案例：全反射
该案例是人教版教材选修3-4中第十三章《光》的第七节课，从整个章节的知识安排来看，本节是此章的重点，具有承上启下的作用。承上——通过本节内容总结性地应用直线传播、反射、折射知识，进一步从本质上理解和应用折射定律和折射率，有效体会和熟练应用光路可逆解决光的传播问题；启下——可指导性地研究和学习“棱镜”。同时，本节内容与生产和科技应用联系紧密，是实现课堂知识学习走向课外、走向生产、走向科技的重要教学内容。整节课主要侧重使学生通过合作探究理解全反射现象、发生全反射现象的条件，以及生活中的一些全反射现象，如海市蜃楼现象、生活中熟悉的应用，例如望远镜和光导纤维等，故本节课采用多媒体环境下开展教学是非常适合的，充分地利用多媒体课件的优势让学生自己总结生活中与全反射现象有关的内容。通过不同介质中折射现象的分析和全反射现象视频的观看使学生提高了分析问题、归纳问题的能力。
一、案例背景（基本信息）
设计者：郭勇，清原满族自治县高级中学，中学二级
学生：清原满族自治县高级中学高二（10）班，58人
教材：高中物理（人教版）选修3-4
教学设计指导者：李东风抚顺市教师进修学院中学高级教师
杨薇沈阳师范大学副教授
二、教学内容分析
1．教材的地位与作用
本节内容是学生在初中内容基础上的进一步提高，让学生从定性认识提高到定量研究，是高中物理光现象教学中的重点内容之一，主要介绍了全反射现象、发生全反射现象的条件及全反射现象的应用，是反射和折射的交汇点。全反射现象的研究，既是对反射和折射知识的巩固与深化，又为“棱镜”的学习作了铺垫，同时全反射现象与人们的日常生活以及现代科学技术的发展紧密相关，所以学习这部分知识有着重要的现实意义。
2．知识的特点
全反射和光主要讲述光的反射、光的折射、本节讲述几何光学的基础知识，
的色散。相对于学生初中知识增加了对折射定律的定量研究，引入了折射率，其中本节的全反射和临界角是全新的知识。
3．教材的内容分析
全反射现象在生活中常会遇到，本节课从光的折射入手，通过合作探究让学生总结归纳出发生全反射的条件以及相关应用。重点是全反射现象及发生全反射的条件。通过两幅光路图的对比让学生总结出全反射现象，并及时播放视频示实验来验证同学们总结出的现象同时又抛出新的问题——临界角，为后续学习打下基础。为了完成教学目标，特别采用了合作探究式的教学模式，设计中运用创设情景——播放一段海市蜃楼现象的视频引入课题，突出重点以使学生迅速进入学习状态；
利用图片、动画、视频增强感官效果，做到理论联系实际，较好地完成教学目标。
三、教学（学习）目标与重难点
教学目标
1．知识与技能
（1）理解光的全反射现象。
（2）掌握发生全反射的条件及临界角的概念。
（3）理解海市蜃楼现象的原理。
（4）了解全反射现象的应用。
2．过程和方法
（1）通过“课前导学案”使学生学会自学。
（2）培养学生运用全反射知识解释简单的实际问题的能力。
（3）通过学生间的合作探究活动，掌握发生全反射的条件及临界角。
（4）通过探究活动引起学生思维海洋中的波澜，培养学生独立思考的能力。3．情感态度和价值观
（1）渗透学生崇尚科学、反对迷信的思想。
（2）培养学生团队合作精神及科学探究的意识。
教学重点
全反射现象，及其产生的条件和临界角概念的应用。．
教学难点
全反射知识应用及现象解释。
四、学习者分析
．知识基础1全反射这节课是在学习了光学的反射、折射、色散、干涉、衍射、偏振之后的最后一个光学现象，学生已经具有一定的光学知识基础。但学生在初中没有接触过全反射现象，它对于学生来说还是一种新的光学现象，因此，教师在课堂上应做好演示实验，这是使学生更清楚地认识全反射现象的前提和基础。2．方法技能基础
处于高二年级的学生，了解一定的物理学习方法和实验探究方法，具有一定观察、探究和分析能力。全反射的应用在实际生活中非常多，学生在用全发射的知识解释日常生活中的全反射现象时，需要较强的观察和逻辑推理能力。
3．思维障碍
高二学生从初中开始接触物理新教材，已经逐步体会出了新教材的理念和特点，但是大数学生的抽象思维和空间想象能力水平相对较低，对物理现象和知识的理解、判断、分析和推理常常表现出一定的主观性、片面性和表面性。
这就要求教师在设计中要对教学手段有针对性地选择和优化处理，在教学过程中合理安排、指导和引导学生突出重点，突破难点，提高学生分析、归纳及抽象思维的能力，同时使学生积极、主动地参与到教学探究过程中来，让学生在获得知识与技能的过程中学会学习，并获得积极的情感体验。
在学习过程中，要帮助学生正确理解全反射的两个条件，即一是光由光密介质进入光疏介质；二是光的入射角要大于或等于临界角。学生通常对于“疏”、“密”的相对性理解不准确，还容易将光密和光疏同介质的密度大小混同理解。
五、教学策略选择与设计
教学过程重在强化学生对全反射这一知识的了解和与全反射相关知识的生活的
体验，教学重点是全反射和发生全反射的条件。为此，本节课采用以“多媒体教学为主线、演示实验和自主探究为基础”的教学策略。问题情境的创设是思维的启动点和切入口，而实验是物理研究的理论支持。为体现“学生是主体、教师为主导”这一教学理念，整节课通过合作探究式进行学习。．
在全反射和发生全反射这两部分知识的教学中，教师提前将本节课的预习内容、相关资料和练习准备给学生，通过“课前导学案”的方式，让学生通过教材阅读和自主实践相接合的学习过程，在完成教师布置任务的同时，学习相关的知识。同时培养了学生自主学习的能力、有目的分析问题的能力，处理信息，并对信息进行归纳总结的能力。
“全反射现象，及其产生的条件和临界角公式的应用”是本节课的重点，教师通过“课前导学案”创设物理情景，课上通过多媒体课件展现不同介质中点光源的不同的完整的光路图，教师向学生提出问题：通过对比2幅图，找出2幅有何不同？让学生自己探究，小组讨论，最后归纳总结出全反射现象及发生全反射的条件。在此基础上通过多媒体课件播放一段全反射现象的视频，进而验证了全反射现象和发生全反射的条件。同时通过观察分析想象，总结能量变化入射角和折射角之间的关系并提出临界角这一概念。这种教学策略培养了学生分析问题的能力，观察实验的能力，归纳总结的能力。
通过刚才的学习，同学们已经有了一定的基础，接下来教师回顾海市蜃楼现象让学生用已学过的知识解释海市蜃楼这一光学现象，从而提高了学生的能力。教师及时的通过多媒体课件对学生的回答加以点评。同时，培养学生学科学、爱科学、用科学的精神，渗透学生崇尚科学、反对迷信的思想。
本节课内容相关题型主要是选择题、计算题，针对这一特点，教师选用了09年辽宁卷的一道试题，培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。同时本题还培养了学生的发散思维能力。为培养学生的这种能力,教师及时的对例题进行变式让学生从另一个角度去思考问题。在教学过程中，教师采取了让学生上讲台展示的教学策略，体现了以学生为主体的新课程教学理念。
在整节课教学最后，教师提前将与这节课相关的大量的图片、影像、文本资料准备给学生，让学生拓展探究，了解全反射在日常生活、军事、医学等领域的应用和光导纤维的相关知识，提高学生对物理学习的趣味性和教学效果。
六、教学资源与工具设计
本案例主要利用的是《全反射》多媒体课件开展教学，课件包含了与本节课相关的文本、图片、视频，FLASH动画等内容。不拘泥于教材中的知识点，充按照
预先设计的教学目扩展了丰富的学习资源，分考虑学生的认知水平和规律，
标、学生学情分析、教材的分析等，通过播放视频、图片、例题、FLASH动画，适时的组织学生合作探究，扩展资源、思考练习及时解答等，合理安排和组织教学内容，为学生营造了理想的合作探究学习环境。教学环境要求在教室里学生分小组合作学习。
七、教学过程
现代教育技术学生活教学内容与教师活应
播放烟台养马岛海市蜃楼的视频件，引出本节课师：在古代由于科学技术不是很颖，因为学生在达，古人认为海市蜃楼现象是一种叫蜃的怪物吐气所形成的，当然这是一视频迷信的说法，海市蜃楼现象其实是一大气光学现象，主要是由光的折射、反射所形成的。今天我们就来学习全子射的相关内容
“一请同学们以小组为单位探前导学案”中的知识梳图是一点光源，请画出各条分组讨论合作探究精神。线的完整光路图
纳总结、观察、完
作述能力。内容。探
究
师：通过对比两张图，找出两张有何不同课前教师猜测学生的回答一个是由水射向空气介质不同分析问题、一个是由空气射向水决问题的能力入射角由水到空气时入射角小折射角，由空气射向水时入射角大于射角当6°由水射向空气时折各组探究结论
光线消失了师生互动：通过对比获得结论．全反射现象．发生全反射现象的条件密→疏(1(2入射角大于等于临界角播放一段视频文件（全反射现象分析总结：不断增大入射角，反光线、折射光线的角度均增大，但折角始终大于入射角；反射光线变亮、射光线变暗使折射角当入射角增大到某值时°，折射光线消失，只剩下反射9生面前，有助于线继续增大入射折射光线消失解，而且视频播射角变大，反射光线亮度不变
论，进而归纳二、临界结出结论视频实验分析：要想发生全反射9对入射角有一定的要求：折射角律时的入射角叫做临界角。．
学生推导：光从折射率为n的介射向空气（或真空）发生全反射时的界角是多少9临界角时的折射si r=9由折射定律可sisi所以海市蜃楼现象的解释。空气中大的全反射和折射，会在空中出现海市楼的现象
夏日，平静的海面上空气层的温动、生生互动达随着高度的增加而增大，密度随之而小，对光的折射率随之减小，远处的学生展示物发出的光射向空中，不断折射，射学生质疑，师目的。同时也达折射角越来越大折射率较低的空气层当光线的入射角达到临界角时发生全动学习和理解、分射，光线射向较低的空气层，地面的察者可以看到空中射来的光线力同时引导学生解释沙漠中的海市楼现象并提示注意到，海面海市蜃楼和漠中的海市蜃楼的方向截然不同创设物理一棱镜的截面为直角三角AB在教师A=30斜A棱镜材料的折拨下，学生先景，解决实际立完成，然后题。在此截面所在的平面内率组交流，最后边的中一条光线45A
的入射角生上台展示射入棱镜射出的点的位置（不考虑线沿原来路返回的情况）．
师．准确光路．判断全反射象是否发生
变式：直角玻璃棱镜中∠A=60°，入射光线垂直于AC面，求光线从棱镜各利用教育技独学生先边第一次射入空气时的折射角，并作出术，将抽象的物理知立完成，然后小2。光路图，已知玻璃的折射率为图形，以动态方式识组交流，小组推
拓呈现在同学面前，展台表选代上展开学助有于生阔示。思路。
师：同时发生反折射。 1．全反射棱镜：截面为等腰直角三
角形的棱镜。
全反射棱镜常见的两种光路。全
播放通过PPT课前导学反图片让学生了解案让学生通读射知识在科学技术、教材及相关资现料，在此基础上生产实践中的应象进行深入学习。用。的全反射棱镜典型应用。应 2．光导纤维用通过图片认识日常生活中的光导纤维。光导纤维导光的结构及原理。．
师：为什么光导纤维能发生全反射？
最后，通过Flash动画解释光导纤维的原理。
1．以小组为单位自制光导纤维。．日常生活中还有哪些全反射现作2 课下完成。?
象业
3．完成教材的页问题与练习。72
重述教学目标，归纳研究方法，强小结调关键知识，评价学生活动。
八、教学流程图
《光的反射》教学设计 隆阳区第一中学张丽君 教学目标 知识目标 （1）知道什么是光的折射现象，知道折射中的入射点、入射光线、折射光线、法线、入射角和折射角． （2）能叙述光的折射现象的实验结论． （3）知道光的折射现象中，光路是可逆的． （4）已知入射光线，能根据光的折射现象的实验结论画出折射光线的大致方向． （5）能举出光的折射现象在生活中的实例． 能力目标 由观察演示实验现象入手，通过教师的引导，帮助学生分析、概括出相应结论．培养学生的观察能力，训练学生的分析、概括能力． 情感目标 利用折射现象中的因果关系，再次向学生灌输注意客观事物中存在的因果关系的重要性． 教学建议 教材分析 本节进一步讲解了光学的有关知识，又是光的折射的基础，所以本节有承上启下的作用，光的折射规律的正确理解是本节的关键，对于透镜的学习，照像机和幻灯机，放大镜的理解起至关重要的作用．课本列举了各种光的折射的实例，对这些实例进行讨论分析对理解光的折射规律有很大的作用．本节中介绍了在折射中光同样具有可逆性．
教法建议 注意在本节的讲授中要合理有效的运用实验教学和启发式教学两种方法．激发学生的学习兴趣，在光的折射规律的理解上，要结合实验对比使学生明白“折射角小于入射角”这一结论的成立是有条件的． 为了培养具有创新能力的人才，教师不但要传授科学的定理、定律，还要传授这些定理、定律是如何被发现的．因此，讲一点相关的物理学史的内容，也是符合目前物理教学改革方向的措施之一． 教学设计过程 1．引入课题 当光射到两种介质的交界面上，有一部分光返回原介质继续传播，这种现象叫光的反射，如果光射到的是不透明物体的交界面，那么另一部分光会被吸收，但是如果光是射到某种透明介质的交界面上，比如从空气中射入水中或者玻璃中，另一部分光就要进入水中或者玻璃中传播．在引入课题中要注意学生的主动性． 方案一：向学生演示动画，使学生明白光斜入射在空气和水两种介质的分界面上，光不仅仅会发生反射，还会发生折射，激发学生的学习兴趣，带着问题进入新课的学习． 方案二：演示各种有趣的光的折射现象，例如内画壶、插入水中的筷子看上去变弯了等等从而引入新课． 2．新课教学 （一）光的折射定义的讲解 课堂小实验一：在日常生活中光的折射现象十分普遍，请学生们透过玻璃砖看自己的手指，并注意调换观察的角度，看一下，发生了什么现象？也可以用铅笔，或其它物品代替手指进行观察． 实验结论：视线越斜，错位越显著，如果视线垂直于玻璃砖的侧面则没有发生错位． 课堂小实验二：将一枚硬币放进水中，让学生观察硬币的位置是否发生变化．
光的全反射 一、教学目标 1、知识与技能 掌握临界角的概念和发生全反射的条件；知道什么是光疏介质和光密介质；能判断什么情况下会发生全反射，了解全反射现象的应用；通过实验培养学生的观察能力、分析推理能力和创新思维能力。 2、过程与方法 通过演示实验，学习探究科学的方法——比较法；通过实验设计和动手操作，经历科学探究的过程。 3、情感、态度与价值观 体验全反射实验的探究过程，感受实验探究的乐趣；通过互动实验，培养学生探究科学知识的兴趣和实事求是的科学态度；通过全反射现象的应用，培养学生运用科学理论观察分析周围事物的习惯。 二、重点和难点 重点是全反射现象；难点是临界角概念和全反射条件。 三、教学方法：实验探究法 四、设计思路：本节课以实验为主线，通过一个带有魔术色彩的演示实验引入课题，再通过两个演示实验的对比，让学生观察、分析，揭示全反射的现象与产生条件，另外增加学生探究性实验，通过学生间的讨论、设计、动手及合作，使学生对全反射概念的理解更加准确、丰富和全面。最后通过全反射的应用介绍，开拓学生的视野。
五、主要教学过程 1、引入新课 演示一：用细铁丝穿过单摆小金属球，使其一端伸出作为把手，然后捏住把手，用蜡烛火焰的内焰将金属球熏黑，让学生观察。然后将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中，现象发生了，放在水中的铁球变亮了。好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上黑色物，当老师从水中取出时，发现熏黑的铁球依然如故，将其再放入水中时，出现的现象和刚才一样，学生大惑不解，让学生带着这个疑问开始学习新的知识——全反射。 2、新课教学 2.1实验探究 演示二：实验1：一束激光从空气射向半圆形玻璃砖的半圆面(如图1)。 实验2：一束激光从空气射向半圆形玻璃砖直边的圆心O（如图2）。 图1 图2 教师演示两遍实验后，让学生分组讨论后回答。 实验1现象：①当光沿着玻璃砖的半径射到直边上时，一部分光从玻璃砖的直边上折射到空气中，一部分光反射回玻璃砖内。 ②逐渐增大入射角，看到折射光远离法线，且越来越弱，反射光越来越强。 ③当入射角增大到某一角度，使折射角达到900时，折射光完全消失，只剩下反射光。
第二节 全反射 教学目标 一、知识目标 1.知道什么是光疏介质，什么是光密介质. 2.理解光的全反射. 3.理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并能解决有关的问题. 4.知道光导纤维及其应用. 二、能力目标 1.会定性画出光疏介质进入光密介质或从光密介质进入光疏介质时的光路图. 2.会判断是否发生全反射并画出相应的光路图. 3.会用全反射解释相关的现象. 4.会计算各种介质的临界角. 三、德育目标 通过对蜃景现象的学习明确一切迷信或神话只不过是在人们未能明了科学真相时才托付于自然力的一种做法. ●教学重点 全反射条件，临界角概念及应用. ●教学难点 临界角概念、临界条件时的光路图及解题. ●教学方法 本节课主要采用实验观察、猜想、印证、归纳的方法得出全反射现象的发生条件、临界角概念等，对阅读材料“蜃景”补充了录像资料或CAI 课件，使其有更生动的感性认识. ●教学用具 光学演示仪（由激光发生器、带量角度的竖直面板、半圆形玻璃砖等组合） ●教学过程 一、引入新课 让学生甲到黑板前完成图19—21及图19—22两幅光路图（完整光路图） （学生甲画图时遗漏了反射光线） ［教师］光在入射到空气和水的交界面处时，有没有全部进入水中继续传播呢？ ［学生］有一部分被反射回去. （学生甲补画上反射光线） ［教师］很好.甲同学正确地画出了光从空气进入水中时的折射角… ［学生齐答］小于入射角. ［教师］光从水中进入空气时，折射角… ［学生齐答］大于入射角. ［教师］对.那么如果两种介质是酒精和水呢？
二、新课教学 （一）光密介质和光疏介质 1.给出光密介质和光疏介质概念. 2.让学生指出图19—21中的光密介质和光疏介质，再指出图19—23中的光密介质和光疏介质.让学生自己体会出一种介质是光密介质还是光疏介质其实是相对的. 3.光从光疏介质进入光密介质，折射角________入射角；光从光密介质进入光疏介质，折射角________入射角. （本题让学生共同回答） （二）全反射 （设置悬念，诱发疑问） ［教师］在图19—22和图19—23中，折射角都是大于入射角的设想，当入射角慢慢增大时，折射角会先增大到90°，如果此时我们再增大入射角，会怎么样呢？ （这时可以让学生自发议论几分钟） ［学生甲］对着图19—22说是折射到水中去吗？ ［教师］你认为会出现图19—25这种情况吗？ （其余学生有的点头，有的犹疑） ［学生乙］应该没有了吧. ［学生丙］最好做实验看看. ［教师］好，那就让我们来做实验看看. 1.出示实验器材，介绍实验 . ［教师］半圆形玻璃砖可以绕其中心O在竖直面内转动如图19—26所示，入射光方向不变始终正对O点入射. 继续转动玻璃砖，学生看到当折射角趋于90°时，折射光线已经看不见了，只剩下反射光线.继续转动玻璃砖，增大入射角，都只有反射光线. （学生恍然大悟） ［教师］什么结果？ ［学生］折射角达到90°时，折射光线没有了，只剩下反射光线. ［教师］这种现象就叫全反射. （三）发生全反射的条件 1.临界角C ［要求学生根据看到的现象归纳］
目录 一．教学分析 (2) 二．教学设计 (3) 三．板书设计 (7) 四．创新之处 (7) 五．附录I课堂模拟图 (8) 六．附录II实验报告 (12) 七．附录III学习评价表 (13) 八．附录IV教材内容 (14)
一、教学分析 课题人教版八年级物理第四章第二节：光的反射课型实验探究课课标 要求 通过实验探究了解光的反射规律教学方式师生互动，自主探究合作 学生分析这节课之前，学生已探究过光的直线传播规律，且老师让学生事先收集光的反射方面的信息并交流，学生已具备了一定的实验探究能力和合作精神，利用游戏提高学生学习物理的兴趣，学生在课堂中表现出了对有关光的现象的浓厚兴趣。 教材分析本节课是在探究光的直线传播的基础上学习的，本节课主要通过学生的探究活动来认识光的反射规律和光路可逆现象。最后介绍镜面反射和漫反射现象。本节课利用生活中的反射现象引起学生的学习兴趣，并通过游戏的方式激发学生的学习热情，并利用实验帮助学生体验知识的形成过程以及加深知识的理解掌握。 教学目标 知识与技能 1．了解光在一些物体表面可以发生反射51053015531305053 2．认识光反射的规律，了解法线、入射角和反射角的含义 3. 会根据光的反射定律画出光路图 4．理解反射现象中光路的可逆性 5．了解什么是镜面反射，什么是漫反射 过程与方法 1．通过实验观察光的反射现象 2．体验和感悟我们是如何看见不发光的物体的 3．经历探究“光反射时的规律”，用实验的方法获得反射光线、入射光线跟法线位置的关系，测量并比较入射角和反射角，总结探究的 结论，获得比较全面的探究活动体验培养学生观察能力、信息收集 和处理能力以及分析概括能力 4．通过观察，理解镜面反射和漫反射的主要差异 情感与价值观 1．在探究“光的反射的规律”过程中培养学生的科学素养 2．密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社会的意识 3．鼓励学生积极参与探究活动，并养成实事求是的科学态度 教学分析和处理 教学重点光的反射定律的探究过程及对内容的理解为本节课的重点 教学难点“三线共面”、漫反射镜面反射的区别、漫反射依然遵循光的反射定律教学方法 通过课件模型演示向学生展示清晰、直观的光的反射现象，引导学生带着问题去观察思考、探究归纳总结出光的反射定律。充分利用学生 的好奇、好胜心理，在课堂上进行游戏，激发学生的学习兴趣。 教材的延伸把物理融入实际生活，让物理走向社会 教具改造过的激光笔、平面镜、量角器、磁铁、木块、纸板、光具箱一套
案例：全反射 该案例是人教版教材选修3-4中第十三章《光》的第七节课，从整个章节的知识安排来看，本节是此章的重点，具有承上启下的作用。承上——通过本节内容总结性地应用直线传播、反射、折射知识，进一步从本质上理解和应用折射定律和折射率，有效体会和熟练应用光路可逆解决光的传播问题；启下——可指导性地研究和学习“棱镜”。同时，本节内容与生产和科技应用联系紧密，是实现课堂知识学习走向课外、走向生产、走向科技的重要教学内容。整节课主要侧重使学生通过合作探究理解全反射现象、发生全反射现象的条件，以及生活中的一些全反射现象，如海市蜃楼现象、生活中熟悉的应用，例如望远镜和光导纤维等，故本节课采用多媒体环境下开展教学是非常适合的，充分地利用多媒体课件的优势让学生自己总结生活中与全反射现象有关的内容。通过不同介质中折射现象的分析和全反射现象视频的观看使学生提高了分析问题、归纳问题的能力。 一、案例背景（基本信息） 设计者：郭勇，清原满族自治县高级中学，中学二级 学生：清原满族自治县高级中学高二（10）班，58人 教材：高中物理（人教版）选修3-4 教学设计指导者：李东风抚顺市教师进修学院中学高级教师 杨薇沈阳师范大学副教授 二、教学内容分析 1．教材的地位与作用 本节内容是学生在初中内容基础上的进一步提高，让学生从定性认识提高到定量研究，是高中物理光现象教学中的重点内容之一，主要介绍了全反射现象、发生全反射现象的条件及全反射现象的应用，是反射和折射的交汇点。全反射现象的研究，既是对反射和折射知识的巩固与深化，又为“棱镜”的学习作了铺垫，同时全反射现象与人们的日常生活以及现代科学技术的发展紧密相关，所以学习这部分知识有着重要的现实意义。 2．知识的特点 本节讲述几何光学的基础知识，主要讲述光的反射、光的折射、全反射和光
13.2 全反射 【教学目标】 （一）知识与技能 1．知道什么是光疏介质，什么是光密介质。 2．理解光的全反射。 3．理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并能解决有关的问题。 4．知道全反射棱镜、光导纤维及其应用。 （二）过程与方法 1．会定性画出光疏介质进入光密介质或从光密介质进入光疏介质时的光路图。 2．会判断是否发生全反射并画出相应的光路图。 3．会用全反射解释相关的现象。 4．会计算各种介质的临界角。 （三）情感、态度与价值观 体会本节实验中“让入射光正对半圆形玻璃砖中心从曲面入射”是在设计实验时设计者为突出主要矛盾而控制实验条件达到略去次要矛盾的高明做法。 【教学重点】全反射条件，临界角概念及应用。 【教学难点】临界角概念、临界条件时的光路图及解题。 【教学方法】采用实验观察、猜想、印证、归纳的方法得出全反射现象的发生条件、临界角概念等。 【教学用具】 光学演示仪（由激光发生器、带量角度的竖直面板、半圆形玻璃砖等组合） 【教学过程】 （一）引入新课 让学生甲到黑板前完成图1及图2两幅光路图（完整光路图） 图1 图2 （估计学生甲画图时会遗漏反射光线） 师：光在入射到空气和水的交界面处时，有没有全部进入水中继续传播呢？ 生：有一部分被反射回去。 （学生甲补画上反射光线） 师：很好。甲同学正确地画出了光从空气进入水中时的折射角…
生：小于入射角。 师：光从水中进入空气时，折射角… 生：大于入射角。 师：对。那么如果两种介质是酒精和水呢？请乙同学到前面来完成光路图。 图3 图4 学生乙顺利完成两图。 （二）进行新课 1．光密介质和光疏介质 （1）给出光密介质和光疏介质概念。 （2）让学生指出图1中的光密介质和光疏介质，再指出图2中的光密介质和光疏介质。让学生自己体会出一种介质是光密介质还是光疏介质其实是相对的。 （3）（投影片出示填空题） 光从光疏介质进入光密介质，折射角________入射角；光从光密介质进入光疏介质，折射角________入射角。 （本题让学生共同回答） 2．全反射 （设置悬念，诱发疑问） 师：在图2和图3中，折射角都是大于入射角的。设想，当入射角慢慢增大时，折射角会先增大到90°，如果此时我们再增大入射角，会怎么样呢？ （这时可以让学生自发议论几分钟） 生甲：对着图2说，可能折射到水中吧？。 （其余学生有的点头，有的犹疑） 生乙：应该没有了吧？ 生丙：最好做实验看看。 师：好，那就让我们来做实验看看。 （1）出示实验器材，介绍实验。 师：半圆形玻璃砖可以绕其中心O在竖直面内转动如图6所示，入射光方向不变始终 正对O点入射。
小学科学全国优质课教案 《光的反射》（第一课时） 北京市平谷区山东庄中心小学刘春梅 一、指导思想与理论依据 “光的反射”一课，是首师大版科学第六册“光与生活单元”的教学内容。从课标和教材的要求来看本课聚焦的是光的反射概念。学生建立光的反射概念之后，教材又安排了通过纸筒在平放的镜子中分别找一找上、中、下三个气球（拴在铁架台上）、两个平面镜用纸或胶条连接在一起，看镜子中的像、自制万花筒、自制潜望镜的活动。在这些活动中，学生看到的现象除了与镜面反射有关还与漫反射也有关，所以本节课聚焦的是两个科学概念：光的反射（镜面反射）和漫反射；一个认识（命题或判断）：人眼的视觉主要是物体漫反射的结果。 镜面反射是指光遇到镜面障碍物发生偏折返回的现象；漫反射是指光遇到粗糙面障碍物向四面八方反射的现象。这两个概念的定义方式都为发生定义，即“属概念”为光现象，“种差”为发生偏折返回，即以发生方式的区别下定义。这里以建构主义学习为指导思想，以逻辑学概念定义理论为依据，通过设计揭示反射（镜面反射）和漫反射发生的实验，让学生体验和认识反射和漫反射的发生过程及特点，遵循发生定义方式获得科学概念。采用逻辑思维方法中的典型归纳法（科学归纳法），即：由一根光线、一束光线的行为推广到无数光线的行为，建立普遍结论（光的反射和漫反射的科学概念）。 一个认识：人眼的视觉主要是物体漫反射的结果。它是经历认识过程，得到的科学判断，也是以建构主义为指导，通过设计学生的观察活动建立此认识。具体的观察活动设计，又是以逻辑学理论为依据。选择运用典型归纳法，即：一个物体漫反射可以形成视觉，可以代表多个物体或无数个物体。视觉是物体漫反射的结果，由于不易察觉、观察，为此教师根据观察实验方法中的增强感觉知觉的方法——对比法，设计有光和无光条件，指导学生对物体的视觉效果进行对比感知。
第三届广东省物理师范生教学技能创新实践大赛 参赛教案 教材：粤教版高中物理选修3-4第4章第3节 授课对象：高中二年级学生 参赛选手：高远静 选手单位：华南师范大学
【课题】光的全反射 【教学时间】15分钟 【教学对象】高中二年级学生 【教材】粤教版高中物理选修3-4第4章第3节 【教学内容分析】 1.教材的地位和作用： 本节内容是在学习了初中内容的光的反射和高中内容的光的折射之后编写的，作为光的一种特殊现象来介绍，是反射现象和折射现象的拓展提升。全反射现象的研究，在全章中承上启下，既是对反射和折射知识的巩固与深化，又为日后光的干涉、衍射和偏振现象的学习作铺垫。同时，本节内容常常在日常生活中表现为光怪陆离的现象，通过本节课的教学有助于学生用物理科学知识解释神奇现象，有利于培养学生分析和解决实际问题的能力，激发学生学习物理的兴趣。此外，本节内容与生产和科技应用联系紧密，是实现课堂知识从生活走向物理，从物理走向社会，培养学生参与科技热情的重要教学内容。 全反射现象与人们的日常生活以及现代科学技术的发展紧密相关，所以，学习这部分知识有着重要的现实意义。 2．课程标准要求： 认识光的全反射现象。初步了解光导纤维的工作原理和光纤在生产、生活中的应用。认识光纤技术对经济社会生活的重大影响。 3．教材的编写思路： 教材把本节内容划分为两个知识点：一光的全反射，二光导纤维的结构与应用。 教材首先基于学生上一节学习的折射现象的知识和经验，提出一个逆向思维的引导性问题——当光从光疏介质斜射入光密介质时，入射角总是大于折射角。倘若让光束从光密射入光疏介质也会有类似的现象发生吗？——直接引入本节的学习内容。然后通过实验观察与思考，总结归纳光的全反射现象，并根据实验现象同时提出临界角的概念。接着，教材为了让学生明确研究光的全反射现象的现实意义和社会价值，专门在第二部分举出全反射现象的应用实例——光导纤维，并介绍了光导纤维的结构以及在光纤通信方面的应用。最后，为了培养学生的创新精神和实践能力，教材安排了自制学具的实践活动，并在教材网站上提供光纤和光缆的拓展知识阅读。课后练习要求学生自行总结发生全反射的条件以及推导临界角公式。 4. 教材的特点： 第一，注重光的全反射概念的形成过程，重视培养学生的科学探究能力；第二，突出光的全反射在生产和生活中的应用，重视STS教育；第三，注意到学生物理学习的差异性，加强了内容的选择性。 5．教材处理： （1）鉴于本节内容的综合性、资源丰富性和应用广泛性，同时考虑学生的可接受性，我重新梳理了本节知识的逻辑线索。对本节内容主要分两部分来处理：一是通过实验探究建立光的全反射概念及认
全反射 一、教学目标 1．知识目标： （1）知道什么是光疏介质，什么是光密介质. （2）理解光的全反射. （3）理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并能解决有关的问题. （4）知道光导纤维及其应用. 2．能力目标： 通过观察演示实验，理解光的全反射现象，概括出发生全反射的条件，培养学生的观察、概括能力；通过观察演示实验引起学生思维海洋中的波澜，培养学生透过现象分析本质的方法、能力． 3．德育目标： 渗透学生爱科学的教育，培养学生学科学、爱科学、用科学的习惯，生活中的物理现象很多，能否用科学的理论来解释它，更科学的应用生活中常见的仪器、物品． 二、教学重点 全反射条件，临界角概念及应用. 三、教学难点 临界角概念、临界条件时的光路图及解题. 四、教学方法 本节课主要采用实验观察、猜想、印证、归纳的方法得出全反射现象的发生条件、临界角概念等. 五、教学用具 玩具光纤 玻璃瓶 激光枪 六、课时安排:1 课时 七、教学过程 （一）设疑引入新课 让学生观察市面上卖的玩具光纤---满天星，提出问题，引入新课。 （二）进行新课 让学生到黑板前完成以下四幅光路图（完整光路图） 1．光密介质和光疏介质 1.1 给出光密介质和光疏介质概念. 1.2 让学生指出以上两个图中的光密介质和光疏介质。让学生自己体会出一种介质是光密介质还是光疏介质其实是相对的. 1.3 （投影片出示填空题） 光从光疏介质进入光密介质，折射角________入射角；光从光密介质进入光疏介质，折射角________ 入射
角.（本题让学生共同回答） 2．全反射 （设置悬念，诱发疑问） ［教师］当光从水中射入空气中时，折射角应该大于入射角。设想，当入射角慢慢增大时，折射角会先增大到90°，如果此时我们再增大入射角，会怎么样呢？ （这时可以让学生自发议论几分钟）然后做实验 2.1 出示实验器材，介绍实验. 玻璃瓶内注入一部分浓茶水，液面上方充满烟雾。让激光枪从玻璃瓶的一侧射入，入射光斜射到茶水的内表面上。在烟雾中就能清晰地看到折射光线，同时在茶水中还可以看到一条微弱的反射光束。 ［问］增大入射角，你们看到了什么现象？ ［学生甲］入射角增大，反射角和折射角都增大. ［学生乙］反射光越来越亮，折射光越来越暗. 当入射角增大到一定程度时，折射光线刚刚冒出水面，沿着水面掠过，这说明折射角已经接近90°。再增大入射角，折射光线完全消失，只剩下反射光线，且反射光线变得更亮.。 （学生恍然大悟） ［教师］什么结果？ ［学生］折射角达到90°时，折射光线没有了，只剩下反射光线. ［教师］这种现象就叫全反射. 3．发生全反射的条件 3.1 临界角C ［要求学生根据看到的现象归纳］ （学生讨论思考） ［学生甲］入射角要大于某一个值. ［教师］对，我们把这“某一值”称为临界角，即折射角等于90°时的入射角。用字母C 表示. ［教师启发］若已知水的折射率为n,那么光从水中射向空气时发生全反射的临界角多大？ 学生领会，列出算式： sin90sin C =n ［教师］这样对吗？错在哪儿？ ［学生甲］光不是从空气进入水。 ［教师］对了.你们自己改正过来. 学生列出正确计算式： sin90sin C =n 1 sin C = n 1 教师点明临界角的计算公式：sin C = n 1 3.2 发生全反射的条件 ［教师］毫无疑问，入射角大于等于临界角是条件之一，还有其他条件吗？ ［学生乙］光从水中进入空气. ［教师］可以概括为… ［学生］光从光密介质进入光疏介质. ［教师］很好，记住，是两个条件，缺一不可. 3.3 巩固练习
光的反射教学设计案例 洋青中学凌华荣 【教学目标】 1．知识与技能 (1)知道光在一些物体表面可以发生反射； (2)认识光的反射规律，了解法线、入射角、反射角的含义； (3)理解反射现象中光路的可逆性； (4)知道什么是镜面反射，什么是漫反射。 2．过程与方法 (1)通过实验，观察光的反射现象； (2)经历探究“光反射时的规律”，用实验的方法获得反射光线、入射光线和法线的位置，测出反射角与入射角，总结探究的结论，获得比较全面的探究活动的体验； (3)通过观察，理解镜面反射和漫反射的主要差异。 3．情感、态度与价值观 (1)在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度； (2)密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社会的意识； (3)鼓励学生积极参与探究活动。 【教学过程】 一、引入课题 太阳、电灯、蜡烛等物体发出的光会射到我们的眼睛里，我们就能看见这些物体了，许多不会发光的物体为什么也能被我们看见呢？ 由于自然课的学习和学生自身的经验，学生很快答出：因为光的反射。 二、新课教学 1．什么是光的反射现象 光射到物体表面时传播方向发生改变的现象。 2．介绍几个基本概念（一点二角三线） 如图：a．入射光线AO；b．入射点O：入射光线与反射面的交点；c．反射光线OB；d．法线：过O点作反射面的垂线ON；e．入射角i：入射光线与法线的夹角；f．反射角r：反射光线与法线的夹角。 3．探究光反射时遵循的规律 提出问题： 光在反射时遵循什么规律？也就是说反射光线沿什么方向射出？它与入射光线有什么关系？
设计实验和进行实验： （1）把一平面镜放在桌上，再把一张纸竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。 （2）一束光（可以用激光笔获得）贴着纸板沿某一角度射到O，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，在纸板上用笔描出入射光线和反射光线的径迹。 （3）改变光束的入射方向重做两次。 （5）将纸沿ON对折，观察现象。 4．讨论 （1）分析讨论：关于光的反射，你发现了什么？ 须明确：反射光线、入射光线在法线的两侧；反射角r与入射角i应该相等。 （2）怎样使纸板能稳定地竖直在平面镜上？ 学生在讨论中提出多种方案，如在纸板后做一个支架，用纸盒的一个侧面，用泡沫包装盒，等等。 （3）怎样得到“一束光”？ 有人首先提出用太阳光，但马上有人反对，认为太阳光不是“一束光”，又有学生想到前一节刚做的小孔照相机，其外筒可以利用了，通过外筒上带有小孔的黑纸蒙着手电筒，就得到“一束光”了。还有学生提出用激光笔，当然效果更好。（此情况属教学实录）（4）怎样画出光的迹径？ 问题提出后，立即有学生想到，把光对着O点入射，分别沿着入射光线和反射光线描点A和B，用直尺连接OA与OB 即是入射光线和反射光线了。 备注：学生没有关于物理实验的经验，如果只看教科书中的内容，是很难完成实验的，所以必须引导学生对实验器材、实验步骤进行讨论，以培养学生设计实验、进行实验的能力。 （5）光的反射定律的应用 用平面镜改变光路的实例很多，如潜望镜、大楼里利用平面镜采光、测距离、自行车的尾灯等等。 5．光路的可逆性 可以让学生进行一个小实验：用一块板挡在两个学生之间，使彼此能看到对方，怎样才能彼此看见对方呢？由于学生有此经验，用一块镜子就能解决。 学生实验后，把入射光线沿学生画出的反射光线的位置射到镜面，观察反射光的位置，如图。
教学设计 【教学课题】全反射现象 【教学目标】 1.知识目标 ①理解全反射现象. ②掌握临界角的概念和发生全反射的条件. ③知道自然界中的一些全反射现象. ④知道光纤是利用全反射现象传播光信号的. 2.能力目标 ①能通过演示实验进行观察和分析，归纳总结出什么叫光的全反射现象. ②能通过不同演示实验进行对比，从而得出发生全反射的条件. ③能运用所学知识解释自然界中的一些全反射现象. 3.情感目标 ①体验从实验、观察、分析、比较等获取知识的成功喜悦，从而培养学生热爱实验、勤于思考、乐于探究的科学品质. ②通过全反射现象的应用，从而养成运用科学理论观察和分析周围事物的习惯，并知道物理知识与现代科技的密切关系，进一步增强学习物理的兴趣.【教学重点】理解全反射现象；掌握临界角的概念和发生全反射的条件.【教学难点】 ①知道临界角的概念；知道临界角是发生全反射的最小入射角. ②知道发生全反射的条件. 【教具】 激光演示仪(1台)、半圆形玻璃砖（1块）、光纤演示仪（1套）. 【课时】１课时 【教学过程】 一、设置疑问，导入新课 问题1：曾有几个在沙漠中迷路的人，突然发现前方不远处出现了城堡，于是他们就向城堡走去，但越走离城堡却越远……你们知道这是什么现象造成的吗？ 问题2：你们见过海市蜃楼吗？在辽阔的海面出现了种种奇观，忽而是多
孔桥般的奇景，忽而显现出从未见过的岛屿，其间有清晰的高楼大厦，周围有冒烟的烟囱，在波涛滚滚的海面上展现出一幅多姿多彩的画卷。古人曾把这种现象认为是蜃（蛟龙）吐气而成的，你们认为是吗？那这种蜃景是怎样形成的呢？ 今天我们就来学习与这些问题有关的现象——全反射现象。 二、新课教学 （一）全反射 实验1：一束激光从空气射向半圆形玻璃砖的平侧面并指向圆心O。 实验2：一束激光从空气射向半圆形玻璃砖的圆侧面并指向圆心O。 两个实验的入射角都从0°增大到90°的过程中，观察两个实验并比较两个实验现象的相同点和不同点。 提示学生观察: ①反射角、折射角随入射角的变化情况；②随入射角增大，反射光线、折射光线的强弱变化情况；③圆侧界面和平侧界面的现象等。（教师演示两遍后，让学生分组讨论并回答） 相同点：①随入射角增大，反射角、折射角都增大；②随入射角增大，反射光增强，折射光减弱；③在圆侧界面，入射角皆为0°（即为垂直入射），光不偏离直线传播；而在平侧界面（直径AB的分界面），入射角不为0°，光偏离原直线传播（即发生了折射）。 由于在圆侧界面，光不发生偏折，沿原方向直线传播，故可以不考虑，而主要考虑平侧界面上光的传播规律，即比较平侧界面的两个实验：
本节前言 第二节全反射 北宋著名科学家沈括在《梦溪笔谈》中写到：夏天，在山东蓬莱、栖霞，从平静无风的海面上向远方望去，有时能看到山峰、船舶、楼台、宫室、城池、人物、车马等出现在空中，谓之海市蜃楼。我们在炎炎夏日，行走在柏油路面上的话，也常能看到前方不远处一片潮湿，路灯花池的倒影清晰可见，可到了那儿依旧是滚烫的路面，一丁点水也没有。这些虚无飘渺的蜃景是怎样形成的呢？具备怎样的科学道理呢？这节内容将会带我们去探索这一神奇现象的形成根源，知道全反射的形成条件；并通过水流实验来让我们认识光导纤维，从而进一步了解它在医学、工业、国防科技、通讯领域中的广泛应用。 §1.2全反射 我们常用“井底之蛙”、“坐井观天”来形容人眼光狭窄，阅历短浅。可将桶里注满水后，这桶里之蛙所看到的“天”就非“昔日之天”了，它甚至能将水面上的世界一览无余呢！也许会游泳的你在水下也拥有过同样的感受吧！那么这是什么道理呢？ 当光由光密介质射向光疏介质时，由折射定律可知，折射角大于入射角，我们称之为远线折射。反之，则称为近线折射。 再增大入射角，则反射光线，折射光线会如何传播呢？ 接下来我们用激光发射器、光具盘、半圆形玻璃砖做的演示实验，注意观察相应的现象。 相关知识点：海市蜃楼 灼热的太阳烘烤着一望无际的沙漠。一支干渴的驼队在沙漠中艰难的行进着。突然在远方地平线上，奇迹股的出现了一个大湖，湖面闪烁着耀眼的银光，在湖边还有一些苍翠的棕
榈树，它们在水面下映出秀丽的倒影，这是多么让人心怡的景色啊！它给干渴的驼队带来了希望。可正当人们满怀希望奔跑过去时，它却又奇迹股地消失了。 这样的一种幻景也常出现在海面上，如水手们常传说的“荷兰飞船”的故事中所说：当人们在海上航行的时候，在海面上突然出现一只飘忽不定的船队。它有时在你的一侧并行，似乎在暗中监视着你；有时它又忽然神秘地离你远去；有时，它又张帆对准你驶来。它不理睬你的任何信号，也没有一点声息，就在马上要和你相撞的时候，它又忽然消失得无影无踪了。 这幻景有时还会出现在天空，那城市、楼阁、来往行人、车辆在空中清晰可见。在无风的条件下，这种幻景能持续数小时之久。以前的人们误以为是天堂出现了。 在我国东部沿海，这种幻景情况也时常看到。在古代中国的学者认为这是一种海里的怪兽吐出的气化成的，这种怪兽叫蜃，形体十分巨大。所谓海市蜃楼，指的就是海中的街市和蜃气所结成的楼宇。由于当初人们缺乏科学知识，故对这种现象感到十分神秘和害怕。 下面我们来看一下动画演示，来了解海市蜃楼的成因。 右图：2001年8月4日18时25分， 记者看到在距敦煌市以西南40公里的沙漠 上出现海市蜃楼，这幻景中的城市经仔细辨 认后确定是阿克塞县城。此城距敦煌西南 80公里，两城之间全部是沙漠，阿克塞是 一座在沙漠中新建的城市。 右图：2004年2月3日中午，烟台山出现 罕见的海市蜃楼奇观，人间仙境蓬莱阁清晰 浮现在烟台山上，引得人们驻足观望。 全反射 在该实验过程中，随着入射角的不断增大，反射光线逐渐增强，折射光线逐渐减弱，如继续增大入射角，则出现折射光线完全消失，入射光线全部被反射回去的现象。 入射光线在介质分界面上被全部反射的现象称为光的全反射。
（选修3-4）13.7 全反射 一、针对训练 1.什么是临界角? 临界角公式怎样推导? 空气时入射角为60°，其正确的光路图如图1中哪一幅所示？ 3．一束平行单色光从真空射向一块半圆形的玻璃块，入射方向垂直直径平面，如图，已知该玻璃的折射率为2，下列判断中正确的是： A．所有光线都能通过玻璃块 B．只有距圆心两侧R/2范围内的光线才能通过玻璃块 C．只有距圆心两侧R/2范围内的光线不能通过玻璃块 D．所有光线都不能通过玻璃块 4．介质Ⅰ中光速为v1=c，介质Ⅱ中的光速为v2=c/2，临界角为30°，如果光线a，b如图中所示射到Ⅰ、Ⅱ两介质的分界面上，那么正确的是 A．a，b均不能发生全反射B．a，b均能发生全反射C．a能发生全反射D．b能发生全反射 5．用临界角为42°的玻璃制成的三棱镜ABC，∠B=15°，∠C=90°，一束光线垂直AC面射入，如图5它在棱镜内发生全反射的次数为 A．2次B．3次C．4次D．5次 6．如图所示，入射光线1经45°的直角三棱镜折射，反射后，沿着与入射光相反的方向射出，如图中光线Ⅱ所示，现将棱镜顺时针方向转过一个小角α，如图虚线所示，则 A．出射光线应与光线Ⅰ平行 B．出射光线也顺时针方向转过α角 C．出射光线逆时针方向转过α角 D．出射光线顺时针方向转过2α角 7．光由空气以45°的入射角射向介质时，折射角是30°，则光由介质射向空气的临界角是____。
8．如图所示的三棱镜中，BC面镀有反射膜，一束白光斜射入AB面，经棱镜后在屏幕的bc 段形 成彩色光带，则b点颜色是____色（屏幕距棱镜的AC面较近且与AC面平行）。 9、水的折射率n＝4 3 ，当在水面下h＝2m深处放一强点光源时，看到透光水面的最大直径是 多大？当此透光水面的直径变大时，光源正在上浮还是正在下沉？ 10.如图所示,图中的水的折射率n=1.414,在水面下有一点光源A,则点光源能够照亮的区域是哪一部分? 它的面积多大? 答案： 1、略 2．D 3．B 4．D 5．B 6．A 7、45° 8、红 9．4.54m，下沉 10、略 二、知识拓展——蜃景的倒立和正立由谁来定 蜃景，又叫海市蜃楼。它不仅会在夏日的海面上出现，还能在内陆沙漠上出现。但，出现在这两处的蜃景，却有正立和倒立的差异，这是为什么？ 根据光的折射原理可知：当光从光密介质射到光疏介质的界面上时，如果入射角等于或大于临界角，就会发生全反射。我们知道，空气密度随温度的升高而减小，由于海水和沙石的比热不同，造成其上方空气的密度分布不均匀，形成一层层折射率不同的介质。 夏日白天，靠近海面的空气比上方空气温度低，空气的折射率由下向上逐渐减小，形成层层折射率不同的介质层。当远处景物发出的光线射向空中时，经过层层折射，入射角不断增大，当大于临界角时，就会发生全反射。若反射光线进入观察者的眼里，就会看到远处像悬在空中的正立的景物。 而沙漠地带形成蜃景的过程正好相反：由于阳光的照射，靠近地面的空气温度比上层高，空气的折射率由下向上逐渐增大，远处景物射出的光线射向地面时，经过层层折射，入射角逐渐增大，当达到临界角时，就会发生全反射，这时观察者看到贴近地面的景物全是倒立的。 综上所述，所谓蜃景不管倒立还时正立，都是光在密度不均匀的空气中传播时发生的全反射现象，其原理都是相同的。
《光的反射》教学设计 【教学目标】 1.知识与技能 （1）.光碰到镜面而改变传播方向，被反射回去，形成反射现象。 （2）.反射光也是直线传播的。 （3）.人们利用光反射原理发明了很多有用的器具。 2.过程与方法 (1).通过实验、观察、探究、交流等方法，理解光的反射及运用。 (2).制作简易潜望镜。 3.情感、态度和价值观 (1).认识自然事物的变化是有规律的，人们掌握了自然规律就能更好地生产和生活。 (2).培养学生善于观察实验、善于思考、善于动手的能力 【教学重点】认识光的反射及运用。 【教学难点】学会画光的传播路线。 【教学准备】 教师准备： PPT课件、潜望镜模型。 分组实验：手电筒、乒乓球、平面镜 【教学过程】 一、激趣导入 师：通过前面的学习，我们知道光线是沿直线传播的，同学们，我们看教室外阳光灿烂，教室黑板上却没有一丝阳光，你们有办法把外面的太阳光请到黑板上吗同学们仔细观察刚才他是怎样做的（利用平面镜）哦，用平面镜就能使光的传播路线发
生变化。你想不想试一试呢下面，我们也来玩一个游戏——照亮目标。 二、活动探究 照亮目标：不改变手电筒的位置，按要求照亮目标，画出光的传播路线。 1.小组讨论： （1）如何照亮阴影里的小球？ （2）.具体选用什么实验材料、采用什么方法、实验步骤、小组人员分工等问题。 2.分发材料，学生分组活动 （1）.根据讨论的实验方案分步进行实验操作。 （2）.边操作边画出光的传播路线，教师巡视指导。 （3）.完成后展示自己画好的光线图并描述光是怎样传播的。 3.出示课件并讲解光的反射。 4.引导生进一步观察反射光的传播路线。 （1）在这个活动中你发现了什么？ 5.揭示课题。 （课件展示）通过刚才照亮目标的活动，我们发现了光碰到镜面改变了传播方向，被反射了回去，这种现象就叫做光的反射，反射光也是直线传播的。这节课我们就来学习光的另一个特性——反射。板书课题：光的反射 6.想一想 （1）光只有碰到镜面才会发生反射吗想一想，你是怎样看见东西的 （2）黑暗的房间里，打开电灯，就可以看见书本上的文字，说一说，你是怎样看的到书上的文字的。 （3）不同物体反射光的能力相同吗教师的墙壁为什么要涂成白色呢
《光的全反射》教案 古蔺中学校王发明 一、教学目标 1、知识与技能 掌握临界角的概念和发生全反射的条件；知道什么是光疏介质和光密介质；能判断什么情况下会发生全反射，了解全反射现象的应用；通过实验培养学生的观察能力、分析推理能力和创新思维能力。 2、过程与方法 通过实验，学习探究科学的方法——比较法；通过实验设计和动手操作，经历科学探究的过程。 3、情感、态度与价值观 体验全反射实验的探究过程，感受实验探究的乐趣；通过互动实验，培养学生探究科学知识的兴趣和实事求是的科学态度；通过全反射现象的应用，培养学生运用科学理论观察分析周围事物的习惯。 二、重点和难点 重点是全反射现象；难点是临界角概念和全反射条件。 三、教学方法：启发、讲练、探究相结合 四、教具：光学演示仪（由激光发生器、带量角度的竖直面板、半圆形玻璃 砖等组合） 五、主要教学过程 (1)、引入新课 多媒体PPT课件图片展示（1）海边的海市蜃楼 （2）沙漠里面的海市蜃楼 （3）公路上的海市蜃楼 这些现象就是今天我们要讲的光的全反射的现象，那么怎样才能产生全反射现象呢？ 针对光在不同的介质中传播，以折射率的大小定义光密介质和光疏介质
(2)、新课教学 1、对于两种介质来说，我们把折射率较小的介质称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质． 强调: 光疏介质与光密介质是相对的 从上表可以看出，空气折射率 其它介质的折射率，所 以空气相对于表中其它介质来说是 介质。 2、实验探究： 实验：一束激光从空气沿半径方向射向半圆形玻璃砖的半圆面 (如图所示)。 教师通过PPT 课件讲解并强调实验的注意事项 ①光从光密介质射入光疏介质的入射点不在园表面，而在直线边界的圆心O ②用一张白纸，上面画好一条直线作为界面，并做好法线（虚线表示），其相交点与玻璃砖的圆心O 重合 ③激光笔开启的时候请大家注意不能当玩具，不要把激光束射入眼睛 调整入射光的角度，在实验中观察入射光，反射光，折射光的变化情况，并 回答以下问题。 3、实验问答： (1)随着入射角的增大，反射角和折射角大小如何变化？折射角与入射角比较，哪个大？谁先达到90°？ 答： 随着入射角的增大，反射角和折射角都在增大， ①光从玻璃→空气，折射角＞入射角； ②光从玻璃→空气，折射角比入射角首先达到900。
全反射 二、全反射 1．全反射及临界角的概念 (1)全反射：光从光密介质射入光疏介质时，若入射角增大到某一角度，折射光线就会消失，只剩下反射光线的现象。 (2)临界角：刚好发生全反射，即折射角等于90°时的入射角。用字母C表示。 2．全反射的条件 要发生全反射，必须同时具备两个条件： (1)光从光密介质射入光疏介质。 (2)入射角等于或大于临界角。 3．临界角与折射率的关系 光由介质射入空气(或真空)时，sin C＝1 n(公式)。 三、全反射的应用 1．全反射棱镜 (1)形状：截面为等腰直角三角形的棱镜。 (2)光学特性： ①当光垂直于截面的直角边射入棱镜时，光在截面的斜边上发生全反 射，光线垂直于另一直角边射出。 ②当光垂直于截面的斜边射入棱镜时，在两个直角边上各发生一次全反射，使光的传播方向改变了180°。 2．光导纤维及其应用 (1)原理：利用了光的全反射。 (2)构造：光导纤维是非常细的特制玻璃丝，由内芯和外层透明介质两层组成。 内芯的折射率比外层的大，光传播时在内芯与外层的界面上发生全反射。 (3)主要优点：容量大、能量损耗小、抗干扰能力强，保密性好等。 达标练习 1、华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父”。 光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图13-2-3所示，其内芯 和外套材料不同，光在内芯中传播。下列关于光导纤维的说法中正确的是() A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 B．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 C．波长越短的光在光纤中传播的速度越大 D．频率越大的光在光纤中传播的速度越大
《光的反射》教学设计 教学目标： 1.科学概念 （1）、光碰到镜面而改变传播方向，被反射回去，形成反射现象。（2）、反射光也是直线传播的。 （3）、人们利用光反射原理发明了很多有用的器具。 2.过程与方法 （1）、通过实验、观察、探究、交流等方法，理解光的反射及运用。 3.情感、态度和价值观 （1）、认识自然事物的变化是有规律的，人们掌握了自然规律就能更好地生产和生活。 （2）培养学生善于观察实验、善于思考、善于动手的能力 教学重点：认识光的反射及运用。 教学难点：学会画光的传播路线。 教学准备： 教师准备：PPT课件。 分组实验：手电筒、遮光板，硬币、平面镜、 教学过程 一、激趣导入 1.师：通过前面的学习，我们知道光线是沿直线传播的，同学们，我们看教室外阳光灿烂，教室黑板上却没有一丝阳光，你们有办法把外面的太阳光请到黑板上吗？ 2.下面，我们也来玩一个游戏——照亮目标。 二.探究活动 1、照亮目标中的圆。 2、不移动手电、如何照亮目标中的圆。 3、照亮阴影里的硬币。
小组活动 1、讨论活动方案 （1）具体选用什么实验材料、采用什么方法、实验步骤、小组人员分工等问题。 （2）如何照亮目标？ 2、分发材料，学生分组活动 （1）根据讨论的实验方案分步进行实验操作。 （2）边操作边画出光的传播路线，教师巡视指导。 （3）完成后展示自己画好的光线图并描述光是怎样传播的。 3、出示课件并讲解光的反射。 4、引导生进一步观察反射光的传播路线。 师：在这个活动中你发现了什么？ 生：光碰到镜面会改变传播方向 师：现在请同学们仔细看光的传播路线，你还能发现了什么？ 生：反射光也是直线传播的 5.揭示课题。 （课件展示）通过刚才照亮目标的活动，我们发现了光碰到镜面改变了传播方向，被反射了回去，这种现象就叫做光的反射，反射光也是直线传播的。这节课我们就来学习光的另一个特性——反射。板书课题：光的反射 三．运用反射 1、师：你还能举出我们生活中运用光反射的例子吗？ 学生先说说课前收集的有关材料 （a.汽车观后镜b.额镜c.灯罩.d.汽车车灯.e.手电筒.f.墙都刷成白色等等） 2、师生共同分析汽车的反光镜和医生用的额镜。 (1)、分别观察图：