2019-2020年高二物理《光的全反射》學(xué)案

1、2019-2020年高二物理光的全反射學(xué)案【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【自主學(xué)習(xí)】一、溫故知新：1、折射定律的內(nèi)容：2、折射率n的表達(dá)式：二、預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)：1、完成下列光路圖光從空氣進(jìn)入水中，折射角 入射角；光從水進(jìn)入空氣中，折射角 入射角.比較：水和空氣介質(zhì)，的折射率大。水和水晶介質(zhì)，的折射率大。2、光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)：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)。水相對空氣， 是光密介質(zhì)， 光疏介質(zhì)。水晶相對水， 是光密介質(zhì)， 光疏介質(zhì)。3、思考：光從光密介質(zhì)射入光疏光疏介質(zhì)，當(dāng)入射角不 斷增大，

2、會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？【合作探究】一、全反射：1、觀察思考：光從玻璃到空氣時(shí)不斷增加入射角時(shí)，有哪些變化？發(fā)現(xiàn)：折射角 入射角；入射角增大，折射角 ;折射光線變 ,反射光線變 ; 先達(dá)到90度，消失，此時(shí)只剩下 ?？偨Y(jié)：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。 2、討論：發(fā)生全發(fā)射的條件？問題1:如果光從空氣到玻璃能否發(fā)生全反射？為什么？問題2:如果光從玻璃到空氣一定發(fā)生全反射嗎？為什么？總結(jié)：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。3、如何計(jì)算臨界角?總結(jié)：臨界角與折射率的關(guān)系：公式 介質(zhì)的折射率越 ,發(fā)生全反射的臨界角

3、就越小，越 發(fā)生全反射。 二、全反射應(yīng)用1、光導(dǎo)纖維：原理：構(gòu)造特點(diǎn)：雙層，內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率 。優(yōu)點(diǎn)：容量大、衰減小、抗干擾能力強(qiáng)。應(yīng)用：光纖通信、醫(yī)用胃鏡等。2、全反射棱鏡：截面為 三角形的棱鏡。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%3、現(xiàn)象解釋：(1)晴朗的夏日，海邊能看到“海市蜃樓”；(2)晴朗的夏日，沙漠中能看到“綠洲”和水?！炬溄痈呖肌?；、(2010山東高考)：.如圖所示，一段橫截面為正方形的玻 、璃棒，中間部分彎成四分之一圓弧形狀， 一細(xì)束單色光由 MN、端面的中點(diǎn)垂直射入，恰好能在弧面 EF上發(fā)生全反射，然， 后

4、垂直PQ端面射.出。I I求該玻璃棒的折射率。"一'若將入射光向 N端平移，當(dāng)?shù)谝淮紊涞交∶鍱F上時(shí), (填“能” “不能”或“無法確定能否”)發(fā)生全反射?！咀灾餍〗Y(jié)】通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們有哪些收獲?【目標(biāo)達(dá)成】1、光在某種介質(zhì)中的傳播，介質(zhì)的折射率為2,若要使光從此介質(zhì)射向真空時(shí)發(fā)生全反射,則入射角不可能的值是：A.150B. 300C.450D.60°2、某介質(zhì)的折射率為42 , 一束光從介質(zhì)射向空氣，入射角為60。，如圖所示的哪個(gè)光路圖是正確的？3、劣質(zhì)的玻璃中往往含有氣泡.這些空氣泡看上去比較亮，對這一現(xiàn)象有下列不同的解釋其中正確的是（）A空氣泡對光線有聚

5、集作用，因而較亮.B.空氣泡對光線有發(fā)散作用.因而較亮.C.從空氣泡到達(dá)玻璃的界面處的光一部分發(fā)生全反射，因而較亮.D.從玻璃到達(dá)空氣泡的界面處的光一部分發(fā)生全反射，因而較亮.4、如圖所示，一束光以45。的入射角從空氣投射到三棱鏡的一個(gè)側(cè)面上，在棱鏡上發(fā)生折射，折射光線與棱鏡該側(cè)面成60。角，并在棱鏡另一側(cè)面上恰好發(fā)生全反射。由此可知，該棱鏡材料的折射率為 ?該棱鏡的頂角0的大小為【提升能力】5.一束光從空氣射向折射率為n= 拒 的某種玻璃的表面，如圖所示，i代表入射角，則:A.當(dāng)i >450時(shí)會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象B.無論入射角是多大，折射角都不會(huì)超450C.欲使折射角7=30 °

6、應(yīng)以i=45 °的角度入射D.當(dāng)入射角i=arctan 五時(shí)，反射光線跟折射光線恰好互相垂直6 .如圖所示，一束平行光垂直射向半圓形玻璃磚的底邊上， 已知玻璃的臨界角為 45° ,請找出從玻璃磚半圓側(cè)面射出光 線的范圍？7 .如圖所示，一透明塑料棒的折射率為 n,光線由棒的一端面射 入， 當(dāng)入射角i在一定范圍內(nèi)變化時(shí)， 光將全部從另一端面射出。當(dāng)入射角 為i為多少時(shí)，光在棒的內(nèi)側(cè)面恰好發(fā)生全反射 ？8 .一束單色光由左側(cè)時(shí)的清水的薄壁圓柱，圖為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角“，光線恰好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折，4"”射率為一，a的正弦值。9、（2010 全國高考）如圖所示，一個(gè)三棱鏡的面所在平面內(nèi)的光線沿