选修2-3《第2节全反射光导纤维》集体备课教案设计

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通过演示实验，学习探究科学的方法──比较法；通过实验设计和动手实验，经历探究科学的过程，体验成功的喜悦。

3．态度与情感

通过互动实验，培养学生探究科学知识的兴趣和实事求是的科学态度；通过全反射现象的应用，培养学生运用科学理论观察分析周围事物的习惯，了解物理知识与现代科技的密切关系。

【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。通过两个演示实验的观察、分析，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。

【教学过程】

1．引入新课

教师：曾有几个在沙漠中迷路的人，突然发现前方不远处出现了城堡，于是他们就往城堡走去，但是越走离城堡越远……你们知道这是什么现象吗？有没有见过真实的蜃景？海市蜃景到底是一种什么现象呢？这就是我们今天这节课要学习的内容，下面我们用两个实验来探究。

2．新课教学

2．1 实验探究

实验1：一束激光从空气射向半圆形玻璃砖的直角边A召的圆心O。

实验2：一束激光从空气射向半圆形玻璃砖的半圆面。

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。教师演示两遍实验后，让学生分组讨论后回答，其它同学作补充。

相同点：①入射角增大，反射角增大，折射角也增大；②入射角增大，反射光强度增加，折射光强度减弱；③在半圆形界面，光的入射角皆为零度，光不偏离直线传播；而在直径AB的分界面，光偏离原直线传播。

不同点：①光从空气→玻璃，入射角＞折射角；光从玻璃→空气，入射角＜折射角；②光从空气→玻璃，同时存在反射光和折射光；③光从玻璃→空气，当入射角达到某个角度时折射角达到90°，折射光线消失。

教师引导，光射到半圆形玻璃砖的分界面，光仍沿直线传播，对我们所研究的问题是次要方面，可以不考虑，而主要考虑直角边分界面上光的传播规律。从中我们可以得出什么结论？什么是全反射现象？

引导学生回答：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，折射角达到90°，折射光消失，只剩下反射光的现象。②临界角：光从玻璃射向空气时，当折射角达到90°的入射角。

（二）产生全反射现象的条件是什么？

引导学生回答：①光从玻璃介质→空气介质；②入射角≥临界角。

教师强调：在实验1中，光从空气射向玻璃，虽然入射角增大，反射角和折射角都增大，反射光增强，折射光减弱，只有量变过程并没有实现质变。而在实验2中，光从玻璃射向空气，随着入射角增大，反射角和折射角增大，反射光增强，折射光减弱，这是一个量变过程；当入射角达到某一角度，即临界角时，就发生了质变，出现了全反射现象。

2．2 引思：

两个实验现象不同的原因是什么？

学生：实验1是光从空气射入玻璃，实验2是光从玻璃射入空气。

教师：两种介质有什么不同？

学生：空气的折射率小，玻璃的折射率大。