下载文档原格式
高中物理选修三全反射教案
课题：全反射
教学目标：
1. 知道全反射的定义和原理。
2. 掌握全反射的条件和规律。
3. 能够应用全反射解释物体在介质中的呈现。
教学重点：
全反射的定义和条件
教学难点：
解决实际问题中的全反射应用
教学准备：
投影仪、PPT、黑板、白板、水杯等材料
教学过程：
一、导入（5分钟）
通过展示一个水杨杯在水中发生全反射的现象，引出全反射的概念，并提出全反射在生活中的应用。
二、讲解（15分钟）
1. 给出全反射的定义和原理，并引入全反射的条件。
2. 分析全反射的规律，解释全反射的发生原因。
3. 通过实验或案例，帮助学生更好地理解全反射的概念和规律。
三、练习（15分钟）
1. 设计一些练习题，让学生巩固全反射的定义和条件。
2. 引导学生应用全反射解决实际问题，提高他们的思维能力。
四、拓展（10分钟）
1. 展示一些全反射在日常生活中的应用，激发学生的兴趣。
2. 放映相关视频或图像，增加学生对全反射的理解和认识。
五、总结（5分钟）
对本节课的重点内容进行总结，并强调全反射的重要性和应用价值。
六、作业布置（5分钟）
布置相关的习题和题目，让学生在家中进行巩固和拓展。
教学反思：
通过这节课的教学，学生能够全面了解全反射的概念和条件，掌握全反射的相关知识。
在教学中，要注重引导学生思考、提高他们的学习兴趣，让他们能够将所学知识运用到实际生活中，提高其应用能力和解决问题的能力。
2024年高中物理全反射优质教案高中物理全反射优质教案 1一、教材分析《全反射》是高中物理选修3—4的必修内容，这一节是在学生学习了光的反射、光的折射之后编写的，是反射和折射的交汇点。
本节就从光的折射入手，探讨了光发生全反射的条件，以及相关应用。
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。
二、教学目标1、知识目标：（1）理解光密介质、光疏介质的概念及全反射现象；掌握临界角的概念和全反射条件；了解全反射的应用。
（2）培养学生观察、分析、解决问题的能力。
2、能力目标：（1）用实验的方法，通过讨论、分析过程，用准确的语言归纳全反射现象；培养学生创新精神和实践能力。
（2）启发学生积极思维，锻炼学生的语言表达能力。
3、情感、态度和价值观目标：（1）培养学生学习物理的兴趣，进行科学态度、科学方法教育。
（2）感悟物理学研究中理论与实践的辨证关系。
三、教学重点难点重点：临界角的概念及全反射条件难点：全反射现象的应用四、学情分析学生是教学过程中的主体，这个时期的学生学习了物理一、二册的教材，已经逐步体会出教材的思想，但是大多数学生的抽象思维和空间想象能力还比较低，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、及抽象思维能力。
五、教学方法1、教学方法采用直观、感性的'实验和视频，将演示实验与多媒体的模拟分析有机的结合起来。
课堂上，尽可能多的留给学生参与教学的思维空间。
恰当的设疑，引导学生猜想，再通过演示和多媒体分析，最后得出结论。
学生既实现了从感性知识到理性知识的飞跃，又体会到了“设疑————猜想————实验————分析————结论”的研究方法2、学案导学：见后面的学案3、新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1、学生的学习准备：结合学案预习本节内容。
“全反射”是高中物理第三册的必修内容，这一节是在学生学习了光的反射、光的折射之后编写的，是反射和折射的交汇点。
全反射现象研究，既是对反射和折射知识的巩固与深化，又为下一节“棱镜”的学习作了铺垫。
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。
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。
学生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，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。
案例片段一：现象情境导入设计。
多媒体展示广西南宁南湖大桥美丽的彩帘水幕瀑布夜景图片，在学生欣赏美景之余，引发学生思考：光为什么会沿弯曲的水流传播？分析：以南宁夜景作引入，让学生有种亲近感，熟悉的地方也有美丽的风景，让学生体会到物理与美的有机结合。
学生是见过彩帘瀑布的，但没有想到其中蕴含着丰富的物理知识，教师引导学生注意观察，产生疑问，从而激发学生学习的兴趣。
案例片段二：逻辑困惑情境设计。
①一束光从空气中斜射到与水的分界面处，入射角与折射角相比，哪个角较大？若已知水的折射率为1.3，入射角为60°，求此时的折射角多大？(学生可以很快得出结论)②如果把条件改成光从水斜射到与空气的分界面处，其他条件不变又如何？分析：探究要始于问题，而问题源于质疑，质疑往往出现在新旧认知发生冲突之时。
在问题②中学生计算出折射角的正弦值大于1，出现了与数学常识相悖的情况，显然不合理，问题出在哪里？这让学生大为不解。
从心理学的角度看，一个出乎意料或与常理相悖的问题，能引发认知冲突，激发学生的探究欲望，此时可因势利导提出本节要研究的课题：“光的全反射”。
高中物理选修3-4知识点
光的全反射光导纤维
i越大，γ越大，折射光线越来越弱，反射光越来越强。
1）全反射：
光疏介质和光密介质：折射率小的介质叫光疏介质，折射率大的介质叫光密介质。
注意：光疏和光密介质是相对的。
全反射是光从光密介质射向光疏介质时，折射光线消失（γ=900），只剩下反射光线的现象。
2）发生全反射的条件：
①光必须从光密介质射向光疏介质
②入射角必须大于（或等于）临界角
3）临界角
1 sin c
n
4）应用
①全反射棱镜
形状：等腰直角三角形
原理：如图
条件：玻璃折射率大于1.4
优点：比平面镜反射时失真小
②光导纤维：折射率大的内芯、折射率小的外套P71光导纤维P72做一做
时间计算中注意光的路程不是两地距离及光在介质中的速度不是光速
③海市蜃楼：
沙漠：倒立虚像；海洋：正立虚像
1。
高中物理全反射教案一、教学任务及对象1、教学任务本节课的教学任务是以高中物理光学知识中的全反射为主题，通过系统的教学设计，使学生理解全反射的概念、产生条件及其在实际应用中的重要性。
学生需要掌握光由光密介质进入光疏介质时，当入射角大于临界角时，光不再折射而是完全反射的现象，并能够运用全反射的知识解释生活中的实例。
2、教学对象教学对象是高中二年级的学生，他们在之前的学习中已经掌握了光的折射定律和反射定律，具有光的传播基本知识储备。
此外，学生具备一定的抽象思维能力和实验操作技能，但全反射作为光学中的一个难点，需要通过具体的教学过程帮助他们构建完整的知识体系，并激发他们对物理现象的兴趣和探究欲。
二、教学目标1、知识与技能（1）理解全反射的定义，掌握全反射发生的条件，即当光从光密介质进入光疏介质时，入射角大于临界角；（2）掌握全反射临界角的计算公式，能够运用相关物理定律进行计算；（3）了解全反射在实际应用中的作用，如光纤通信、光学仪器等；（4）通过实验观察全反射现象，学会使用相关仪器，培养实验操作能力和观察能力；（5）能够运用全反射知识解决实际问题，提高问题分析能力和解决能力。
2、过程与方法（1）通过问题驱动法引导学生主动探究全反射现象，培养学生自主学习的能力；（2）采用分组讨论、合作学习的方式，使学生相互交流、互补不足，提高团队协作能力；（3）利用多媒体、实验等教学手段，直观地展示全反射现象，帮助学生形象理解全反射的原理；（4）通过案例分析、实际应用介绍，让学生了解全反射知识在科学技术和日常生活中的重要性，培养学生理论联系实际的思维方法。
3、情感，态度与价值观（1）激发学生对物理学科的兴趣，培养他们热爱科学、追求真理的情感；（2）通过探究全反射现象，培养学生勇于探索、善于思考的科学态度；（3）让学生体会到物理知识在实际生活中的应用，增强他们的社会责任感和创新意识；（4）培养学生严谨、勤奋的学习态度，使他们认识到学习物理需要持之以恒的努力；（5）通过全反射知识的学习，引导学生认识到科技发展对人类社会的贡献，培养他们的爱国主义情怀和民族自豪感。
高中物理选修三全反射教案在物理学的浩瀚知识海洋中，光的反射和折射现象无疑是最吸引人的章节之一。
特别是当光线遇到不同介质时，所展现出的全反射现象，不仅令我们着迷，更是现代光纤通信技术的理论基础。
今天，我们将一同探究这一迷人现象，并通过一份精心设计的高中物理选修三全反射教案，帮助学生建立清晰、系统的知识框架。
首先，我们需要明确什么是全反射。
当光从光密介质射向光疏介质时，在一定条件下，光线不会进入第二个介质而是完全反射回原来的介质。
这种现象称为全反射。
为了更有效地传授这一概念，教案将采用以下结构：一、引入新知通过日常生活中的例子，如水中的鱼看起来比实际位置更高，引入光的折射现象。
随后，提出问题：如果光线从水射向空气，情况又会如何？引导学生思考并自然过渡到全反射的概念。
二、知识讲解详细解释全反射的条件，即入射角大于临界角时发生的反射现象。
结合数学推导，展示临界角与两种介质折射率的关系，并通过实例计算加深理解。
三、实验操作设计实验让学生亲自观察全反射现象。
利用半圆形玻璃和激光笔，演示光从玻璃到空气的全反射，以及当改变入射角度时光线的路径变化。
四、深化理解讨论全反射的应用，例如光纤是如何利用全反射原理来传输信息的。
同时，探讨全反射对深海潜水员视觉的影响，以及在天文望远镜设计中的应用等。
五、课堂互动通过提问和小测验来巩固知识点，确保每位学生都能正确理解和应用全反射的概念。
六、总结回顾回顾全反射的定义、条件和应用，强调其在现代科技中的重要性，鼓励学生在生活中发现更多相关的例证。
通过这样的教案设计，学生不仅能掌握全反射的理论知识，还能通过实验和讨论深化理解，培养科学探索的兴趣和能力。
教师的角色是引导者和启发者，通过恰当的问题激发学生的好奇心，让他们在探索中找到答案，体验到学习的乐趣。
在教学过程中，重要的是保持公正客观的教学态度，尊重每个学生的学习节奏和风格。
适时给予鼓励和肯定，帮助他们建立自信，克服学习中的困难。
高中物理全反射知识点全反射是传播过程中的物理现象，它是指当电磁波或物理波在介质的界面上遇到凹面或凸面时，波的所有能量都可以完全反射到原来的方向上去。
这种现象发生在任何电磁波或物理波沿着媒体界面传播时，因此它在高中物理中占有重要地位。
在全反射过程中，可以有不同的介质，其中有两种比较典型的情况：一种是电磁波穿过空气和真空，另一种是穿过介质界面，如水、金属或其他物质。
当电磁波在空气或真空中传播时，所有的能量都会完全反射回原来的方向。
类似的，当穿过介质界面时，也会出现完全反射的情况：当波的能量在传播过程中转换为介质的能量，这样一来，介质的韧性能力也会把它完全反射回去。
另外，在高中物理中，我们也会接触到绝缘体全反射的概念，这是指电磁波在介质界面处完全反射，波面不发生变形。
这种现象一般发生在介质之间性质差异较大、表面光滑时，比如水和金属之间、空气和真空之间等。
全反射现象也会受到波的入射角的影响。
角度越大，反射的能量就越低，当角度达到特定的角度时，就会发生全反射现象。
因此，对于物理波或电磁波来说，它们对入射角的敏感程度也是很重要的考虑因素。
此外，高中物理中还会介绍反射率的概念，反射率是指介质界面反射的能量与入射能量之比，一般记为R，其中R=反射能量/入射能量。
反射率越大，反射能量越高。
同样，反射率也可以由入射角来确定：随着入射角的增大，反射率也会增大。
从上面的介绍可以看出，全反射是一种常见的物理现象，它的原理和特征关系到电磁波或物理波穿过介质界面时的反应，也是高中物理中重要的知识点。
为了更好地理解全反射的本质，我们要先了解介质的性质，然后深入研究介质界面上的入射和反射两个过程，最后再分析出它们之间的相互关系。
只有深入理解了全反射的原理和特征，才能更好地使用这项知识，掌握全反射的技巧，运用到实际应用中去。
由此可见，高中物理全反射是一个有趣而又重要的知识点。
首先要了解全反射的原理，并能分辩出完全反射、绝缘体全反射等多种情形及它们之间的区别；其次要掌握全反射现象和入射角之间的联系，以及反射率的概念；最后，要运用有关知识熟练掌握全反射技巧，以达到理论和实践相结合的效果。
高中物理全反射知识点
全反射是一个重要的物理现象，它涉及到光的传播方式和入射光束的反射特性，广泛应用于信息、通讯等领域。
它的定义为当一束入射光线从一种介质（入射介质）到另一种介质（反射介质）时，在一个特定的角度下，以与入射介质法线成一定角度的反射光线完全反射回入射介质，而沿着反射面法线方向不发生变化。
全反射现象依赖于光源入射光束和反射介质的折射率之差，当光源入射进一种折射率更小的反射介质时，入射的光束会有一部分反射回去，剩下的一部分会经过反射面，沿着反射面法线进入反射介质，最终走向传播方向。
另外，全反射的发生受介质的入射和反射角度的影响，当入射角过大时，光直接从介质A入射到介质B时，光会发生衍射而不会发生全反射，只有当光在介质A中时入射角小于等于折射率大小比例时，才会发生全反射。
另外，光的衰减也会影响发生全反射的可能性，只有光強度不太弱，反射舌面才会出现反射带。
此外，全反射还受介质折射率差的影响，折射率大小比例越大，全反射越明显，这种现象称为大折射率比例全反射；而当折射率的大小比例较小时，光线难以反射，甚至不反射，这种现象称为小折射率比例全反射。
另外，全反射还有一种三面反射，其中反射端的入射介质和反射介质的折射率大小比例一定，且法线位于三个相邻反射面的夹角均为90°时，其反射现象可能出现。
因此，三面反射是一种特殊的全反射现象，也是信息传输技术中可利用的现象。
全反射具有现实意义，可以用于光纤、激光技术、雷达技术等信息、通讯的传播，特别是在生物医学领域非常有用，如常见的大号探头、全心电图及X射线映像等，这些技术都依赖于全反射现象。
全反射实际上是一种基本的光学物理现象，基本物理学家、光学工程师以及工程师在解决各种工程问题时都可以利用这种现象研究。
全反射什么是全反射？全反射是光在介质中传播的一种特殊现象。
全反射指的是光从光密质进入光疏质时，当入射角大于临界角时，发生的只有反射光线，没有折射光线的现象。
全反射，顾名思义，就是光线全部反射了，没有产生折射光线。
还有一种定义，光由光密介质进入光疏介质时，会发生折射现象；当入射角θ增加到某种情形时，折射线向表面进行偏折，当折射角为90°，光线全部反射了，没有产生折射光线。
全反射的条件发生全反射的条件有如下两个：（1）光从光密介质进入光疏介质；（2）入射角必须大于临界角；全反射临界角当折射角等于90°时的入射角。
严格来说，光由光密介质进入光疏介质时，会发生折射现象；当入射角θ增加到某种情形时，折射线延表面进行，即折射角为90°，该入射角θ称为临界角。
高中物理网编辑们认为理解全反射，还要知道下面的这些知识：第一，只会考到大于临界角的问题，小于临界角的问题，入射角等于临界角的高中不会考。
第二，必须是从光密到光疏，且当折射角等于90°时的入射角（入射光与法线的夹角），一般用大写字母C来表示。
第三，全反射的日常应用举例：光导纤维，一些高倍显微镜器件。
第四，临界角与折射率的关系：对临界角有：sinaC=1/n;见参考文献说明。
光导纤维光纤通信利用的就是全反射的道理。
光纤在结构上有中心和外皮两种不同介质，光从中心传播时遇到光纤弯曲处，会发生全反射现象，而保证光线不会泄漏到光纤外（传导过程中没有能量损耗）。
光在均匀透明的，即使是弯曲的玻璃棒的光滑内壁上，借助于接连不断地全反射，可以从一端传导到另一端，如图所示。
当棒的截面直径很小，甚至到数微米数量级，传导的效果也不变（无能量损失），这种导光的细玻璃丝称为光学纤维。
高中物理选修3-4知识点
光的全反射光导纤维
i越大，γ越大，折射光线越来越弱，反射光越来越强。
1）全反射：
光疏介质和光密介质：折射率小的介质叫光疏介质，折射率大的介质叫光密介质。
注意：光疏和光密介质是相对的。
全反射是光从光密介质射向光疏介质时，折射光线消失（γ=900），只剩下反射光线的现象。
2）发生全反射的条件：
①光必须从光密介质射向光疏介质
②入射角必须大于（或等于）临界角
3）临界角
1 sin c
n
4）应用
①全反射棱镜
形状：等腰直角三角形
原理：如图
条件：玻璃折射率大于1.4
优点：比平面镜反射时失真小
②光导纤维：折射率大的内芯、折射率小的外套P71光导纤维P72做一做
时间计算中注意光的路程不是两地距离及光在介质中的速度不是光速
③海市蜃楼：
沙漠：倒立虚像；海洋：正立虚像
1。
（ 三）全反射
当光由光密媒质射入光疏媒质时，由光的折射定律可知，折射角总大于入射角，即光从光密媒质向光疏媒质斜射时，折射光线向远离法线方向偏折；当折射角等于900时，称为全反射，此时的入射角称为光密媒质对光疏媒质的临界角，用C 表示全反射的临界角，则
出现全反射的条件是：光必须从光密媒质射向光疏媒质，入射角大于临界角。
发生全反射时，反射光线与入射光线的关系满足光的反射定律；光发生全反射时，没有折射光线，光的能量全部返回光密媒质。
（四）费马原理
光从空间一点传到另一点是沿着光程为极值（极大值、极小值或恒定值）的路径传播的。
光程是指光在均匀媒质中通过的路程和媒质的折射率的乘积。
从最短光程可导出光在均匀媒质中沿直线传播、光的反射定律和折射定律这三个几何光学的基本定律；当反射面是旋转球面，而光源置于一焦点上时，则反射光线总是通过另一焦点，这就是光程恒定的例子。
一．一．球面反射成像
（一）物和像的概念
物体可以自己发光，也可以反射光或透射光。
从物体发出的光经过一定的光学系统后，由出射的实际光线或实际光线的反向延长线会聚成的与物体形象相似的图形就叫像。
物体是由大量的物点组成的，由物点发出的光经过一定的光学系统后有三种可能：
1． 1． 会聚于一点，该点称为物点的实像点；
2． 2． 成为发射光束，其反向延长线的会聚点，称为物点的虚像点；
3． 3． 成为平行光束，通常说它不成像，或说成像在无限远。
几何光学中的物和像是对一定的光学系统而言的，具有相对性。
例如：如图12—2所示，由两个凸透镜组成的光具组中，S 1对于凸透镜L 1来说是物点S 的像，但S 1对于凸透镜L 2来说则是物点。
也就是说对于由几个镜组成的光具组，从成像角度来看，前一个光具所成的实像或虚像，都可以作为下一个光具的物。
当然，这种物与实际的物体“发光”特性不同，实际物点发出的光是向各个方向传播的，而这种以像作物“发出”的光要受到前一个光具射出的光束的限制。
图12—2
对于一定的光学系统来说，物与像在空间的位置关系是一一对应的。
例如，在图12
密疏
n n C
sin
—2中，对于由L 1、L 2组成的透镜组来说，由物点S 射出的光线经过透镜组后，折射光线都通过像点S 2。
根据光路可逆的原理，如果在像点S 2的位置放置一物点，由它发射的光线，经过透镜组后，折射光线都将通过原来的物点S 的位置。
这种物点与像点一一对应的关系叫物像共轭。
（二）球面镜成像
球面镜的反射遵循反射定律，法线是球面的半径。
如图12—3所示，一束近光轴的平行光线，经凹面镜反射后将会聚与主轴上一点F ，这个F 点成为凹面镜的焦点。
如图12—4所示，一束近主轴的平行光线经凸面镜反射后将发散，反向延长线将会聚于主轴上一点F ，这个F 点成为凸面镜的焦点。
焦点F 到镜面顶点A 之间的距离叫做球面镜的焦距f 。
球面镜的焦距
等于半径的一半，即
f =2R
图12—3 图12—4
球面镜的成像公式是
使用时应注意：凹面镜焦距f 为正，凸面镜焦距f 为负；实物u 取正，虚物 u 取负；实像v 为正，虚像v 为负。
f v u 111=
+。
