1 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。 2 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。
光的反射、折射、全反射
【学习目标】
1．通过实例分析掌握光的反射定律与光的折射定律．
2．理解折射率的定义及其与光速的关系．
3．学会用光的折射、反射定律来处理有关问题．
4．知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念．
5．能判定是否发生全反射，并能分析解决有关问题．
6．了解全反射棱镜和光导纤维．
7．明确测定玻璃砖的折射率的原理．
8．知道测定玻璃砖的折射率的操作步骤．
9．会进行实验数据的处理和误差分析．
【要点梳理】
要点一、光的反射和折射
1．光的反射现象和折射现象
如图所示，当光线入射AO
到两种介质的分界面上时，一部分光被反射回原来的介质，即反射光
线OB
，这种现象叫做光的反射．另一部分光进入第二种介质，并改变了原来的传播方向，即光线OC
，
这种现象叫做光的折射现象，光线OC
称为折射光线．折射光线与法线的夹角称为折射角（
2
）．
2．反射定律
反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角
等于入射角．
3．折射定律
（1）内容：折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧．入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．即1
2sin
sin
常数．如图所示．
也可以用sin
sini
n
r
的数学公式表达，n
为比例常数．这就是光的折射定律．
（2）对折射定律的理解：
①注意光线偏折的方向：如果光线从折射率（
1n
）小的介质射向折射率（
2n
）大的介质，折射光
线向法线偏折，入射角大于折射角，并且随着入射角的增大（减小）折射角也会增大（减小）；如果光
线从折射率大的介质射向折射率小的介质，折射光线偏离法线，入射角小于折射角，并且随着入射角
的增大（减小）折射角也会增大（减小）．
②折射光路是可逆的，如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的人射光线发生折射，定律中的公式就变为1
2sin1
sinn
，式中
1
光的全反射现象
光的全反射现象是光线从光密介质射入光疏介质时出现的一种现象。在特定条件下，当光线从光密介质以大于临界角的角度射入光疏介质时，光线不会透射到光疏介质中，而是完全被反射回去。
全反射现象是由光在不同介质中传播速度不同引起的。当光线由光密介质射入光疏介质时，光会在两个介质的交界面上发生折射。根据斯涅尔定律，入射角和折射角之间有一个特定的关系。当入射角超过临界角时，折射角将变得大于90度，此时光线无法从光疏介质中出射而发生全反射。
全反射现象在实际生活中有许多应用。其中一个重要的应用是光纤通信。光纤通过利用光的全反射现象，在光纤中实现有效的光信号传输。光信号通过光纤中的反射而从一端传输到另一端，从而实现高速、高质量的数据传输。
此外，全反射还在光学显微镜和光学棱镜中得到应用。在显微镜中，通过透镜和全反射原理，可以观察到微小的物体和细菌。光学棱镜则利用不同介质之间的全反射现象，将入射光分离成不同的颜色，从而实现分光和光谱分析等应用。
总结回顾性的来看，光的全反射现象是光线从光密介质射入光疏介质时的一种现象，当入射角大于临界角时，光线将完全发生反射。全反射现象在光纤通信、光学显微镜和光学棱镜等领域中得到广泛的应用。通过深入探讨光的全反射现象，我们可以更好地理解光的传播特性和光学设备的工作原理。
在我看来，光的全反射现象是一种非常重要和有趣的光学现象。它不仅引发了许多有实际意义的应用，同时也有助于我们对光的行为和性质有更全面的认识。全反射现象的理解对于光学工程师和科学家们来说至关重要，他们可以利用这一现象来设计和改进各种光学设备和系统。
除了应用领域，光的全反射现象还引发了许多有趣的研究和实验。科学家们通过研究不同介质的折射率、临界角等参数，探索光在界面上的传播行为。他们还通过改变入射光的角度和波长等条件，观察全反射现象的变化和特性。这些研究使我们对光的本质有了更深入的理解，同时也推动了光学领域的科学发展。
光的反射习题
一、单项选择题：
1、雨后晴朗的夜为了不踩到地上的积水，下面判断中正确的是_______
A、迎着月光走，地上发亮的是水，背着月光走，上暗处是水；
B、迎着月光走，地上暗处是水，背着月光走，地上发亮处是水；
C、迎着月光或背着月光走，都应是地上发亮处是水；
D、迎着月光或背着月光走，都应是地上暗处是水。
2、决定平面镜中成像大小的是________
A、平面镜的大小； B、平面镜的放置；
C、物体的大小； D、物体离平面镜的远近。
3、如图是从平面镜内看到钟表的钟面指针位置，此时的实
际时刻是_______
A、3时50分； B、8时10分；
C、2时20分； D、4时40分；
4、有一个过路人，经过一盏路灯时，灯光照射人所形成的影子长度变化是________
A、先变长后变短； B、先变短后变长； C、逐渐变长； D、逐渐变短。
5、一束光线射到平面镜上，若入射光线的方向保持不变，镜面转过θ°,则反射光线的方向将转过________
A、θ°/2； B、2θ°； C、θ°； D、无法确定。
6、池中水的深度是2米，月球到地球的距离为3.8×105千米，月球在池中的像到水面的距离是_______
A、2米； B、4米； C、7.6×105米； D、3.8×105千米。
7、如图所示，两块平面镜反射面夹角为60°，一束光线AO射到平面镜NP上，光线经两块平面镜反射后与AO重合，但方向相反，则AO与平面
镜的夹角是：_______
A、30°； B、45°； C、60°； D、90°。
8、在灯光下靠近墙的地方，用手做出各种姿态，在墙上形成手影，当电灯保持静止，手向墙靠拢时，在墙上的手影将________
A、变小； B、变大； C、不变； D、无法确定变化情况。
