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教学设计1

日期:2012-08-01 录入:jkc 来源:学校教科处 阅读:184 次

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《全反射》教学设计及反思

一、教学三维目标

1.知识目标.

(1)理解光的全反射现象;

(2)掌握临界角的概念和发生全反射的条件;

(3)了解全反射现象的应用.

2.能力目标

通过学生探究活动,设计演示实验,理解光的全反射现象,概括出发生全反射的条件,学生通过自己用《几何画板》做的课件,验证实验结果,培养学生的观察、概括能力;通过探究活动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、重点、难点分析

1.重点是掌握临界角的概念和发生全反射的条件,折射角等于90°时的入射角叫做临界角,当光线从光密介质射到它与光疏介质的界面上时,如果入射角等于或大于临界角就发生全反射现象.

2.全反射的应用,对全反射现象的解释.光导纤维、自行车的尾灯是利用了全反射现象制成的;海市蜃楼、沙漠里的蜃景也是由于全反射的原因而呈现的自然现象.

三、教具

1.全反射现象演示仪,接线板,半圆柱透明玻璃(半圆柱透镜)2.烧杯,水,蜡烛,火柴,试管夹、镀铬的光亮铁球(可夹在试管夹上)

3.电脑、投影仪、课件

四、教学过程

()引入新课

1、复习提问

1光从一种介质射到它和另一种介质的分界面时,会发生什么现象?

2光的折射定律的内容?

3)折射率的定义?

4)你知道几种介质的折射率?

????? 2、演示:将光亮铁球出示给学生看,在阳光下很刺眼,将光亮铁球夹在试管夹上,放在点燃蜡烛上熏黑,将试管夹和铁球置于烛焰的内焰进行熏制,一定要全部熏黑,再让学生观察.然后将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中,现象发生了,放在水中的铁球变得比在阳光下更亮.好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上黑色物,当老师把试管夹从水中取出时,发现熏黑的铁球依然如故,再将其再放入水中时,出现的现象和前述一样,学生大惑不解,让学生带着这个疑问开始学习新的知识——全反射现象

??? ()新课教学

学生探究活动 1

1)、光从空气射入玻璃中,会发生什么现象?改变入射角的大小试试看。 (学生做实验,学生用几何画板课件展示)

2)、光从玻璃射入空气,会发生什么现象?改变入射角的大小试试看,会发生什么现象?能得到什么结论?(学生做实验,学生用几何画板课件展示)

3)、上述现象如果发生在其他两种介质之间,也会发生类似现象吗?(学生讨论)

教师:这就是全反射现象.哪位同学能总结出全反射现象的定义。(学生发言)

教师总结:光传播到两种介质的界面上时,通常要同时发生反射和折射现象,若满足了某种条件,光线不再发生折射现象,而全部返回到原介质中传播的现象叫全反射现象.

学生探究活动2

那么满足什么条件就可以产生全反射现象呢?(学生讨论,回答,学生的回答可能是用通俗的语言描述,因为还没有讲到术语,下面老师总结):

教师总结(1)光密介质和光疏介质.

对于两种介质来说,折射率较大的介质,叫光密介质,折射率较小的介质叫光疏介质,光疏介质和光密介质是相对的.例如:水、空气和玻璃三种物质相比较,水对空气来说是光密介质,而水对玻璃来说是光疏介质,根据折射定律可知,光线由光疏介质射入光密介质时(例如由空气射入水),折射角小于入射角;光线由光密介质射入光疏介质(例如由水射入空气),折射角大于入射角.

(2)临界角C在研究全反射现象中,刚好发生全反射,即折射角等于90°时的入射角叫做临界角,

用符号C表示.光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临界角C就是折射角等于90°时的入射角。

(3)发生全反射的条件.(学生讨论)

①光从光密介质进入光疏介质

②入射角等于或大于临界角

??? 通过几何画板看到,当折射率变化时,临界角也发生了变化,由此让学生通过定量计算得出临界角跟折射率的关系。

学生探究活动3:临界角跟折射率的关系(教师提示:根据折射定律和光路的可逆性)

教师总结:根据折射定律和光路的可逆性可得:

说法中正确的是:?????????????????????????????????????????????

???? ?A.光线ab都不能发生全反射

B.光线ab都能发生全反射

C.光线a发生全反射,光线b不发生全反射

D.光线a不发生全反射,光线b发生全反射

解析:根据发生全反射的条件,光从光密介质射到光疏介质中时,介质Ⅰ对空气Ⅱ来说是光密介质,所以光线a可能发生全反射,介质Ⅰ的临界角为:

注意图中光线a给的是与界面的夹角30°,而此时的入射角为60°>45°,故光线a能发生全反射,故正确选择答案为(C)

3.对全反射现象的解释.

(1)引入新课的演示实验.被蜡烛熏黑的光亮铁球外表面附着一层未燃烧完全的碳蜡混和物,对水来说是不浸润的,当该球从空气进入水中时,在其外表面上会形成一层很薄的空气膜,当有光线透过水照射到水和空气界面上时,会发生全反射现象,而正对小球看过去会出现一些较暗的区域,这是入射角小于临界角的区域,明白了这个道理再来看这个实验,学生会有另一番感受.

??? 2)学生自己阅读课后阅读材料。

()课堂小结

1.全反射现象是非常重要的光学现象之一,产生全反射现象的条件是:

①光从光密介质射到它与光疏介质的界面上

②入射角等于或大于临界角.这两个条件都是必要条件,两个条件都满足就组成了发生全反射的充要条件

2.全反射的应用在实际生活中是非常多的.在用全反射的知识解释时,特别要注意是否满足两个条件.回答这类问题要注意逻辑推理,一般是依据条件要叙述清楚,根据要给充分,结论要简明.

3.为了给后面全反射棱镜的学习打基础.临界角是几何光学中一个非常重要的概念,但在高中阶段不深入讨论临界的情况.

?? (四)作

探究活动

  1 利用光的全反射的有关知识自制光导纤维.

  2 查阅资料,了解我国光纤的发展和过程.

?五、教学说明

1.做演示实验时要注意仪器的叙述,用蜡烛熏铁球时,试管夹子也被同时熏黑,但由于试管夹的形状原因,一般来说有一部分会在某一角度看会发生全反射现象,不像小铁球那样几乎全部是“光亮”的.这个铁球要重复几次从水中抽出、进入的过程,让学生充分相信不是被熏黑的部分被水泡掉而产生的光学现象.

2.学生做演示实验Ⅱ时,注意讲清垂直入射到半圆柱透镜的圆弧面上的光线不研究,只研究光线从半圆柱透镜直平面上发生的反射、折射现象,这个演示实验的现象应让学生做记录,从而验证在折射定律一节中提到的反射光线、折射光线随入射角变化而变化的结论.

3.本节习题与问题解释不要涉及具体的技术问题,也不要讨论偏题、难题,只要达到让学生理解临界角和全反射现象就够了.

六、教学反思

通过探究式学习方式的尝试,使学生的自信得到了强化,学习的热情得到了助燃,学习的习惯得到了关注,合作的意识得到了刺激,思维的质量有了实质性的提高,学习的效果得到了加强。教师的教育素养得到了提高,知识结构得到了优化,基本功得到了加强。上述种种,都有赖于教师对自身行为的研究与调控,有赖于教师对学生学习现状、学习环境、学习心态的研究与设计。正因如此,教师才具有“主导”地位。随着模式的实施,这种主导地位将表现为高效的“引导”功能,这也是模式对教师角色的定位。

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