高中物理全反射3旧人教第三册.rar

用心爱心专心全反射【素质教育目标】①教学知识点：1、知道什么叫光疏介质？什么叫光密介质？2、理解全反射现象。3、理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并能解决有关的问题。4、知道光导纤维及其应用。②能力训练点：1、通过实物实验、多媒体模拟实验，培养学生的观察能力和分析能力。2、充分发挥教学工具之作用，认真分析，完成由感性到理性的认知过程。③德育渗透点：光的传播是有规律的，规律是可以认识的。规律掌握了，可以更加发挥它的作用。随着科学技术的发展，光导纤维的应用越来越广泛．要注意理解光导纤维的传光原理。【重点和难点】①重点：1、明确光疏介质、光密介质的相对性2、发生全反射的条件②难点：应用全反射现象解决有关问题【课时】一课时【教学用具】全反射实物演示仪，多媒体课件【教学过程】复习提问：什么是光疏介质？什么叫光密介质？什么叫光的折射现象？导入新课：当光从光密介质进入光疏介质中去时，折射光线将偏离法线，折射角大于入射角。想象一下，当入射角增大到一定程度时，折射角会增大到90，如果入射角再增大，会出现什么现象？演示实验1：当光线由水进入空气时，在水和空气的界面上会同时发生反射和折射现象，逐渐增大入射角，观察实验现象。演示实验2：让光线沿着半圆形玻璃砖的半径射到直边上，逐渐增大入射角，观察实验现象。实验现象：逐渐增大入射角，会看到折射光线离开法线越来越远，而且越来越弱，反射光线越来越强。当入射角增大到某一角度，使折射角达到90时，折射光完全消失，只剩下反射光。（一）、全反射：a、定义：当光线从光密介质射向光疏介质时，入射角大于或等于某一角度时，折射光线消失的现象叫全反射。b、发生全反射的条件：光从光密介质射向光疏介质；入射角大于或等于某一角度。c、临界角：发生全反射时，折射角等于90时的入射角叫临界角。折射率为n的某种介质在空气（或真空）中发生全反射时的临界角为C。且sinC=1/n。光线从各种不同的介质射到空气（或真空）中的临界角不同。水的临界角为，各种玻璃的临界角为，金刚石的临界角为。d、例题：在水中的鱼看来，水面上和岸上的所有景物，都出现在顶角约为97.6°的倒立圆锥里，为什么？分析：水面上和岸上的所有景物发出的光射入水中的入射角从0°到90°都有，射入水中后折射角在0°至临界角48.8°之间。水面上几乎贴着水面射入水里的光线在鱼看来是从折射角为48.8°的方向射来的，其他方向射来的光线，折射角都小于48.8°.因此在水中的鱼看来，水面以上所有的景物都出现在顶角为2倍临界角（θ=2C=97.6°）的圆锥里。（二）、蜃景—空气中的全反射：（多媒体演示蜃景）所谓蜃景，不过是光在密度分布不均匀的空气中传播时产生的全反射现象罢了。我们知道，在气压恒定时，空气密度随温度升高而减少，对光的折射率也随之减少。夏天，海上空气的温度比空中低，空气的折射率下层比上层大，我们可以粗略地把空气看作是由许多水平的气层组成的。各层的密度都不相同，远处的楼阁、船舶、山峰发出的光线射向空中不断被折射，越来越偏离法线方向，进入热气层的入射角越来越大。当光线的入射角增大到临界角时就发生全反射现象。人们就会看到远处的景物悬在空中。夏天，阳光照射沙漠，使贴近底面的空气比上层的空气还要热，因而折射率比上层的空气还要小，远处物体发出的光线在射向地面时，进入稀薄的热气层不断被折射，入射角不断增大，当光线的入射角增大到临界角时就发生全反射现象。人们就会看到沙漠中远处的景物倒立的像。|（三）全反射现象的应用：光纤通讯光导纤维简称光纤，我们常听到的“光纤通信”就利用了全反射的原理.为了说明光导纤维对光的传导作用，我们做下面的实验演示实验3：弯曲玻璃棒传光实验。因为从玻璃棒的上端射进棒内的光线在棒的内壁多次发生全反射，沿着锯齿形路线由棒的下端传了出来，玻璃棒就像一个能传光的管子一样。演示实验4：光导纤维演示仪器实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一百微米之间，由内芯和外套两层组成.内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射如果把光导纤维聚集成束，使其两端纤维排列的相对位置相同，具有亮暗色彩的图像就可以从一端传到另一端.医学上用光导纤维制成内窥镜，用来检查人体胃、肠、气管等内脏的内部.实际的内窥镜装有两组光纤，一组用来把光传送到人体内部，另一组用来进行观察。我们知道，光也是一种电磁波，它可以像无线电波那样，作为一种载体来传递信息.载有声音、图像以及各种数字信号的激光从光纤的一端输入，就可以沿着光纤传到千里以外的另一端，实现光纤通信。光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强.例如，一对光纤的传输能力理论值为二十亿路电话，一千万路电视；而当今世界最大的“国际通信卫星6号”也只能传输3.3万路电话，4路电视.即便是现在已实际采用的数十万路电话的光纤通