物理2 全反射导学案

                       《全反射》导学案

【教学目标】1、掌握光的全反射定义

    2、掌握全反射的条件，以及临界角公式

            3、了解全反射的应用中棱镜及光导纤维学习重难点

【重点难点】1.重点：掌握临界角的概念和发生全反射的条件

            2.难点：全反射的应用，对全反射现象的解释．

【学习过程】

一、复习回顾

1.光线由一种介质射向另一种介质时，一般情况下在两种介质的界面要同时发生_____________            其传播方向遵从                             

2.对于入射角的正弦与折射角的正弦的比值为一常数用公式表示：n=    　 

3.当光线由真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比叫该介质的        

二、新课教学

1、课程引入

  生活中很多有趣的光学现象，比如说水中的气泡看的格外亮，大家经常听说的海市蜃楼，沙漠蜃景，以及医学上用的胃镜等等都跟光学知识有关，怎么去解释这些现象呢？通过今天的学习，这些问题竟会迎刃而解。

2、课前知识达标：光密介质 光疏介质

【阅读教材】什么是光疏介质和光密介质？

理解：1.光疏介质与光密介质是相对的

      2.光在光密介质中的速度比在光疏介质中的传播速度小

【注意】光密介质与光疏介质并不看密度的大小

【思考】

根据折射定律，光由光疏介质射入光密介质时，折射角______入射角；

              光由光密介质射入光疏介质时，折射角______入射角

【思考与讨论】既然光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，可以预料，当入射角增大到一定程度，但还没有达到90°时，折射角就会增大到90°.想一想：如果入射角再增大，会出现什么现象？

探究一   全反射现象

不同介质的折射率不同，我们把折射率较小的介质称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质．

光由光密介质射入光疏介质时，折射角与入射角的大小关系怎样？，由此可以预料，当入射角增大到一定程度时，折射角会怎样，折射光线会怎样？

总结：什么叫全反射                                                                                                      

2、全反射的条件：（1）                          （2）                 

3、全反射临界角：                                                       

   临界角公式：                       

例1：全反射原理在生活中的应用及对奇妙自然现象的解释     在潜水员看来，岸上的所有景物，都出现在一个倒立的圆锥里，为什么？这个圆锥的顶角是多大？

例2：如图所示，一束光以45°的入射角从空气投射到三棱镜的一个侧面上，在棱镜上发生折射，折射光线与棱镜该侧面成60°角，并在棱镜另一侧面上恰好发生全反射。由此可知，该棱镜材料的折射率为________，该棱镜的顶角θ的大小为____ 
                          

探究二  全反射的应用

1、全反射棱镜

（1）构造及原理：

（2）优点：

 作用：常用来改变光的传播方向，用途十分广泛

2、光导纤维

（1）光导纤维导光的原理：

（2）构造：

 应用：内窥镜   光纤通信

3、海市蜃楼

                        课后练习

1．关于全反射，下列叙述正确的是      （     ）

A．发生全反射时仍有折射光线，只是折射光线非常弱

B．光从光密介质射向光疏介质时一定会发生全反射现象

C．光从光密介质射向光疏介质时可能不发生全反射现象

D．光从光疏介质射向光密介质时可能发生全反射现象

2．光在某种介质中的传播速度为1.5×108 m/s，则光从此介质射向真空时发生全反射的临界角是      （     ）

A．15°    B．30°   C．45°   D．60°

3．有两种介质，甲对空气的临界角为60°，乙对空气的临界角为45°，则它们相比较，______介质是光疏介质，光从______介质射向______介质时有可能发生全反射。

4．玻璃的临界角为42°，若玻璃中有一束光线射向空气，入射角略小于42°，则在空气中折射角一定略小于    （      ）

A．27°    B．42°   C．48°   D．90°

5．一束光从空气射向折射率n=的某种玻璃表面，下列说法正确的是（   ）

A．入射角大于45°时，会发生全反射现象

B．无论入射角多大，折射角都不超过45°

C．欲使折射角等于30°，应以45°入射角入射

D．当入射角等于时，反射光线和折射光线垂直

6．光导纤维是利用光的全反射来传输光信号的。如图所示，一光导纤维内芯折射率为n1，外层折射率为n2，一束光信号与界面夹角由内芯射向外层，要在界面发生全反射，必须满足的条件是    （     ）

A．n1＞n2，小于某一值    B．n1＜n2，大于某一值

C．n1＞n2，大于某一值        D．n1＜n2，小于某一值

7．为了测定某种材料制成的长方体的折射率，用一束光线从A面以60°入射角射入长方体时刚好不能从BC射出，如图所示，求该材料的折射率。

8．某人在水面上游泳，看见水底发光体在正下方，当他向前游了2 m时恰好看不见发光体。求发光体距水面的深度。（n水=4/3）