《光的全反射》教案【教学目标】1、知识与技能①知道光疏介质和光密介质，认识光的全反射现象。

②理解光的全反射现象，掌握临界角的概念和发生全反射的条件，并能用来解释生活中的全反射现象。

③知道全反射棱镜及应用。

2、过程与方法①通过实验演示、讨论、分析过程，让学生掌握物理规律的探究过程，加深对物理规律的理解。

②启发学生积极思考，培养学生的归纳和语言表达能力。

3、情感态度与价值观①让学生在物理学习中感悟理论与实践联系的辨证关系，养成良好的科学态度。

②培养学生观察、分析、解决问题的能力【教学重点】理解全反射现象；掌握临界角的概念和发生全反射的条件.【教学难点】①掌握临界角的概念；知道临界角是发生全反射的最小入射角.②理解全反射现象的应用。

【教学方法】情景激学法、实验探究法【教具】玻璃杯 (1 个) 、硬币 (1 枚) 、水 ( 一杯 ) 、小铁球 (1 个) 、试管夹 (1 个) 、蜡烛 (1 根) 、火柴 (1 盒) ，激光演示仪 (1 台 ) 、半圆形玻璃砖（ 1 块） .【课时】１课时【教学过程】一、创设情景，导入新课（让学生参与实验，并让学生知道物理与生活联系很紧密，激发学生学习的兴趣）①演示实验：熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中，放在水中的铁球变得比在阳光下更亮。

②问题：生活中还有很多跟光有关的奇妙的自然现象，它们是怎么发生的呢？今天我们就来学习与这些问题有关的现象——全反射现象。

二、探究规律，把握真理( 一 ) 、实验探究全反射现象及其产生条件实验 1：一束激光从空气射向半圆形玻璃砖的平侧面并指向圆心O。

实验 2：一束激光从空气射向半圆形玻璃砖的圆侧面并指向圆心O。

两个实验的入射角都从0°增大到90°的过程中，观察两个实验并比较两个实验现象的相同点和不同点。

提示学生观察:①反射角、折射角随入射角的变化情况；②随入射角增大，反射光线、折射光线的强弱变化情况；③圆侧界面和平侧界面的现象等。

（教师演示后，让学生讨论并回答）相同点：①随入射角增大，反射角、折射角都增大；②随入射角增大，反射光增强，折射光减弱；③在圆侧界面，入射角皆为0°（即为垂直入射），光不偏离直线传播；而在平侧界面（直径 AB的分界面），入射角不为 0°，光偏离原直线传播（即发生了折射）。

由于在圆侧界面，光不发生偏折，沿原方向直线传播，故可以不考虑，而主要考虑平侧界面上光的传播规律，即比较平侧界面的两个实验：实验 1：光从空气射入玻璃实验 2：光从玻璃射入空气不同点：①光从空气射入玻璃，入射角＞折射角；光从玻璃射入空气，入射角＜折射角；②光从空气射入玻璃，总是同时存在反射光线和折射光线；光从玻璃射入空气，当入射角增大到某一角度时折射角达到 90°，折射光线消失，就只有反射光线了，此后入射角继续增大，也只有反射光线而无折射光线。

引导学生归纳：①光从玻璃射入空气时，当入射角i 大于或等于某一个角度时，折射光线消失，只剩下反射光线的现象，称为光的全反射现象。

②光从玻璃射入空气时，折射角总大于入射角，当入射角增大到某个角度时折射角先达到 90°（此时入射角还小于 90°），这时恰好发生全反射。

引导学生思考：从实验中可以总结出发生全反射需要哪些条件？( 设计几个“台阶”式问题，引导学生逐步深入地探讨出全反射条件。

)①两个实验现象不同的原因是什么？（实验 1 是光从空气射入玻璃，实验 2 是光从玻璃射入空气。

）②两种介质有什么不同？（空气的折射率小，玻璃的折射率大。

）③是不是只有光从玻璃射入空气才会产生这种全反射现象呢？通过大量实验研究证明，凡是光从折射率较大的介质射入折射率较小的介质（如水射入空气，酒精射入空气等）都有可能发生全反射现象。

④入射角要增大到某个角度才发生全反射，这个值多大，跟什么因素有关？( 教师可由此问题引出临界角的概念 )( 二 ) 、引导学生总结以下几个概念规律N1、全反射现象 : 光从玻璃射入空气时，折射光完全消失，只剩下反射光的现象称为全反射现象。

2、光疏介质和光密介质O 空气（ 1）定义：任意两种介质相比较，我们把折射率较小的介质叫光疏介质，折射率较大的介质叫光密介质。

介质（ 2）举例说明光密介质和光疏介质是相对的。

C C（ 3）同一种光在光疏介质中传播速度较大, 在光密介质中传播速度较 C A 小N' （ 4）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。

3、临界角（C）：（ 1）定义：光从光密介质射入光疏介质时，折射角r = 90°时的入射角。

强调：临界角是发生全反射的最小入射角（只有i ≥C，才能发生全反射）。

随入射角增大引起全反射的过程，是一个由量变到质变的过程，而临界角是发生质变的临界点。

（ 2）如何确定临界角？①实验法：让光从光密介质射入光疏介质，调节入射角i 的大小，使折射角r =90°，此时的入射角即为介质的临界角。

②计算法：据介质的折射率n 求临界角 C。

( 学生自己推导，师生共同总结得出)根据临界角定义可知：某介质射入空气时，折射角r ′=90°时，入射角 i ′=C。

据光路可逆性，空气→某介质时，入射角 i = 90°时，折射角 r =C。

据折射率的定义：空气射入某介质时，sini/sinr =n ，即： sin90° / sin C =n则有：sin C =1/n由此可见，可据介质的折射率n 计算临界角 C；且 n 越大， sin C 越小，则 C 越小。

（3）比较几种介质的临界角的大小（展示表格）。

（4）临界角越小，越容易发生全反射现象，如金刚石（钻石）、玻璃等。

4、全反射的条件：①光从光密介质射入光疏介质；②入射角≥临界角（i ≥C）。

思考 : 光从玻璃射向水中会发生全反射吗?教师强调：在实验 1 中，光从空气射入玻璃，虽然随入射角增大，反射角和折射角都增大，反射光增强，折射光减弱，但只有量变过程而没有发生质变。

而在实验 2 中，光从玻璃射入空气，随入射角增大（但小于临界角），反射角和折射角都增大，反射光增强，折射光减弱，这是一个量变过程；当入射角达到或大于临界角时，就发生了质变，折射光消失，发生了全反射现象。

三、学以致用拓展认识（一）解释演示实验现象①课前演示：熏黑的铁球放进水里变的更亮(提问学生后教师总结，光路图如图 1 所示 )教师总结 :当被蜡烛熏黑的铁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，所以外表面看起来很亮。

②演示实验：“消失”的硬币(学生参与演示后再让学生讨论现象产生的原因，光路图如图 2 所示 )现象 :从杯子的侧面看不到硬币，而由杯口向下可以看到硬币。

杯底和硬币之间沾有水以后，从杯子的侧面也可以看到硬币，如果硬币只有一部分沾上水，那么你就只能看到沾水的一部分。

图 1熏黑的铁球在水里变亮图2“消失”的硬币图3水中的气泡（二）解释自然界中的全反射现象（以下情况引导学生自己分析）①水中升起的空气泡看上去很亮。

( 提问学生后教师总结，光路图如图 3 所示 )教师说明海浪呈白色，也是因为光照射到海水的气泡上，在气泡表面产生了全反射。

②钻石看起来闪闪发光。

( 学生阅读信息窗后讨论得出结论)四、课堂小结1.什么叫全反射现象 ?2.产生全反射的条件是什么 ?3.什么是临界角，其大小如何计算？五、课堂练习一块半圆形玻璃砖放在空气中，如右图所示，一束白光从空气中沿图示方向射向玻璃砖，经玻璃砖折射后在光屏上形成由红到紫的彩色光带．当α 逐渐减小时，彩色光带变化情况是()A．红光最先消失B．紫光最先消失C．红光和紫光同时消失 D ．从右到左的色光排列为红-- 紫六、布置作业1、课后请与同学讨论交流：课本第85 页讨论与交流彩虹的形成。

2、请分析海市蜃楼、沙漠蜃景及马路蜃景的成因，并画出相应光路图。

3、课本第86 页 1、2 两题附：【板书设计】§ 4、2 光的全反射一、全反射现象及其条件 3. 光疏介质：折射率较小的介质1. 全反射现象：光密介质→光疏光密介质：折射率较大的介质介质时，折射光全部消失，只剩下反射 4. 临界角（ C）光的现象。

（ 1）定义：光从光密介质→光疏介2. 全反射的条件：质时，折射角 r = 90°时的入射角。

①光从玻璃 ( 或水 ) →空气（ 2）临界角 C 的大小（ n 较大→ n 较小）sin C =1/n光从光密介质→光疏介质 ( 后面补充 ) 二、全反射现象的解释②入射角≥某值 1. 奇妙演示实验现象解释入射角≥临界角（ i≥C）(后面补充) 2. 奇妙自然现象的解释【教学反思】1.本节课按照学生的认知规律进行教学，两个探究性实验的对比反映出全反射现象及其条件，并让学生进行讨论、分析，培养学生自主学习、独立思考、交流协作的能力，使学生体验到学科学的乐趣，体会到探索自然规律的过程：提出假设――实验验证――得出结论――再提出假设。

注重科学探究，提倡学习方式多样化；突出从生活走向物理，从物理走向社会。

众多生活事例，有利于提高学生的学习兴趣。

2.做演示实验时要注意仪器的叙述，做铁球实验时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；做玻璃中的全反射现象实验时要介绍半圆形玻璃砖的特点；做水中的全反射现象实验时要介绍水中的光源等等。

3.新课的关键在于实验探究，教师事先要强调使用小激光灯的安全问题，以免照射伤害到学生的眼睛。