小學(xué)英語(yǔ)全英教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-13選修3-4第十三章第7節(jié)全反射導(dǎo)學(xué)案。
俗話說(shuō),磨刀不誤砍柴工。高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是高中教師的任務(wù)之一。教案可以讓講的知識(shí)能夠輕松被學(xué)生吸收,幫助高中教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎?下面是小編精心為您整理的“選修3-4第十三章第7節(jié)全反射導(dǎo)學(xué)案”,希望能對(duì)您有所幫助,請(qǐng)收藏。
選修3-4第十三章第7節(jié)全反射導(dǎo)學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
1、知道全反射現(xiàn)象
2、了解全反射現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的常見(jiàn)應(yīng)用
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1、兩種介質(zhì)相比較,折射率___的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì),折射率___的介質(zhì)叫做光密介質(zhì),光在光疏介質(zhì)中的傳播速度比在光密介質(zhì)中的速度___,根據(jù)折射定律,光由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì),折射角______入射角;光由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí),折射角___入射角。
2、光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí),若入射角增大到某一角度,________光線就會(huì)消失,只剩下_______光線的現(xiàn)象叫全反射。剛好發(fā)生全反射,即折射角等于___時(shí)的______,用C表示,C與介質(zhì)的相對(duì)折射率n的關(guān)系為_(kāi)_____。發(fā)生全反射的兩個(gè)條件:光從_____介質(zhì)射入______介質(zhì),入射角______臨界角。臨界角與折射率的關(guān)系:光由介質(zhì)射入空氣或真空時(shí),公式______;介質(zhì)的折射率______,發(fā)生全反射的臨界角就越小,越______發(fā)生全反射。
3、截面為_(kāi)______三角形的棱鏡為全反射棱鏡,當(dāng)光_____于它的_____一個(gè)界面射入后,都會(huì)在其內(nèi)部發(fā)生______,與平面鏡相比,它的______高,幾乎達(dá)到100%,反射面不涂敷任何物質(zhì),反射時(shí)______小。光導(dǎo)纖維利用了_______原理,直徑從幾微米到一百微米之間,由______和______兩層組成,內(nèi)芯的折射率比外套的______,光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生_________。
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、理解光的全反射現(xiàn)象;
2、掌握臨界角的概念和發(fā)生全反射的條件;
3、了解全反射現(xiàn)象的應(yīng)用
學(xué)習(xí)重難點(diǎn):全反射發(fā)生的條件和常見(jiàn)應(yīng)用
二、學(xué)習(xí)過(guò)程
1、什么叫光密介質(zhì)?什么叫光疏介質(zhì)?
2、全反射有什么樣的現(xiàn)象?舉例說(shuō)明
3、什么是臨界角?發(fā)生全反射的條件是什么?
4、光導(dǎo)纖維利用了什么原理?有什么優(yōu)點(diǎn),主要應(yīng)用有哪些?
三、反思總結(jié)
本節(jié)學(xué)習(xí)了全反射現(xiàn)象,當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí),如果入射角大于臨界角,就會(huì)在界面上發(fā)生全反射現(xiàn)象。全反射現(xiàn)象在實(shí)際生活中很常見(jiàn),也有很廣泛的應(yīng)用。比如全反射棱鏡和光導(dǎo)纖維。
四、當(dāng)堂檢測(cè)
1.光線在空氣與水的交界面處發(fā)生全反射的條件是()
A.光由空氣射入水中,入射角足夠大
B.光由空氣射入水中,入射角足夠小
C.光由水中射入空氣,入射角足夠大
D.光由水中射入空氣,入射角足夠小
答案:C
2.光在兩種介質(zhì)交界面上發(fā)生全反射時(shí)()
A.入射光線一定在光密介質(zhì)中B.入射角一定大于臨界角
C.界面相當(dāng)于一個(gè)鏡面D.仍有一部分光線進(jìn)入另一種介質(zhì)中
答案:ABC
3.一束光線從折射率為1.5的玻璃內(nèi)射向空氣,在界面上的入射角為45°.下面四個(gè)光路圖13-7-7中,正確的是()
圖13-7-7
答案:A
4.關(guān)于全反射,下列所述中正確的是()
A.發(fā)生全反射時(shí)仍有折射光線,只是折射光線非常弱,因此可認(rèn)為不存在折射光線,而只有反射光線
B.光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)有可能不發(fā)生全反射現(xiàn)象
C.光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)一定產(chǎn)生全反射現(xiàn)象
D.光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時(shí)有可能發(fā)生全反射現(xiàn)象
答案:B
5、主截面為等邊三角形的三棱鏡,臨界角為45°,光線從它的一面垂直
入射,在圖所示的a,b,c三條出射光線中正確的是()
A.a(chǎn)B.bC.cD.都不正確
答案:Cwww.lvshijia.net
課后練習(xí)與提高
1.(2006江蘇高考)在醫(yī)學(xué)上,光導(dǎo)纖維可以制成內(nèi)窺鏡,用來(lái)檢查人體胃、腸、氣管等器官的內(nèi)部.內(nèi)窺鏡有兩組光導(dǎo)纖維,一組用來(lái)把光輸送到人體內(nèi)部,另一組用來(lái)進(jìn)行觀察.光在光導(dǎo)纖維中的傳輸利用了()
A.光的折射B.光的衍射
C.光的干涉D.光的全反射
答案:D
2.圖13-7-8所示為半圓柱形玻璃磚的橫截面,其折射率n=,現(xiàn)有垂直于平面的平行光束射來(lái),試求在半圓上有光線射出的范圍是多大.
圖13-7-8
思路解析:這束平行光垂直于平面部分射入玻璃磚,其傳播方向不變,射至半圓面上時(shí),一部分光線發(fā)生全反射不會(huì)射出,設(shè)其中一條光線剛好以臨界角射向圓柱面,而發(fā)生全反射,這條光線外側(cè)的光線射向圓柱面時(shí),入射角均大于臨界角,都將發(fā)生全反射.那么,有光線射出圓柱面的部分所對(duì)的圓心角為α=2C=90°(C=arcsin=45°),兩側(cè)的45°角的范圍內(nèi)沒(méi)有光線射出.
3.潛水員在水深為h的地方向水面觀望時(shí),發(fā)現(xiàn)整個(gè)天空及遠(yuǎn)處地面的景物均呈現(xiàn)在水面處的圓形區(qū)域內(nèi),已知水的臨界角為θ,則所觀察到的圓形半徑為()
A.htanθB.hsinθC.h/tanθD.h/sinθ
思路解析:如圖所示,水面上景物發(fā)出的光線經(jīng)水面折射后均在傾角為2θ的圓錐里,人的眼睛處在圓錐的頂點(diǎn)處,而最遠(yuǎn)處的景物進(jìn)入眼睛的光線幾乎是緊貼水面,其入射角接近90°,折射角為θ.因此,人看到的景物呈現(xiàn)在人眼上方以O(shè)點(diǎn)為圓心、r為半徑的水面區(qū)域內(nèi).
由圖可知r=htanθ.
答案:A+9
精選閱讀
全反射
俗話說(shuō),居安思危,思則有備,有備無(wú)患。高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是高中教師的任務(wù)之一。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助高中教師能夠更輕松的上課教學(xué)。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的高中教案呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的全反射,希望能為您提供更多的參考。
全反射
一、教學(xué)目標(biāo)
1.在物理知識(shí)方面的要求.
(1)理解光的全反射現(xiàn)象;
(2)掌握臨界角的概念和發(fā)生全反射的條件;
(3)了解全反射現(xiàn)象的應(yīng)用.
2.通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn),理解光的全反射現(xiàn)象,概括出發(fā)生全反射的條件,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力;通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)引起學(xué)生思維海洋中的波瀾,培養(yǎng)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象分析本質(zhì)的方法、能力.
3.滲透學(xué)生愛(ài)科學(xué)的教育,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科學(xué)、愛(ài)科學(xué)、用科學(xué)的習(xí)慣,生活中的物理現(xiàn)象很多,能否用科學(xué)的理論來(lái)解釋它,更科學(xué)的應(yīng)用生活中常見(jiàn)的儀器、物品.
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.重點(diǎn)是掌握臨界角的概念和發(fā)生全反射的條件,折射角等于90°時(shí)的入射角叫做臨界角,當(dāng)光線從光密介質(zhì)射到它與光疏介質(zhì)的界面上時(shí),如果入射角等于或大于臨界角就發(fā)生全反射現(xiàn)象.
2.全反射的應(yīng)用,對(duì)全反射現(xiàn)象的解釋.光導(dǎo)纖維、自行車的尾燈是利用了全反射現(xiàn)象制成的;海市蜃樓、沙漠里的蜃景也是由于全反射的原因而呈現(xiàn)的自然現(xiàn)象.
三、教具
1.全反射現(xiàn)象演示儀,接線板,煙霧發(fā)生器,火柴,產(chǎn)生煙霧的煙霧源,半圓柱透明玻璃(半圓柱透鏡),彎曲的細(xì)玻璃棒(或光導(dǎo)纖維).
2.燒杯,水,蠟燭,火柴,試管夾、鍍鉻的光亮鐵球(可夾在試管夾上).
3.自行車尾燈(破碎且內(nèi)部較完整).
4.直尺.
四、主要教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課
演示Ⅰ將光亮鐵球出示給學(xué)生看,在陽(yáng)光下很刺眼,將光亮鐵球夾在試管夾上,放在點(diǎn)燃蠟燭上熏黑,將試管夾和鐵球置于燭焰的內(nèi)焰進(jìn)行熏制,一定要全部熏黑,再讓學(xué)生觀察.然后將熏黑的鐵球浸沒(méi)在盛有清水的燒杯中,現(xiàn)象發(fā)生了,放在水中的鐵球變得比在陽(yáng)光下更亮.好奇的學(xué)生誤認(rèn)為是水泡掉了鐵球上黑色物,當(dāng)老師把試管夾從水中取出時(shí),發(fā)現(xiàn)熏黑的鐵球依然如故,再將其再放入水中時(shí),出現(xiàn)的現(xiàn)象和前述一樣,學(xué)生大惑不解,讓學(xué)生帶著這個(gè)疑問(wèn)開(kāi)始學(xué)習(xí)新的知識(shí)——全反射現(xiàn)象.
(二)新課教學(xué)
1.全反射現(xiàn)象.
光傳播到兩種介質(zhì)的界面上時(shí),通常要同時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象,若滿足了某種條件,光線不再發(fā)生折射現(xiàn)象,而全部返回到原介質(zhì)中傳播的現(xiàn)象叫全反射現(xiàn)象.
那么滿足什么條件就可以產(chǎn)生全反射現(xiàn)象呢?
2.發(fā)生全反射現(xiàn)象的條件.
(1)光密介質(zhì)和光疏介質(zhì).
對(duì)于兩種介質(zhì)來(lái)說(shuō),光在其中傳播速度較小的介質(zhì),即絕對(duì)折射率較大的介質(zhì),叫光密介質(zhì),而光在其中傳播速度較大的介質(zhì),即絕對(duì)折射率較小的介質(zhì)叫光疏介質(zhì),光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)是相對(duì)的.例如:水、空氣和玻璃三種物質(zhì)相比較,水對(duì)空氣來(lái)說(shuō)是光密介質(zhì),而水對(duì)玻璃來(lái)說(shuō)是光疏介質(zhì),根據(jù)折射定律可知,光線由光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)時(shí)(例如由空氣射入水),折射角小于入射角;光線由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)(例如由水射入空氣),折射角大于入射角.
既然光線由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí),折射角大于入射角,由此可以預(yù)料,當(dāng)入射角增大到一定程度時(shí),折射角就會(huì)增大到90°
演示Ⅱ?qū)雸A柱透鏡的半圓一側(cè)靠近激光光源一側(cè),使直平面垂直光源與半圓柱透鏡中心的連線,點(diǎn)燃煙霧發(fā)生器中的煙霧源置于激光演示儀中,將接線板接通電源,打開(kāi)激光器的開(kāi)關(guān).一束激光垂直于半圓柱透鏡的直平面入射,讓學(xué)生觀察.我們研究光從半圓柱透鏡射出的光線的偏折情況,此時(shí)入射角0°,折射角亦為零度,即沿直線透出,當(dāng)入射角增大一些時(shí),此時(shí),會(huì)有微弱的反射光線和較強(qiáng)的折射光線,同時(shí)可觀察出反射角等于入射角,折射角大于入射角,隨著入射角的逐漸增大,反射光線就越來(lái)越強(qiáng),而折射光線越來(lái)越弱,當(dāng)入射角增大到某一角度,使折射角達(dá)到90°時(shí),折射光線完全消失,只剩下反射光線.這種現(xiàn)象叫做全反射.
(2)臨界角C.折射角等于90°時(shí)的入射角叫做臨界角,用符號(hào)C表示.光從折射率為n的某種介質(zhì)射到空氣(或真空)時(shí)的臨界角C就是折射角等于90°時(shí)的入射角,根據(jù)折射定律可得:
因而:
(3)發(fā)生全反射的條件.
①光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì);
②入射角等于或大于臨界角.
3.對(duì)全反射現(xiàn)象的解釋.
(1)引入新課的演示實(shí)驗(yàn)Ⅰ.被蠟燭熏黑的光亮鐵球外表面附著一層未燃燒完全的碳蠟混和物,對(duì)水來(lái)說(shuō)是不浸潤(rùn)的,當(dāng)該球從空氣進(jìn)入水中時(shí),在其外表面上會(huì)形成一層很薄的空氣膜,當(dāng)有光線透過(guò)水照射到水和空氣界面上時(shí),會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象,而正對(duì)小球看過(guò)去會(huì)出現(xiàn)一些較暗的區(qū)域,這是入射角小于臨界角的區(qū)域,明白了這個(gè)道理再來(lái)看這個(gè)實(shí)驗(yàn),學(xué)生會(huì)有另一番感受.
(2)讓學(xué)生觀察自行車尾燈.用燈光來(lái)照射尾燈時(shí),尾燈很亮,也是利用全反射現(xiàn)象制成的儀器.在講完全反射棱鏡再來(lái)體會(huì)它的原理就更清楚了.可先讓學(xué)生觀察自行車尾燈內(nèi)部的結(jié)構(gòu),回想在夜間看到的現(xiàn)象.引導(dǎo)學(xué)生注意生活中的物理現(xiàn)象,用科學(xué)知識(shí)來(lái)解釋它,從而更好的利用它們?yōu)槿祟惙?wù).
(3)用激光演示儀的激光光源演示光導(dǎo)纖維傳播光的現(xiàn)象,或用彎曲的細(xì)玻璃棒進(jìn)行演示,配合作圖來(lái)解釋現(xiàn)象:
從細(xì)玻璃棒一端射進(jìn)棒內(nèi)的光線,在棒的內(nèi)壁多次發(fā)生全反射,沿著鋸齒形路線由棒的另一端傳了出來(lái),玻璃棒就像一個(gè)能傳光的管子一樣.
實(shí)際用的光導(dǎo)纖維是非常細(xì)的特制玻璃絲,直徑只有幾μm到100μm左右,而且是由內(nèi)心和外套兩層組成的,光線在內(nèi)心外套的界面上發(fā)生全反射,如果把光導(dǎo)纖維聚集成束,使其兩端纖維排列的相對(duì)位置相同,這樣的纖維就可以傳遞圖像.
(4)讓學(xué)生閱讀大氣中的光現(xiàn)象——蒙氣差,海市蜃樓,沙漠里的蜃景.
例題1:已知如圖1所示,介質(zhì)Ⅱ?yàn)榭諝?,介質(zhì)Ⅰ的折射率為
A.光線a、b都不能發(fā)生全反射
B.光線a、b都能發(fā)生全反射
C.光線a發(fā)生全反射,光線b不發(fā)生全反射
D.光線a不發(fā)生全反射,光線b發(fā)生全反射
解析:根據(jù)發(fā)生全反射的條件,光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中時(shí),介質(zhì)Ⅰ對(duì)空氣Ⅱ來(lái)說(shuō)是光密介質(zhì),所以光線a可能發(fā)生全反射,介質(zhì)Ⅰ的臨界角為:
,.
注意圖中光線a給的是與界面的夾角30°,而此時(shí)的入射角為60°>45°,故光線a能發(fā)生全反射,故正確選擇答案為(C).
例2:如圖2所示,一束光線從空氣射入某介質(zhì),入射光線與反射光線夾角為90°,折射光線與入射光線延長(zhǎng)線間夾角為15°,求:(1)該介質(zhì)的折射率;(2)光在該介質(zhì)中傳播的速度;(3)當(dāng)光從介質(zhì)射入空氣時(shí)的臨界角.
解:根據(jù)題意入射光線與反射光線的夾角為90°,又根據(jù)光的反射定律,反射角等于入射角,即:.
.
所以(1)
(2)
(3)
(三)課堂小結(jié)
1.全反射現(xiàn)象是非常重要的光學(xué)現(xiàn)象之一,產(chǎn)生全反射現(xiàn)象的條件是:
①光從光密介質(zhì)射到它與光疏介質(zhì)的界面上.
②入射角等于或大于臨界角.這兩個(gè)條件都是必要條件,兩個(gè)條件都滿足就組成了發(fā)生全反射的充要條件.
2.全反射的應(yīng)用在實(shí)際生活中是非常多的.在用全反射的知識(shí)解釋時(shí),特別要注意是否滿足兩個(gè)條件.回答這類問(wèn)題要注意邏輯推理,一般是依據(jù)條件要敘述清楚,根據(jù)要給充分,結(jié)論要簡(jiǎn)明.
3.為了給后面全反射棱鏡的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ).臨界角是幾何光學(xué)中一個(gè)非常重要的概念,但在高中階段不深入討論臨界的情況.
第十三第3節(jié)能量之源一光與光合作用
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對(duì)每一位學(xué)生盡職盡責(zé),高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)高中教師都不可缺少的。教案可以保證學(xué)生們?cè)谏险n時(shí)能夠更好的聽(tīng)課,使高中教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎?小編為此仔細(xì)地整理了以下內(nèi)容《第十三第3節(jié)能量之源一光與光合作用》,相信您能找到對(duì)自己有用的內(nèi)容。
第十三第3節(jié)能量之源一光與光合作用
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)“楊氏雙縫干涉”實(shí)驗(yàn),初步掌握實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1.物理學(xué)史:1801年,英國(guó)物理學(xué)家________成功觀察到了光的干涉現(xiàn)象。
2、演示實(shí)驗(yàn):(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程:讓一束單色光投射到一個(gè)有兩條狹縫的擋板上,兩狹縫相距________,兩狹縫就成了兩個(gè)光源,它們的振動(dòng)情況總是________的,兩個(gè)光源發(fā)出的光在擋板后面的空間互相________。(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:在屏上得到________的條紋。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:證明光是_______。(4)現(xiàn)象解釋:出現(xiàn)明顯條紋的條件:當(dāng)兩個(gè)光源與屏上某點(diǎn)的距離之差等于半波長(zhǎng)的________時(shí)(即恰好等于波長(zhǎng)的________時(shí)),兩列光在這點(diǎn)相互加強(qiáng),這里出現(xiàn)________;當(dāng)兩個(gè)光源與屏上某點(diǎn)的距離之差等于________時(shí),兩列光在這點(diǎn)________,這里出暗條紋。
3、光的干涉及條件:兩列光________相同,________相同,________恒定。
4、用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)
(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篴、觀察干涉圖樣,b、_________________________。
(2)實(shí)驗(yàn)原理:a、光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片成為_(kāi)______,單色通過(guò)單縫后相當(dāng)于線光源,經(jīng)雙縫的生穩(wěn)定的干涉圖樣,通過(guò)屏可以觀察到明暗相間的________條紋,如果用白光通過(guò)雙縫可以觀察到________條紋。b、若雙縫到屏的距離用l表示,雙縫間的距離用d表示,相鄰兩條亮紋間的距離用x表示,則入射光的波長(zhǎng)為_(kāi)_______,實(shí)驗(yàn)中d是已知的,測(cè)出l、x即可計(jì)算出光的波長(zhǎng)λ。
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過(guò)你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請(qǐng)把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.認(rèn)識(shí)光的干涉現(xiàn)象及產(chǎn)生干涉的條件。
2.用干涉原理測(cè)定光的波長(zhǎng)
3.正確使用實(shí)驗(yàn)器材,完成“雙縫干涉”的實(shí)驗(yàn)操作
學(xué)習(xí)重難點(diǎn):實(shí)驗(yàn)器材的擺放順序及測(cè)定光的波長(zhǎng)
二、學(xué)習(xí)過(guò)程
(一)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)
探究一:實(shí)驗(yàn)中光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒的擺放順序如何?
探究二:在測(cè)定單色光的波長(zhǎng)時(shí),怎樣用測(cè)量頭測(cè)量?jī)蓚€(gè)亮紋距離?怎樣減少測(cè)量誤差?
探究三:計(jì)算單色光的波長(zhǎng)
例、)在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,裝置如圖1所示,光具座上放置的光學(xué)元件依次為①光源、②__________、③___________、④_________、⑤遮光筒、⑥__________。對(duì)于某種單色光,為增加相鄰亮紋間距,可采取__________________或______________________的方法。
(2)將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對(duì)齊,
將該亮紋定為第1條亮紋,此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖2所示。然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋
中心對(duì)齊,記下此時(shí)圖3中手輪上的示數(shù)__________mm,
求得相鄰亮紋的間距Δx為_(kāi)___________mm。
(3)已知雙縫間距為2×10-4m,測(cè)得雙縫到屏的距離為0.7m,則所測(cè)紅光的波長(zhǎng)為_(kāi)________nm。
(二)課堂小結(jié)
(三)當(dāng)堂檢測(cè)
1.兩束光相遇時(shí)要產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件是兩束光的_________相等。
2.產(chǎn)生相干光源的方法是:將一束_______的單色光(如紅色激光)投射到兩條相距很近的平行狹縫,再由這兩個(gè)狹縫組成了兩個(gè)振動(dòng)情況____________的光源,這樣的光源就是相干光源。
3.在單色光的雙縫干涉中,最后出現(xiàn)的是____________的干涉條紋;當(dāng)屏上某點(diǎn)到雙縫的路程差等于_____________時(shí),該處出現(xiàn)亮條紋,當(dāng)屏上某點(diǎn)到雙縫的路程差等于______________時(shí),該處出現(xiàn)暗條紋。干涉條紋的間距與________________和____________________有關(guān)。
4.用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),在屏上觀察到干涉條紋。如將雙縫的間距變大,則屏上的干涉條紋的間距將_______;如果增大雙縫與屏之間的距離,則屏上的干涉條紋的間距將_______;如將紅光改為紫光做干涉實(shí)驗(yàn);屏上干涉條紋間距將______。(填“變大”“變小”或“不變”)
5.關(guān)于雙縫干涉條紋的以下說(shuō)法中正確的是()
A.用同一單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),能觀察到明暗相間的單色條紋
B.用同一單色光經(jīng)雙縫干涉后的明條紋距兩縫的距離之差為該色光波長(zhǎng)的整數(shù)倍
C.用同一單色光經(jīng)雙縫干涉后的明條紋距兩縫的距離之差一定為該色光波長(zhǎng)的奇數(shù)倍
D.用同一單色光經(jīng)雙縫干涉后的暗條紋距兩縫的距離之差一定是該色光半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍
課后練習(xí)與提高
6.用包含紅、綠、紫色光的復(fù)色光做干涉實(shí)驗(yàn),干涉條紋離中心條紋最近的干涉條紋是()
A.紫色條紋B.綠色條紋C.紅色條紋D.都一樣近
7.下面有關(guān)光的干涉現(xiàn)象的描述中,正確的是()
A.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,將入射光由綠光改為紫光,則條紋間隔變寬
B.白光經(jīng)肥皂膜前后表面反射后,反射光發(fā)生干涉形成彩色條紋
C.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若縫S1射入的是綠光,S2射入的是紫光,則條紋是彩色的
D.光的干涉現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性
8.關(guān)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn),若用白光作光源照射雙縫,以下說(shuō)法正確的是()
A.屏上會(huì)出現(xiàn)彩色干涉條紋,因?yàn)榘坠馐怯刹ㄩL(zhǎng)不同的各種顏色的光組成的
B.當(dāng)把雙縫中的一條縫用不透光的板遮住時(shí),屏上將出現(xiàn)寬度不同、中間是白色條紋的彩色衍射條紋C.將兩個(gè)縫分別用黃色濾光片和藍(lán)色濾光片遮住時(shí),屏上有亮光,但一定不是干涉條紋D.將兩個(gè)縫分別用黃色濾光片和藍(lán)色濾光片遮住時(shí),屏上無(wú)亮光
9.在雙縫干涉中,用白光入射雙縫時(shí),在光屏上可觀察到彩色條紋,若把雙縫分別用紅色濾光片(只能通過(guò)紅光)和藍(lán)色濾光片(只能通過(guò)藍(lán)光)擋住,則在光屏上可以觀察到()
A.紅色和藍(lán)色兩套干涉條紋的疊加B.紫色干涉條紋(紅色和藍(lán)色疊加為紫色)
C.屏上兩種色光疊加,但不會(huì)出現(xiàn)干涉條紋
D.屏上的上半部分為紅色光,下半部分為藍(lán)色光,不發(fā)生光的疊加
10.把一個(gè)具有球面的平凸透鏡平放在平行透明玻璃板上(如圖)?,F(xiàn)用單色光垂直于平面照射,在裝置的上方向下觀察,可以看到干涉條紋,則()
A.兩束干涉光是a、b面反射形成的B.干涉條紋是中央疏邊緣密的同心圓
C.兩束干涉光是b、c面反射形成的D.干涉條紋中是中央密邊緣疏的同心圓
11.劈尖干涉是一種薄膜干涉,其裝置如圖1所示.將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,
在一端夾入兩張紙片,從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜.當(dāng)光垂直入射后,從上往下看到的干涉條紋如圖2所示。干涉條紋有如下特點(diǎn):(1)任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等;(2)任意相鄰明條紋或暗條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定?,F(xiàn)若在圖(1)裝置中抽去一張紙片,則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后。則條紋()
A.變疏B.變密
C.不變D.消失
例題(1)濾光片,單縫,雙縫,光屏,減小雙縫間距,增大雙縫到光屏的距離(2)2.320,13.870(3)3970
當(dāng)堂檢測(cè)答案:
1頻率2、平行,完全相同3、明暗相間,波長(zhǎng)的整數(shù)倍,半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,光的波長(zhǎng),雙縫間距,雙縫到光屏的距離4、變小,變大,變小5、ABD
課下練習(xí)答案:
6、A7、BD8、ABC9、C10、BC11、A
第十七章 光的傳播(三、全反射)
第十七章光的傳播(三、全反射)
【教學(xué)目的】
1.全反射現(xiàn)象及其發(fā)生條件
2.臨界角的計(jì)算
3.全反射的應(yīng)用
【教學(xué)重點(diǎn)】
全反射現(xiàn)象及其發(fā)生條件
【教學(xué)難點(diǎn)】
綜合光路可逆知識(shí)和三角函數(shù)常識(shí)求解臨界角、理解發(fā)生全反射的條件
【教學(xué)難點(diǎn)】
激光器、半圓形玻璃磚、模擬光導(dǎo)纖維
【教學(xué)過(guò)程】
復(fù)習(xí)引入
復(fù)習(xí)啟發(fā):我們才作過(guò)“測(cè)定玻璃折射率”的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)同學(xué)們回憶一下,當(dāng)入射角非常接近90°時(shí),我們做實(shí)驗(yàn)觀察時(shí)有什么感覺(jué)?
學(xué)生:比較難以看清P1和P2兩顆針。
為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?還是讓我們回到相關(guān)的物理學(xué)史。原來(lái),物理學(xué)家們?cè)谔接懝獾恼凵涞姆较蛞?guī)律時(shí),也探討過(guò)能量分配的規(guī)律。下表是斯涅爾測(cè)量的、光線從空氣射入玻璃界面時(shí),反射光和折射光的能量分配情況──
入射角
入射光線能量為(100%)
反射光線能量
折射光線能量
0°
100%
4.7%
95.3%
30°
100%
4.9%
95.1%
60°
100%
9.8%
90.2%
80°
100%
39%
61%
90°
100%
100%
0%
從這個(gè)表格的數(shù)據(jù),同學(xué)們可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?
學(xué)生:隨著入射角的增大,反射光的能量分配加大,而折射光的能量分配減小。
事實(shí)上,這種能量的分配情況在交換介質(zhì)之后,還會(huì)出現(xiàn)更加有趣的情形──
一全反射
為了方便表達(dá)全反射的規(guī)律,這里先介紹兩個(gè)新的名詞──
1.光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)
光疏介質(zhì):兩種介質(zhì)中折射率較小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì)。
光密介質(zhì):兩種介質(zhì)中折射率較大的介質(zhì)叫做光密介質(zhì)。
很顯然,這是一個(gè)通過(guò)相互比較得出的概念,所以沒(méi)有絕對(duì)的光疏介質(zhì)和絕對(duì)的光密介質(zhì)。
示例:水和空氣比較;水和金剛石比較…
提問(wèn)1:光線從光疏介質(zhì)傳播到光密介質(zhì)比較,傳播速度會(huì)怎樣變化?
學(xué)生:v疏>v密
提問(wèn)2:光線從光疏介質(zhì)傳播到光密介質(zhì)比較,傳播方向有什么規(guī)律?
學(xué)生:折射角小于入射角。(反之,折射角大于入射角。)
提問(wèn)3:光密介質(zhì)的密度是不是一定比光疏介質(zhì)大?
學(xué)生:查“幾種介質(zhì)的折射率”表格,再做結(jié)論。
很顯然,光疏和光密是相對(duì)光的傳播而言,而與物質(zhì)的密度沒(méi)有必然聯(lián)系。
過(guò)渡:剛才我們已經(jīng)總結(jié)過(guò)了,光線從光密介質(zhì)傳播到光疏介質(zhì)時(shí),折射角總是大于入射角的,而當(dāng)入射角增大時(shí),反射角也會(huì)同時(shí)增大,這時(shí),哪一個(gè)角先趨近90°呢?
學(xué)生:折射角。
趨近90°后,折射光線又怎樣傳播呢?
下面看實(shí)驗(yàn)演示──
演示:光的全反射實(shí)驗(yàn)
提請(qǐng)學(xué)生觀察:a.反射光和折射光的強(qiáng)度變化;b.折射光的方向變化
提問(wèn):在強(qiáng)度方面,斯涅爾的研究是不是得到重現(xiàn)?
學(xué)生:是的。
啟發(fā):入射角增大到一定的角度后,折射光還存不存在?
2.全反射::當(dāng)光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí),折射角大于入射角。當(dāng)入射角增大到某一角度時(shí),折射角等于900,此時(shí),折射光完全消失,入射光全部反回原來(lái)的介質(zhì)中,這種現(xiàn)象叫做全反射。
全反射的物理意義:折射光的能量為零,入射光的能量全部等于反射光。
全反射的數(shù)學(xué)意義:我們看一種簡(jiǎn)單的全反射情形──某介質(zhì)(折射率為n)到真空(或空氣)。為了應(yīng)用已經(jīng)學(xué)過(guò)的折射定律,我們先假設(shè)它的可逆光路(參看圖1)……然后,不難得出
參照=,即sinθ2=nsinθ1,顯然,當(dāng)θ1足夠大時(shí),會(huì)出現(xiàn)sinθ2>1,θ2無(wú)解。
很顯然,θ2有解和無(wú)解的臨界情形是θ2=90°,此時(shí)θ1=arcsin
3.臨界角:為了顯示這個(gè)角的特殊意義,我們給它一個(gè)特定的字母C,并將它稱為臨界角。
即C=arcsin
有了臨界角C,我們就不難總結(jié)出全反射的條件──
當(dāng)入射角i≥C時(shí),發(fā)生全反射形象,若入射角i<C時(shí),則不發(fā)生全反射,既有反射又有折射形象。
那么,臨界角的物理意義又是什么呢?當(dāng)光線以相同的入射角從不同的介質(zhì)射入真空(或空氣),臨界角大的介質(zhì)容易發(fā)生全反射還是臨界角小的介質(zhì)容易發(fā)生全反射?
學(xué)生:臨界角小的。
那么,請(qǐng)同學(xué)們查一查“幾種介質(zhì)的折射率”表格,當(dāng)光線從這些介質(zhì)中射入真空(或空氣),最容易發(fā)生全反射的介質(zhì)是什么?
學(xué)生:金剛石。
事實(shí)上,鉆石的璀璨、神秘的光芒正是由于光線在其中發(fā)生多次全反射的結(jié)果。此外,玻璃中的氣泡顯得特別明亮、露珠顯得幽暗,這些都是全反射造成的。
過(guò)渡:人們研究全反射,除了解釋一些物理現(xiàn)象外,還有什么別的價(jià)值嗎?
二光導(dǎo)纖維
光導(dǎo)纖維簡(jiǎn)稱光纖,我們常聽(tīng)到的“光纖通信”就是利用的光線在光纖中的全反射原理。光線在光纖中是怎樣發(fā)生全反射的呢?我們先看一個(gè)實(shí)驗(yàn)──
演示:光線在“模擬光纖”中的全反射。
提請(qǐng)學(xué)生觀察:a.玻璃棒周圍有沒(méi)有光線射出;b.從玻璃棒末端射出的光強(qiáng)度和沒(méi)有插玻璃棒時(shí),光線從小孔射出時(shí)的強(qiáng)度。
總結(jié):玻璃棒的側(cè)面幾乎沒(méi)有光線射出;玻璃棒幾乎“導(dǎo)出”的小空中所有光的能量。
形成這一現(xiàn)象的原因是什么呢?
師生共同作圖分析…見(jiàn)圖2。
啟發(fā):如果讓這根玻璃棒繼續(xù)彎曲下去──成為很多圈,以上的這種性質(zhì)會(huì)改變嗎?
學(xué)生:不會(huì)。
思考啟發(fā):如果將玻璃棒的彎曲程度加大,以上的這種性質(zhì)會(huì)改變嗎?
學(xué)生:會(huì)(在圖2中的2處和4處可能不滿足全反射的條件…)。
但是,在彎曲程度加大的前提下,同時(shí)將玻璃棒做的很細(xì),以上的狀況會(huì)有所改善嗎?
學(xué)生:交流、作圖…得出結(jié)論(會(huì))。
我們都知道玻璃本來(lái)是非常堅(jiān)硬的,但是有一種特制的玻璃絲,卻可以做的非常柔軟、非常細(xì)。現(xiàn)在,我們將這樣的多根玻璃纖維捆綁成一束,然后,將首端的光照情況遵循某種規(guī)律,如圖3,則在纖維束的末端,會(huì)出現(xiàn)什么情況?
學(xué)生:呈現(xiàn)首端一樣的規(guī)律。
同學(xué)們,這就是光導(dǎo)纖維傳遞信息的基本原理。
在傳遞信息的手段中,我們已經(jīng)學(xué)過(guò)了機(jī)械傳送、機(jī)械波傳遞、有限電流傳遞、無(wú)線電波傳輸?shù)鹊取,F(xiàn)在又出現(xiàn)一個(gè)光線傳輸,光纖傳輸有什么樣的特點(diǎn)呢?
1.一維傳輸。能流密度不變;
2.作為電磁波,波段特別,抗干擾性強(qiáng);
光導(dǎo)纖維應(yīng)用的領(lǐng)域:醫(yī)療、通信…
學(xué)生:光導(dǎo)纖維的前沿知識(shí)閱讀…
〖例題〗在水中的魚看來(lái),水面上和岸上的所有景物,都出現(xiàn)在頂角約為97.6°的倒立錐面里(如圖4所示),為什么?
分析:本題是一個(gè)全反射的逆向應(yīng)用。根據(jù)水的折射率,不難求出光線從水射入空氣的臨界角,而這個(gè)臨界光路的可逆光路事實(shí)上函蓋了水面上所有可能入射到水中的光線,所以…
解:水的臨界角C=arcsin=arcsin=48.8°
當(dāng)光線以90°的最大入射角射入水中時(shí),折射角為C,故所有射入水中的光線的折射角均小于C,根據(jù)空間旋轉(zhuǎn)對(duì)稱,水面上所有的景物都落在頂角為2C=97.6°的錐面內(nèi)。
三小結(jié)
本節(jié)課,我們學(xué)習(xí)了光的全反射現(xiàn)象及其規(guī)律。從物理的角度看,它是能量分配規(guī)律形成必然結(jié)果,從數(shù)學(xué)角度看,它是一般的折射定律在特定情形下“無(wú)解”的必然。要發(fā)生全反射,要滿足兩個(gè)條件:①?gòu)墓饷芙橘|(zhì)射入光疏介質(zhì),②入射角大于或等于臨界角。
全反射在科技領(lǐng)域的重要應(yīng)用是光纖,關(guān)于這方面的遷延知識(shí)大家可以從課外的資料、傳媒上去了解得更多一些。
四作業(yè)布置
《全反射》教案設(shè)計(jì)
《全反射》教案設(shè)計(jì)
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
掌握臨界角的概念和發(fā)生全反射的條件;知道什么是光疏介質(zhì)和光密介質(zhì);能判斷什么情況下會(huì)發(fā)生全反射,了解全反射現(xiàn)象的應(yīng)用。
2、過(guò)程與方法
通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),學(xué)習(xí)探究科學(xué)的方法——比較法;通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和動(dòng)手操作,經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
體驗(yàn)全反射實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程,感受實(shí)驗(yàn)探究的樂(lè)趣;通過(guò)全反射現(xiàn)象的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)理論觀察分析周圍事物的習(xí)慣。
二、重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)是全反射現(xiàn)象;難點(diǎn)是臨界角概念和全反射條件。
三、教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)探究法
四、設(shè)計(jì)思路:本節(jié)課以實(shí)驗(yàn)為主線,通過(guò)一個(gè)帶有魔術(shù)色彩的演示實(shí)驗(yàn)引入課題,再通過(guò)兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的對(duì)比,讓學(xué)生觀察、分析,揭示全反射的現(xiàn)象與產(chǎn)生條件,另外增加學(xué)生探究性實(shí)驗(yàn),通過(guò)學(xué)生間的討論、設(shè)計(jì)、動(dòng)手及合作,使學(xué)生對(duì)全反射概念的理解更加準(zhǔn)確、豐富和全面。最后通過(guò)全反射的應(yīng)用介紹,開(kāi)拓學(xué)生的視野。
五、主要教學(xué)過(guò)程
1、引入新課
演示一:用細(xì)鐵絲穿過(guò)單擺小金屬球,使其一端伸出作為把手,然后捏住把手,用蠟燭火焰的內(nèi)焰將金屬球熏黑,讓學(xué)生觀察。然后將熏黑的鐵球浸沒(méi)在盛有清水的燒杯中,現(xiàn)象發(fā)生了,放在水中的鐵球變亮了。好奇的學(xué)生誤認(rèn)為是水泡掉了鐵球上黑色物,當(dāng)老師從水中取出時(shí),發(fā)現(xiàn)熏黑的鐵球依然如故,將其再放入水中時(shí),出現(xiàn)的現(xiàn)象和剛才一樣,學(xué)生大惑不解,讓學(xué)生帶著這個(gè)疑問(wèn)開(kāi)始學(xué)習(xí)新的知識(shí)——全反射。
2、新課教學(xué)
2.1實(shí)驗(yàn)探究
演示二:實(shí)驗(yàn)1:一束激光從空氣射向半圓形玻璃磚的半圓面(如圖1)。
實(shí)驗(yàn)2:一束激光從空氣射向半圓形玻璃磚直邊的圓心O(如圖2)。
圖1圖2
教師演示兩遍實(shí)驗(yàn)后,讓學(xué)生分組討論后回答。
實(shí)驗(yàn)1現(xiàn)象:①當(dāng)光沿著玻璃磚的半徑射到直邊上時(shí),一部分光從玻璃磚的直邊上折射到空氣中,一部分光反射回玻璃磚內(nèi)。
②逐漸增大入射角,看到折射光遠(yuǎn)離法線,且越來(lái)越弱,反射光越來(lái)越強(qiáng)。
③當(dāng)入射角增大到某一角度,使折射角達(dá)到900時(shí),折射光完全消失,只剩下反射光。
實(shí)驗(yàn)2現(xiàn)象:①當(dāng)光沿著空氣射向玻璃磚的直邊的圓心O時(shí),一部分光從玻璃磚的直邊上折射到玻璃磚內(nèi),一部分光反射回空氣中。
②逐漸增大入射角,看到折射光遠(yuǎn)離法線,且越來(lái)越弱,反射光越來(lái)越強(qiáng)。
③當(dāng)入射角增大到接近900時(shí),折射角小于900。
學(xué)生歸納不同點(diǎn):①光從空氣→玻璃,入射角>折射角;光從玻璃→空氣,入射角<折射角;②光從空氣→玻璃,同時(shí)存在反射光和折射光;光從玻璃→空氣,當(dāng)入射角達(dá)到某個(gè)角度時(shí)折射角達(dá)到900,折射光完全消失。
師:我們考慮直邊分界面上光的傳播規(guī)律,從中可以得出什么結(jié)論?
(一)什么是全反射現(xiàn)象?
引導(dǎo)學(xué)生回答:①光從玻璃射入空氣時(shí),當(dāng)入射角大于或等于某一個(gè)角度時(shí),折射角達(dá)到900,折射光完全消失,只剩下反射光的現(xiàn)象。②臨界角:光從玻璃射向空氣時(shí),當(dāng)折射角達(dá)到900時(shí)的入射角。
(二)產(chǎn)生全反射現(xiàn)象的條件是什么?
引導(dǎo)學(xué)生回答:①光從玻璃→空氣;②入射角≥臨界角。
師:在實(shí)驗(yàn)2中,光從空氣射向玻璃,雖然入射角增大,反射角和折射角都增大,反射光增強(qiáng),折射光減弱,但只有量變過(guò)程并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)質(zhì)變。而在實(shí)驗(yàn)1中,光從玻璃射向空氣,隨著入射角增大,反射角和折射角增大,反射光增強(qiáng),折射光減弱,這是一個(gè)量變過(guò)程;當(dāng)入射角達(dá)到臨界角時(shí),就發(fā)生了質(zhì)變,折射光完全消失,出現(xiàn)了全反射現(xiàn)象。
2.2引思:兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同的原因是什么?
生:實(shí)驗(yàn)1是光從玻璃射入空氣,實(shí)驗(yàn)2是光從空氣射入玻璃。
師:兩種介質(zhì)有什么不同?
生:空氣相對(duì)玻璃的折射率小,玻璃相對(duì)空氣的折射率大。
師:把折射率大的介質(zhì)叫做光密介質(zhì),把折射率小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì),“疏”和“密”是相對(duì)的。例如:水、空氣和玻璃三種物質(zhì)相比較,水對(duì)空氣來(lái)說(shuō)是光密介質(zhì),而水對(duì)玻璃來(lái)說(shuō)是光疏介質(zhì),根據(jù)折射定律可知,光線由光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)時(shí),折射角小于入射角;光線由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì),折射角大于入射角。
2.3推廣:是不是只有光從玻璃射入空氣才會(huì)產(chǎn)生全反射現(xiàn)象?
把學(xué)生分成八組,分別采用不同的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探索。教師統(tǒng)觀進(jìn)程,充分尊重學(xué)生的主體性,適當(dāng)時(shí)以合作者的身份參與部分小組活動(dòng)。
方案1:器材:裝有水(含稀釋的牛奶)的大燒杯,激光器,蚊香,打火機(jī)。
探究過(guò)程:激光從介質(zhì)1(空氣)射向介質(zhì)2(水)中,增大入射角,觀察反射光和折射光;激光(用保鮮膜將小激光燈密封好,并用橡皮筋扎牢,以便于小激光燈能在水槽中做實(shí)驗(yàn))從介質(zhì)2射向介質(zhì)1,增大入射角,觀察反射光和折射光。
方案2:與方案1類同,將燒杯中的介質(zhì)2改為氯化鈉溶液。
方案3:與方案1類同,將燒杯一半放色拉油,另一半放水(含稀釋的牛奶),用塑料薄膜隔開(kāi)。
方案4:器材:裝有汽油的圓形水槽,圓形的白紙,激光器。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:激光從水槽底部以不同的入射角從汽油射向空氣(在液面的上面浮著一張白紙),會(huì)從白紙上發(fā)現(xiàn)亮斑在一定的圓形范圍內(nèi)出現(xiàn)。
各組學(xué)生回答現(xiàn)象并歸納產(chǎn)生全反射現(xiàn)象的條件。
2.4結(jié)論
全反射:光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí),當(dāng)入射角增大到某一角度,光線全部被反射回
原光密介質(zhì)的現(xiàn)象。
臨界角:光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),折射角等于900時(shí)的入射角,用C表示。
產(chǎn)生全反射的條件:(1)光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)。(2)入射角等于或大于臨界角。
臨界角的計(jì)算:
2.5應(yīng)用
①引課實(shí)驗(yàn)的解釋:被蠟燭熏黑的鐵球表面附著一層未燃燒完全的碳蠟混和物,對(duì)水來(lái)說(shuō)是不浸潤(rùn)的,當(dāng)球從空氣進(jìn)入水中時(shí),其外表面上會(huì)形成一層很薄的空氣膜,光線透過(guò)水照射到水和空氣界面上時(shí),會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象。
②自行車尾燈:用燈光來(lái)照射尾燈時(shí),尾燈很亮,也是利用全反射現(xiàn)象制成的儀器。讓學(xué)生觀察自行車尾燈內(nèi)部的結(jié)構(gòu),回想在夜間看到的現(xiàn)象。引導(dǎo)學(xué)生注意生活中的物理現(xiàn)象,用科學(xué)知識(shí)來(lái)解釋它,從而更好的利用它們?yōu)槿祟惙?wù)。
③光導(dǎo)纖維:用激光照射彎曲的細(xì)玻璃棒進(jìn)行演示??吹搅藦澢牟AО裟軌騻鞴?。這是因?yàn)閺牟AО舻囊欢松溥M(jìn)棒內(nèi)的光線,在棒的內(nèi)壁多次發(fā)生全反射,沿著鋸齒形路線由棒的另一端傳了出來(lái),用光導(dǎo)纖維實(shí)現(xiàn)光纖通信,原理也是這樣。教師介紹光導(dǎo)纖維的相關(guān)知識(shí)。
④讓學(xué)生閱讀課本P15蒙氣差和海市蜃樓。
六、課堂小結(jié)(略)
七、練習(xí)(略)
八、布置作業(yè):查找“海市蜃樓”現(xiàn)象、“光纖通訊”技術(shù)等。
九、教學(xué)反思
本節(jié)課按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行教學(xué),兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的對(duì)比反映出全反射現(xiàn)象及其條件,然后讓學(xué)生進(jìn)行自主的探究活動(dòng),通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、交流成果等活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、交流協(xié)作的能力,使學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)科學(xué)的樂(lè)趣,體會(huì)到探索自然規(guī)律的過(guò)程:提出假設(shè)――實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證――得出結(jié)論――再提出假設(shè)。注重科學(xué)探究,提倡學(xué)習(xí)方式多樣化;突出從生活走向物理,從物理走向社會(huì)。眾多生活事例,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
十、板書設(shè)計(jì)