物理选择性必修 第一册第四章 光2 全反射优秀教案设计

这是一份物理选择性必修 第一册第四章 光2 全反射优秀教案设计，共2页。教案主要包含了合作探究一，合作探究二，合作探究三等内容，欢迎下载使用。
上课时间： 年 月 日
题课
选择性必修一第四章第二节：全反射2
课型
习题
课时
1-1
教
学
目
标
能判断是否发生全反射，能计算有关折射和全反射综合性问题，能通过几何知识推导角度之间的关系或进行相关计算
学习重点
折射和全反射相关计算
学习难点
几何知识在物理中的运用
教 学 过 程
教学环节（含备注）
教 学 内 容
引入新课
进行新课
先练再讨论后点评
课后作业
一.引入新课
全反射发生条件是什么？
如何求临界角？
二.进行新课
【合作探究一】（注意：画图训练）
ABC为一棱镜的横截面，∠A＝90°，∠B＝30°。一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出。
(1)求棱镜的折射率；
(2)保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出。求此时AB边上入射角的正弦。
解析 (1)光路图及相关量如图所示。
光束在AB边上折射，由折射定律得eq \f(sini,sinα)＝n①
式中n是棱镜的折射率。由几何关系可知
α＋β＝60°②由几何关系和反射定律得β＝β′＝∠B③
联立①②③式，并代入i＝60°得n＝eq \r(3)④
(2)设改变后的入射角为i′，折射角为α′，由折射定律得eq \f(sini′,sinα′)＝n⑤
依题意知，光束在BC边上的入射角为全反射的临界角θC，且sinθC＝eq \f(1,n)⑥
由几何关系得θC＝α′＋30°⑦由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为
sini′＝eq \f(\r(3)－\r(2),2)
【合作探究二】一个半径为R的玻璃半球，如图所示，平放在水平桌面上，已知玻璃的折射率为eq \r(2)，一束竖直光照射在半球的平面与水平桌面上，结果在水平桌面上出现一个暗环，求该暗环的面积
总结：会动态分析入射角的变化，找到临界角。
【合作探究三】
一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面。在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上。已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线（不考虑反射），求平板玻璃的折射率。
【解析】如图，考虑从圆形发光面边缘的A点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃上表面的A'点折射，根据折射定律有
nsin=sinα①式中，n是玻璃的折射率，是入射角，α是折射角
现假设A' 恰好在纸片边缘。由题意，在A' 点刚好发生全折射，故α= ②
设AA'线段在玻璃上表面的投影长为L，由几何关系有
sin= ③由题意，纸片的半径应为
R=L+r ④联立以上各式得
⑤
三.课堂总结：
1.尺规画图与几何推导、计算角度关系相结合。
2.动态分析，找到恰好发生全反射的临界位置。
四、学习效果检测（见学案“闯关检测题”）
板书设计
全反射
1.临界角公式：sinC=1/n
2. 全反射发生条件：
（1）光从光密介质射入光疏介质
（2）入射角大于或等于临界角
3.解题技巧：
（1）尺规画图与几何推导、计算角度关系相结合。
（2）动态分析，找到恰好发生全反射的临界位置。
课后反思