13.2《全反射》預設教學設計201203.doc

13.2 全反射教案石家莊市第十五中學 張紅卿【課程分析】全反射是高中物理選修3-4第十三章光中的第二節(jié)的內容，本節(jié)知識以光的反射和光的折射為基礎，是反射和折射的交匯點。本節(jié)從光的折射入手，探討了光發(fā)生全反射的條件以及相關應用。全反射現(xiàn)象與人們的日常生活以及現(xiàn)代科學技術的發(fā)展緊密相關，所以，學習這部分知識有著重要的現(xiàn)實意義?！緦W情分析】學生是教學過程中的主體，這個時期的學生學習了物理必修1、2和選修3-1、3-2的教材，已經(jīng)逐步體會出教材的思想，但部分學生的抽象思維和空間想象能力還比較低，對物理現(xiàn)象和知識的理解、判斷、分析、和推理常常表現(xiàn)出一定的主觀、片面性，這就要求在教學過程中合理安排、指導和引導學生突出重點、突破難點，提高學生分析、歸納、及抽象思維能力。教學重點：臨界角的概念及全反射條件。教學難點：全反射現(xiàn)象的應用?！驹O計思路】教學方法采用直觀、感性的演示實驗和多媒體視頻輔助教學，將演示實驗與多媒體的模擬分析有機結合起來。課堂上，恰當?shù)脑O疑，引導學生猜想，再通過演示和多媒體分析，最后得出結論。學生既實現(xiàn)了從感性知識到理性知識的飛躍，又體會到了“設疑-猜想-實驗-分析-結論-應用”的研究方法。本節(jié)課的教學設計體現(xiàn)了“以學生為主體”的新課程理念，教學中以讓學生能夠掌握物理研究方法和物理思維方法為依據(jù)，在完成知識目標的同時，注重了過程與方法的情感、態(tài)度與價值觀的養(yǎng)成，在教學中，通過師生互動、生生互動等探究活動，充分調動學生學習的主動性和積極性,形成了一種和諧、有效的課堂教學氣氛，真正的體現(xiàn)學生的主體地位。【教學目標】1、知識與技能 1) 知道光疏介質和光密介質，認識光的全反射現(xiàn)象。 2) 理解光的全反射現(xiàn)象，掌握臨界角的概念和發(fā)生全反射的條件，并能用來解釋生活中的全反射現(xiàn)象。 3) 知道全反射棱鏡及應用，初步了解光導纖維的工作原理，認識光纖技術對社會經(jīng)濟生活的重大影響。2、過程與方法1）通過實驗演示、討論、分析過程，讓學生掌握物理規(guī)律的探究過程，加深對物理規(guī)律的理解。2）啟發(fā)學生積極思考，培養(yǎng)學生的歸納和語言表達能力。3、情感態(tài)度與價值觀1）讓學生在物理學習中感悟理論與實踐聯(lián)系的辨證關系，養(yǎng)成良好的科學態(tài)度。2）培養(yǎng)學生觀察、分析、解決問題的能力【教學過程】一、創(chuàng)設情景，導入新課用多媒體播放醫(yī)生利用光導纖維制成的內窺鏡檢測病人身體的視頻（/v/b/16169116-1399417431.html）。（讓學生知道物理與生活聯(lián)系很緊密，激發(fā)學生學習的興趣）光導纖維是利用什么原理工作的？答案就隱藏在第七節(jié)全反射內容里面。看誰能找到并進行分析！二、探究規(guī)律，把握真理1、光疏介質和光密介質從光的折射入手，把水、水晶、金剛石兩兩組合讓學生畫一畫光的折射光路圖。通過畫圖讓學生體會：一是不同介質折射率不同，二是折射率大小具有相對性。閱讀課本P48-P49頁了解光疏介質和光密介質。2、實驗探究全反射的條件（1）探究實驗（方案1）學生分小組進行實驗探究：按上圖演示過程進行實驗操作，并請學生注意觀察1）入射角的變化對發(fā)射光和折射光的影響；2）光由光密介質射入光疏介質時，入射角達到某一特定值以后，反射光消失即發(fā)生全反射現(xiàn)象。（讓學生親手做實驗，有助于學生弄清楚“臨界角”的含義，深刻理解全反射現(xiàn)象。） 結合課本P50思考與討論，思考以下問題：1、臨界角的含義？2、發(fā)生全反射現(xiàn)象需要滿足什么條件？3、如何計算臨界角？請同學結合上述思考題，認真閱讀課本P49-P50的內容，先獨立思考，若有疑問可小組討論分析解決，若仍有問題可小組之間討論解決。 學生總結：光由光密介質射入光疏介質時，剛好發(fā)生全反射現(xiàn)象的折射角叫臨界角，用字母C表示。發(fā)生全反射的條件：1)光由光密介質射入光疏介質;2)入射角大于等于光密介質的臨界角。（強調是兩個條件同時滿足?。┎煌慕橘|，由于折射率不同，在空氣中發(fā)生全反射的臨界角是不一樣的。介質的的折射率越大，發(fā)生全反射的臨界角越小。老師啟發(fā)學生用光路可逆的思想，由折射率的定義式計算某種介質在空氣中發(fā)生全反射時的臨界角。即： ， 故 。（方案2）若學生實驗效果不理想，可用多媒體播放視頻，讓學生認真觀察并思考總結。鏈接地址為：/show/quJZcySEPoQPEqnC.html（2）演示實驗 加深理解演示生活中的全反射現(xiàn)象，例如：1）將空試管放在水槽中，然后從其正上方觀察試管壁，將會發(fā)現(xiàn)試管壁是銀白色的。2）讓學生回憶戴有防水鏡游泳時，從水下觀察水上景物的情景。有的學生未體驗過，可以激發(fā)他們的好奇心。3）介紹全發(fā)射棱鏡并讓學生進行演示，然后畫出全反射棱鏡的光路圖，進一步了解全發(fā)射棱鏡對光的作用：將光路改變900或1800（如圖所示）。（3）回顧課前視頻，觀察光導纖維對光的作用。老師給學生出示光導纖維，讓學生結合實物閱讀課本P51-P52相關內容，先獨立思考下列問題，若有疑問可小組討論解決。思考：1、光導纖維的結構。光纖是光導纖維的簡稱，它是一種非常細的玻璃絲，直徑只有_到_，而且分為_和薄薄的_兩部分，內芯的折射率比外套_。2、光導纖維的工作原理？ 光的全反射。 3、多媒體視頻演示光纖的應用，請同學們認真觀察并總結光纖通信的主要優(yōu)點。學生總結：光纖象無線電波那樣也能用來傳遞信息。載有話音、圖像及各種數(shù)字信號的激光從光纖的一端輸入，就可以沿光纖傳到千里以外的另一端，實現(xiàn)光纖通信。而且光纖通信有傳輸距離遠、傳輸速度快、損耗低的優(yōu)點。三、學以致用 拓展認識課件投影1、 關于全反射，你還知道哪些？請同學舉例。除光導纖維外，還有海市蜃樓、沙漠中的蜃景、自行車尾燈、水中和玻璃中的氣泡看起來比較明亮等。投影模擬動畫“海市蜃樓”，請同學們討論、解釋。2、光從介質a射向介質b如果要在a、b介質的分界面上發(fā)生全反射，那么必須滿足的條件是（ ） A、a 是光密介質，b是光疏介質 B、光在介質a中的速度必須大于在介質b中的速度 C、光的入射角必須大于或等于臨界角 D、必須是單色光3、光從折射率為的介質中以400的入射角射到介質與空氣的界面上時，能發(fā)生全反射嗎？【教學反思】 本節(jié)課的內容不多，重點是光的全反射現(xiàn)象，學生的興趣很濃厚，但由于課堂上實際條件的限制，光學實驗的效果是大打折扣，這未免讓老師和學生都很失望并深感遺憾。但幸虧現(xiàn)代的多媒體技術很給力，我們老師可以選擇從互聯(lián)網(wǎng)上下載相關視頻彌補現(xiàn)場實驗的不足，點亮一下課堂的物理特色，或找一個合適的光學實驗