沪科版全反射教学设计

包含整个的教学流程

《§4.6全反射与光导纤维》教学设计

甘泉县高级中学 张园峰

一、教学设计说明

由于这个班级是普通班，学生基础比较差，不学习的学生也比较多，但仍然要采取“兵教兵”的方式，最终要起到“兵强兵”的目的，因此，本节课首要任务要调动学生的积极性，结合新课程理念，在课堂教学改革中，坚持让学生成为课堂主人，努力营造互动的课堂，调整课堂教学的教学方式和学习方式，让学生以学为乐，真正成为学习的主人，从而促进学生全面发展，个性发展。

二、教学分析

1、教材的地位与作用

《全反射》是高中物理第三册的选修内容，这一节是在学生学习了光的反射、光的折射之后编写的，是反射和折射的交汇点。全反射现象与人们的日常生活以及现代科学技术的发展紧密相关，所以，学习这部分知识有着重要的现实意义。

2、教学对象分析

学生是教学过程中的主体，这个时期的学生学习了物理一、二册的教材，已经逐步体会出教材的思想，但是大多数学生的抽象思维和空间想象能力还比较低，对物理现象和知识的理解、判断、分析、和推理常常表现出一定的主观性、片面性，这就要求在教学过程中合理安排、指导和引导学生突出重点、突破难点，提高学生分析、归纳、及抽象思维能力。

三、教学目标

1、知识与技能目标

（1）理解光密介质、光疏介质的概念及全反射现象；掌握临界角的概念和全反射条件；了解全反射的应用。

（2）培养学生观察、分析、解决问题的能力。

2、过程与方法目标

（1）用实验的方法，通过讨论、分析过程，用准确的语言归纳全反射现象。

（2）启发学生积极思维，锻炼学生的语言表达能力。

3、情感态度与价值观目标

（1）培养学生学习物理的兴趣，进行科学态度、科学方法教育。

（2）感悟物理学研究中理论与实践的辨证关系。

四、教学重点和难点

1、教学重点：临界角的概念及全反射条件

2、教学难点：全反射现象的应用

五、教学媒体，方法

教学采用直观、感性的实验和视频，将演示实验与多媒体模拟分析有机的结合起来。课堂上，尽可能多的留给学生参与教学的思维空间，恰当设疑，引导学生猜想，再通过演示和多媒体分析，最后得出结论。学生既实现了从感性知识到

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理性知识的飞跃，又体会了“设疑----猜想----实验----分析----结论”的研究方法。

六、设计思路

本节课的重点是形成全反射的概念、掌握全反射现象的产生条件，因此这节课的设计思路有两个，一是按照物理概念的形成过程进行教学：直观实验→引导学生探索→经过分析、比较、抽象、形成假说→验证得到证实→通过概括形成概念→巩固深化。二是思路是以实验为主线。通过一个带有魔术色彩的演示实验引入课题，揭示全反射的现象与产生条件，另外增加学生探究性实验，通过学生间的讨论、设计、动手及合作，使学生对全反射概念的理解更加准确、丰富和全面。最后通过全反射的应用性实验，开拓学生的视野。

七、教学教程设计

（一）教学流程图

（二）教学内容

1、创设实验情景，导入课题

“魔术”引入：用细铁丝穿过单摆小金属球，使其一端伸出作为把手，然后捏住把手，用蜡烛火焰的内焰将金属球熏黑，让学生观察，然后将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中，放在水中的铁球变亮了。好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上黑色物，当老师从水中取出时，发现熏黑的铁球依然如故，将其再放入水中时，出现的现象和刚才一样，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。（让学生知道物理与生活联系很紧密，提高学生学习的兴趣）

2、新课教学

（1）光密介质、光疏介质

任意两种介质相比较，我们把折射率小的介质叫光疏介质，折射率大的介质叫光密介质。

（2）全反射现象

模拟演示实验：观察反射、折射现象。

设疑：如果入射角变大，反射光线和折射光线可能怎么变化呢？

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学生猜想：①反射光，折射光全部消失。

②反射光消失，只有折射光线。

③折射光线消失，只有反射光线。

讨论推理：第一种假设是不合理的，因为光传播的是能量，若反射光线折射光线全部消失显然违反能量守恒观点。

第二种假设也不能成立，在学习反射定律时知道，不论透明还是不透明物体都要反射一部分射到它表面的光，所以必定有反射光线存在。

第三种假设有可能存在。

实验验证：当增大入射角，观察反射光线和折射光线。

分析总结：随着入射角逐渐增大，折射角也逐渐增大，但折射角总是大于入射角。同时还观察到，折射光线越来越暗，越来越接近90o，当入射角增大到一定值时折射光线消失，只剩下入射光线、反射光线。继续增大入射角时，仍然观察不到折射光线。

师生互动：通过模拟实验我们观察到第三种假设在一个特定的条件下是可能成立的，象这种只有反射光线而折射光线消失的现象是全反射现象。

（3）临界角

实验分析：要发生全反射现象对入射角大小有一定的要求，我们把折射角为90°时的入射角叫做临界角。

设光从某种折射率为n的介质设向空气或真空时的入射角恰好是临界角C，此时折射角r=90°。由折射定律sinC/sinr=1/n，因为sin90°=1，则sinC=1/n。

（4）全反射条件

模拟演示实验：观察光从空气射向玻璃和光从玻璃射向空气时能否发生全反射，发生全反射的条件。

分析归纳：光从光疏介质射向光密介质不会发生全反射，光从光密介质射向光疏介质时，当入射角大于或等于临界角，会发生全反射。

得出结论：光从光密介质射向光疏介质，入射角大于或等于临界角。

师生互动：全反射现象是在特定条件下光的传播在两种介质界面上发生的特殊现象，在自然界中却是常见的光学现象。物理学的研究给予我们解释自然现象方法，同时也启迪人们应用物理规律来改造自然，造福人类。

（5）全反射的应用

（6）课堂反馈练习 （见学案和课件）

（

7由学科班长先对本节课进行具体知识点归纳，引导学生学到了哪些方法和思想收获，养成学习----总结----学习的良好学习习惯，再针对本节课情况由学科班长对各个小组及其组员进行点评，发挥自我评价的作用，培养学生的语言表达能力，归纳概括能力。

（8）作业设计：学生课后完成学案剩余部分和名师伴你行。

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附：板书设计

§4.6全反射与光导纤维

一、光疏介质与光密介质

光疏介质：折射率小的介质。

光密介质：折射率大的介质。

注：①光疏介质与光密介质是相对的。

②光疏介质与光密介质的界定是以折射率为依据的,与介质的其它属性(如密度等)无关 。

二、全反射

1.全反射：光线从光密介质到光疏介质时，当入射角增大到某一角度，折射角达到90°，折射光线完全消失的现象。

2.临界角：折射角变成90°时的入射角。用C表示。

3. 发生全反射的条件：① 光线从光密介质到光疏介质

② 入射角等于或大于临界角

4. 临界角的计算：Sin C = 1/n

注：此式只适用于光线从介质到真空（或空气）

三、全反射的应用：海市蜃楼 光导纤维

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