1、 選修選修3-4 第十三章第十三章 授課版本：人教版授課版本：人教版授課年級：高二授課年級：高二授課學(xué)科：物理授課學(xué)科：物理授課人：授課人： 董長春董長春單位：單位： 圍場一中圍場一中魔術(shù)魔術(shù)-水中藏豆水中藏豆1.知道光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)、全反射、臨界知道光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)、全反射、臨界角的概念角的概念2.知道發(fā)生全反射的條件，理解發(fā)生全反射知道發(fā)生全反射的條件，理解發(fā)生全反射的臨界角的臨界角C與折射率的關(guān)系與折射率的關(guān)系3.知道全反射棱鏡及其應(yīng)用，了解光導(dǎo)纖維知道全反射棱鏡及其應(yīng)用，了解光導(dǎo)纖維的工作原理和應(yīng)用的工作原理和應(yīng)用教學(xué)目標教學(xué)目標一、光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)一、光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)1 1、

2、定義：、定義：對于兩種介質(zhì)來說，我們把對于兩種介質(zhì)來說，我們把折射率較小折射率較小的介質(zhì)稱為的介質(zhì)稱為光疏介質(zhì)光疏介質(zhì)，折射率折射率較大較大的介質(zhì)稱為的介質(zhì)稱為光密介質(zhì)光密介質(zhì)。介質(zhì)介質(zhì)真空真空空氣空氣水水酒精酒精玻璃玻璃金剛石金剛石折射率11.000281.331.361.51.8 2.42思考：水是光疏介質(zhì)還是光密介質(zhì)？思考：水是光疏介質(zhì)還是光密介質(zhì)？ （1 1）光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)的判斷與密度光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)的判斷與密度無無關(guān)關(guān) （2 2）光在光密介質(zhì)中的傳播速度比在光疏光在光密介質(zhì)中的傳播速度比在光疏介質(zhì)中的傳播介質(zhì)中的傳播速度小速度小； （3 3）光由光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)時，折射光由

3、光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)時，折射角角小于小于入射角，即光線入射角，即光線偏向偏向法線；光由光密法線；光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，折射角介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，折射角大于大于入射角，入射角，即光線即光線偏離偏離法線法線2 2、對光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)的進一步認識、對光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)的進一步認識練習(xí)練習(xí)1 1、下列說法正確的是（、下列說法正確的是（ ）A A因為水的密度大于酒精的密度，所以水是因為水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介質(zhì)光密介質(zhì)B B因為水的折射率大于酒精的折射率，所以因為水的折射率大于酒精的折射率，所以水對酒精來說是光密介質(zhì)水對酒精來說是光密介質(zhì)C C同一束光，在光密介質(zhì)中的傳播速度較大同

4、一束光，在光密介質(zhì)中的傳播速度較大D D同一束光，在光密介質(zhì)中的傳播速度較小同一束光，在光密介質(zhì)中的傳播速度較小BDBD學(xué)生實驗：研究半圓形玻璃磚的反射和折射學(xué)生實驗：研究半圓形玻璃磚的反射和折射實驗一：光線從玻璃磚（光密）射入空氣（光疏），實驗一：光線從玻璃磚（光密）射入空氣（光疏），入射角從入射角從0 0逐漸增大的過程中，細心觀察反射光線逐漸增大的過程中，細心觀察反射光線和折射光線亮度的變化和角度的變化。和折射光線亮度的變化和角度的變化。實驗二：光線從空氣（光疏）攝入玻璃磚（光密），實驗二：光線從空氣（光疏）攝入玻璃磚（光密），觀察反射光線和折射光線的變化觀察反射光線和折射光線的變化二、全

5、反射二、全反射要求：根據(jù)實驗觀察的現(xiàn)象，將表格填寫完整。要求：根據(jù)實驗觀察的現(xiàn)象，將表格填寫完整。入射角入射角0 01010202030304040 50506060707080809090反射角反射角 折射角折射角 9090 入射角入射角0 0101020203030404045 45 50506060707080809090反射角反射角 折射角折射角 實驗一實驗一實驗二實驗二 1、全反射、全反射：當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，當(dāng)入射角增大到某一角度，使折射介質(zhì)時，當(dāng)入射角增大到某一角度，使折射角達到角達到90時，折射光完全消失，只剩下反時，折射光完全消失，只剩下反射光

6、，這種現(xiàn)象叫做全反射射光，這種現(xiàn)象叫做全反射 總結(jié)：總結(jié)： 2、臨界角臨界角：在全反射現(xiàn)象中，當(dāng)折射：在全反射現(xiàn)象中，當(dāng)折射角達到角達到90時的入射角叫做臨界角。時的入射角叫做臨界角。思考與討論：思考與討論：3、發(fā)生全反射的條件：、發(fā)生全反射的條件：（1）光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)）光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)（2）入射角大于或等于臨界角）入射角大于或等于臨界角實驗二和實驗一中的變化情況相同嗎？什么原因?qū)嶒灦蛯嶒炓恢械淖兓闆r相同嗎？什么原因造成的呢造成的呢？試著總結(jié)發(fā)生全反射需要什么條件。？試著總結(jié)發(fā)生全反射需要什么條件。練習(xí)2、光線在玻璃和空氣的分界面上發(fā)生全反射的條件是（ ）A光從玻璃射到分

7、界面上，入射角足夠小B光從玻璃射到分界面上，入射角足夠大C光從空氣射到分界面上，入射角足夠小D光從空氣射到分界面上，入射角足夠大B NA 介質(zhì)介質(zhì)NO 空空 氣氣（真空）（真空）12B由折射定律可知：由折射定律可知：n21sinsinn1sin9021，所以已知nC1sin由于光路可逆，可得思考與討論思考與討論如何計算光從介質(zhì)射向空氣時發(fā)生全反射的如何計算光從介質(zhì)射向空氣時發(fā)生全反射的臨界角臨界角C呢？呢？4、臨界角公式：、臨界角公式：nC1sinA. 150B. 300C. 450D. 600 練習(xí)練習(xí)3 3、光在某種介質(zhì)中傳播速度光在某種介質(zhì)中傳播速度1.51.510108 8m/sm/s

8、，光從此介質(zhì)射向空氣并發(fā)，光從此介質(zhì)射向空氣并發(fā)生全反射時的臨界角是生全反射時的臨界角是 ( ( ) )B在水面下方某一深度處有一個點光源，從水面上看，在水面下方某一深度處有一個點光源，從水面上看，它照亮水面的幾何形狀是它照亮水面的幾何形狀是_形當(dāng)光源在水中形當(dāng)光源在水中上升時，該形狀的面積將上升時，該形狀的面積將_(_(變大、變小或不變大、變小或不變變) )hSC圓圓變小變小生活中的問題生活中的問題魔術(shù)揭秘魔術(shù)揭秘1、全反射棱鏡：（截面為等腰直角三角形的棱鏡）一、全反射棱鏡一、全反射棱鏡（1）截面為等腰三角形）截面為等腰三角形（2）光線垂直于一邊入射）光線垂直于一邊入射（3）在玻璃內(nèi)部，光線

9、由玻璃射向）在玻璃內(nèi)部，光線由玻璃射向空氣時均發(fā)生全反射，無光線出射空氣時均發(fā)生全反射，無光線出射（4）優(yōu)點：反射率高，失真小）優(yōu)點：反射率高，失真小在實際的在實際的潛望鏡里潛望鏡里用全反射用全反射棱鏡代替棱鏡代替平面鏡平面鏡全反射棱鏡在全反射棱鏡在潛望鏡潛望鏡中的應(yīng)用中的應(yīng)用 望遠鏡為了提高倍數(shù)，鏡筒要很長，通過望遠鏡為了提高倍數(shù)，鏡筒要很長，通過使用全反射棱鏡能夠縮短鏡筒的長度使用全反射棱鏡能夠縮短鏡筒的長度全反射棱鏡在全反射棱鏡在望遠鏡望遠鏡中的應(yīng)用中的應(yīng)用全反射在全反射在自行車尾自行車尾燈燈上的應(yīng)用上的應(yīng)用三、全反射的應(yīng)用三、全反射的應(yīng)用2 2、光導(dǎo)纖維、光導(dǎo)纖維2、光導(dǎo)纖維、光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維內(nèi)芯的折射率大于外層的折射率光導(dǎo)纖維內(nèi)芯的折射率大于外層的折射率光纖通信光纖通信的主要優(yōu)點是容量大、衰減小、的主要優(yōu)點是容量大、衰減小、抗干擾性強抗干擾性強課堂小結(jié)課堂小結(jié)1 1、光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)、光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)2 2、全反射、全反射定義定義臨界角臨界角C C產(chǎn)生條件產(chǎn)生條件3 3、全反射原理的應(yīng)用實例、全反射原理的應(yīng)用實例全反射棱鏡全反射棱鏡光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維nC1sin6000空氣空氣A6000空氣空氣B6000空氣空氣C6000空氣空氣D練習(xí)