全反射教学设计

全国第五届大学生物理教学技能大赛教学设计参赛课题：《全反射》推荐单位：泰山学院参赛选手：胡健所学专业：物理学学历层次：本科河北保定2013.07一、教材分析本节课选自人教版高中物理选修3—4第十三章第二节的内容，属于高中几何光学部分。

“全反射”现象在生活中常会遇到，本节从光的折射入手，在上节课所学的反射、折射知识的基础上，探讨了光发生全反射的条件以及相应的应用。

本节课也为下节的光的干涉奠定了基础，具有承上启下的作用。

而且本节课的内容与生活息息相关，与生产和科技应用联系紧密，它是实现课堂知识走向课外，走向社会的重要教学内容。

所以，学好本节课内容不仅增长知识，武装头脑；而且有非常重要的现实意义。

二、学情分析1.知识基础：学生已经具备了光的反射和折射等知识。

2.能力基础：本节课的教学对象是高中理科生，他们对问题的分析领悟能力较强，同时具有较强的探究能力。

然而，学生的抽象思维和空间想象能力还比较低，对知识的理解、判断和推理常常表现出一定的主观性、片面性。

3.心理特征：高中生对自然界的一些光学现象知其然不知其所以然。

因此，他们对大自然充满好奇心，具有较强的求知欲。

三、教学目标1.知识与技能（1）知道光疏和光密介质及其相对性。

（2）理解全反射现象和临界角的概念，掌握发生全反射的条件和临界角的计算。

（3）了解全反射现象的应用，能够解释实际生活中的全反射现象。

2.过程与方法（1）通过探究学习，分析全反射现象，概括发生全反射的条件，掌握临界角的相关知识。

从而，培养学生的实验分析、概括的能力。

（2）运用所学知识来解释自然现象，增加学生学习的兴趣，提高学生理论联系实际的能力。

3.情感态度与价值观（1）通过运用物理规律分析自然现象，让学生领略自然界的奥妙，增强对大自然的热爱。

（2）通过介绍全反射在科技方面的应用，使学生更加爱科学，学科学，用科学。

四、教学重难点1.重点：掌握全反射现象及发生条件和临界角的计算。

2.难点：全反射的实际应用。

五、教法、学法分析结合本节课的特点和教学目标、教学重难点，采用了启发式教学法，结合提问法、类比法、讲授法、演示法，灵活运用推理假设，实验验证，观察分析、科学探究等方法教学，使学生在体验知识构建的同时，也能掌握获取这些知识的方法，提高基本能力和综合素质。

在课堂上，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。

六、教学过程教学流程：创设情景，导入新课——新课学习，实验探究——得出结论，巩固练习——运用知识，回归生活——课堂小结，布置作业。

1.创设情景，导入新课教师：演示小烧杯底的硬币“消失”的小魔术，这是为什么？学生：陷入沉思。

教师：展示荷叶上水珠和钻石的图片，图片有什么特点？学生：晶莹透亮，闪闪发光。

教师：这又是为什么？学生：（有的在讨论，有的在思考）。

教师：展示海市蜃楼的图片。

这是什么原理？学生：（再次进入讨论和思考）。

教师：学完这节课，同学们就知道其中的奥妙了。

2．新课学习，实验探究（一）介绍光密介质和光疏介质教师：刘翔和姚明谁是高个子？学生：姚明。

教师：刘翔和潘长江谁是高个子？学生：刘翔。

教师：看来高个子和矮个子具有相对性。

那么，让我们类比学一下光疏和光密介质。

教师：展示几种介质的折射率表，并提问水与水晶谁的折射率大？水晶与金刚石谁的折射率大？学生：水与水晶相比，水晶大，水晶与金刚石，金刚石大。

教师：给出光疏和光密介质的概念。

折射率大的介质称为光密介质，折射率小称为光疏介质。

并强调其相对性。

再让学生看一下“几种介质的折射率”表，让学生通过相互的提问的方式，自己体会一下光密与光疏介质的相对性。

接下来，教师向学生展示光从光密介质（玻璃）射向光疏介质（空气）的光路图。

并强调光在界面同发生了反射和折射，为下面分析全反射作铺垫。

教师：光从光密介质射向光疏介质，入射角与折射角谁大？学生：折射角大于入射角。

教师:若增大入射角,折射角怎么变?学生:折射角变大。

教师:由此,我们可以预料,当折射角增大到90度时,入射角还未达到90度,若此时再增大入射角,会发生什么现象?(学生自发议论并积极发言)学生甲:折射光线会进入玻璃。

学生乙:折射光线会消失。

教师:很好,同学们都有自己的猜想,究竟谁对呢?（学生有的讨论,有的思考.）教师:实践是检验真理的唯一标准,让我们做实验来看一下吧。

（自然过渡到全反射现象的探究）（二）全反射教师：介绍实验器材，一个半圆形玻璃砖，一支激光笔，一个白色底板，组成的全射射演示器。

如何实现光从玻璃射向空气？学生：让激光笔沿着玻璃砖曲面射入，在使光由直面射出。

教师：怎么才能够使角度的变化容易观察，实验现象比较明显？学生：激光笔指向圆心。

教师：好，既然这些问题已经解决，那就开始进入实验吧！教师开始进行演示实验。

教师：接下来就让我们，探究一个随入射角的增大，折射光线和入射光线究竟发生怎么样的变化？然后教师慢慢增大入射角，让同学们观察现象，直到折射角到达９０度时。

教师：同学们观察到了什么？学生甲：折射角，反射角都增大了。

学生乙：折射光线变暗，反射光线变强。

教师：很好，现在折射角是多少？学生：90度教师：好，接下来就是检验真理的时候了，请大家注意观察。

（说着老师接着增大入射角）。

教师：同学们，观察到了什么现象了？学生：入射光选消失了，反射光线更亮，几乎和入射光线一样。

3.得出结论，巩固练习教师：很好，我们把这种现象叫做全反射。

（教师自然引出全反射的概念）教师：仔细阅读概念和回顾一下实验，是不是光从一种介质射向一种介质就会发生全反射？学生：不是，要满足一定的条件。

教师：是什么条件呢？学生：入射角大于或者等于某个角。

教师：对，这个角我们称作临界角。

那是不是只要入射角足够大就能发生全反射？（学生讨论并发言）学生：不是，光要从光密介质射向光疏介质。

教师：很好，我们得出发生全反射的条件。

两者缺一不可。

教师：现在已经学习了全反射，那么课前所说的荷叶水珠为什么晶莹透亮。

学生：发生了全反射。

教师：对，由于荷叶的特殊结构和表面张力的作用，荷叶上水珠呈现球形。

当光由水珠下面射出时，由于是光密到光疏，容易发生全反射，大量的光被反射回来，射到我们眼里，所以水珠看起来，晶莹透亮。

教师：至于，硬币为什么消失和钻石为什么晶莹透亮以及海市蜃楼现象，课下同学们自己分析一下。

教师：我们把发生全反射条件“入射角大于或等于某个角”中的某个角叫做临界角。

接下来，我们研究一下临界角。

（自然过渡到，临界角的学习）。

（三）临界角首先，教师给出临界角的定义，用字母C表示。

教师：既然已经知道临界角的定义，那么它的大小如何计算？学生：利用折射定律。

教师：很好，那么让我们一起来计算一下从玻璃射向空气时的临界。

由公式ｓｉｎＣ／ｓｉｎ90°＝１／n计算教师：临界角是多少？学生：42度教师：我们得出光从某一折射率为ｎ（ｎ>1）的介质射向空气中临界角的公式是什么？学生：ｓｉｎＣ＝１／n教师：现在我们学习了临界角的知识，接下来，我们来看一下临界角的应用。

（教师引导学生一起做课本上的例题）。

4.运用知识，回归生活(四)全反射棱镜教师首先由自行车的尾灯导入全反射棱镜的学习。

接着，介绍全反射棱镜的结构及全反射原理，并向学生展示其图片。

并引导学生指出生活中全反射棱镜的实例应用。

让学生自己感受一下全反射棱镜的应用。

最后，让学生自己动手做将一支盛有少量水的试管放入盛有较多水的烧杯中的实验。

激发学生学习兴趣的同时，加深对全反射棱镜的理解。

（五）光导纤维教师用光纤丝灯引入光导纤维的学习，激发学生的学习兴趣。

首先，介绍光导纤维的组成和原理、应用。

接着，介绍当前光导纤维在整个世界的发展应用以及我国的光导纤维的发展情景。

最后，让学生课下用水流导光的小实验，模拟光导纤维，以激发学生的学习兴趣，加强学生对光导纤维的理解。

5.课堂小结，布置作业首先，总结本节课学习的内容，让学生形成清楚的知识网络框架。

为了巩固本节课学习的新知识，让知识走出课堂，走向生活，走向社会；真正的做到学知识，用知识，学科学，用科学。

学生除了完成课本练习和作业外，更要走向自然和社会，自己探索一下大自然神奇的全反射现象和了解全反射在科技生活的应用。

同时，还要了解我国现在光导纤维的发展现状及其前景。

增强对祖国的热爱。

七、板书设计§13.2全反射一、介质三、临界角光密介质：折射率大的介质。

1.定义：刚好发生全反射时的入射角。

光疏介质：折射率小的介质。

2.计算：sinC=1/n注意：相对性。

二、全反射四、全反射棱镜1.定义五、光导纤维2.发生条件八、教学亮点本节课的教学巧妙的运用生活中常见的自然现象和神奇的小实验，引入对全反射的探究学习。

在学习全反射的应用时，也分别运用了生活中常见的实物，导入新知识的学习。

而且，课后分别让学生自己做小实验加深对全反射应用的理解。

这样既可以激发学生的学习兴趣，满足学生的好奇心；又可以顺利完成三维教学目标。