全反射导学案

我参与！我主动！我快乐！我成功！2013年春高二年级物理导学案13审核：高二物理组授课人：课题：13．2全反射课型：新课课时：2课时班级：姓名：小组：【学习目标】1．知道什么是光疏介质，什么是光密介质。2．理解光的全反射现象。3．理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并能解决相关的问题。4．知道光导纤维原理及其作用。【重难点预测】重点：全反射条件，临界角概念及应用.[难点：临界角概念、临界条件时的光路图及解题.【预习案】┅┅┅我主动，我学习。提升能力一定行！教师或学生笔记1.光密介质和光疏介质不同介质的折射率不同，我们把折射率较小的介质称为________介质，折射率较大的介质称为________介质。光疏介质与光密介质是________。2．全反射①定义：当光从光密介质射入光疏介质时，当入射角增大到某一角度，使折射角达到________时，折射光________消失，________反射光，这种现象叫做全反射。这时的入射角叫做________。②发生全反射的条件：当光从________介质射入________介质时，如果入射角等于或者大于________，就会发生全反射现象。3．临界角C①光从介质射入空气(真空)时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是________。②临界角：折射角等于__________时的___________角叫临界角，用C表示，nC1arcsin.4.全反射棱镜：①形状：。②特性：与平面镜相比，它的，，由于反射面不必涂反光物质，所以反射时。它在光学仪器中用来5.光导纤维①原理：②构造：光导纤维是非常细的，由和组成，折射率大，光传播时在和界面上发生全反射。③优点：我参与！我主动！我快乐！我成功！【探究案】┅┅┅我自信，我参与。合作探究、展示点评快乐行！教师或学生笔记探究一：对全反射的理解1、谈一谈你如何区分光疏介质和光密介质。①.从不同介质的折射率比较:②.从光在不同介质的传播速度比较：2、根据折射定律，说明光在介质表面发生折射时，入射角、折射角的大小和介质疏、密的关系。3、说一说全反射现象的条件。4、什么是临界角？光由介质射向真空，临界角与介质的折射率有什么关系？如何画出对应的光路图？【例1】下列说法正确的是()A．因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质B．因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质C．同一束光，在光密介质中的传播速度较大D．同一束光，在光密介质中的传播速度较小【例2】已知介质对某单色光的临界角为C，则()A．该介质对单色光的折射率等于1sinCB．此单色光在该介质中的传播速度等于csinC(c是光在真空中的传播速度)C．此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的sinC倍D．此单色光在该介质中的频率是在真空中的1sinC倍探究二：全反射的应用1、什么是全反射棱镜？优点是什么？2、试分别画出光垂直截面的直角边、斜边进入棱镜时的光路图3、“光纤通信”利用了什么原理？光在内芯与外套界面发生全反射受纤维的弯曲程度影响吗？说明理由。我参与！我主动！我快乐！我成功！4.生活中有哪些常见的全反射现象？【例3】．如图13－2－5所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出。(1)求该玻璃棒的折射率；(2)若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时________(填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生全反射。【例4】有人在河中游泳，头部露出水面，在某一位置当他低头向水中观察时，看到河底有一静止物体跟他眼睛正好在同一竖直线上。这个人再向前游12m，正好不能看见此物体，求河深。(水的折射率为4/3)展示点评具体要求：①看规范（书写、格式）。②看对错，找出关键词补充、完善。③点评内容，讲方法规律。④面带微笑，全面展示自我。⑤用最大最美的普通话。⑥不重复别人已经评价和质疑的。【练习案】┅┅┅积极主动，自学对学群学，释疑、巩固、深化知识点。【当堂测评】1．如图所示，ABCD是两面平行的透明玻璃砖，AB面和CD面平行，它们分别是玻璃和空气的界面，设为界面Ⅰ和界面Ⅱ，光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中，如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角，则()A.只要入射角足够大，光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象B.只要入射角足够大，光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象C.不管入射角多大，光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象D.不管入射角多大，光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象2．一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°.下面四个光路图中，正确的是（）我参与！我主动！我快乐！我成功！3．在医学上，光导纤维可以制成内窥镜，用来检查人体胃、肠、气管等器官的内部．内窥镜有两组光导纤维，一组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察．光在光导纤维中的传输利用了（）A．光的折射B．光的衍射C．光的干涉D．光的全反射4．光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是()A．光从玻璃射到分界面上，入射角足够小B．光从玻璃射到分界面上，入射角足够大C．光从空气射到分界面上，入射角足够小D．光从空气射到分界面上，入射角足够大5．在自行车的后挡泥板上，常常安装着一个“尾灯”。其实它不是灯，它是一种透明的塑料制成的，其截面如图15－1所示。夜间，从自行车后方来的汽车灯光照在“尾灯”上时，“尾灯”就变得十分明亮，以便引起汽车司机的注意。从原理上讲，它的功能是利用了()A．光的折射B．光的全反射C．光的干涉D．光的衍射6．光线从折射率为2的介质中射向空气，如果入射角为60°，下图中光路可能的是()7．关于光纤的说法，正确的是()A．光纤是由高级金属制成的，所以它比普通电线容量大B．光纤是非常细的特制玻璃丝，但导电性能特别好，所以它比普通电线衰减小C．光纤是非常细的特制玻璃丝，有内芯和外套两层组成，光纤是利用全反射原理来实现光的传导的D．在实际应用中，光纤必须呈笔直状态，因为弯曲的光纤是不能导光的8．一束光从空气射入折射率n＝2的某种玻璃的表面，下列说法中正确的是()A．当入射角大于45°时，会发生全反射现象B．无论入射角多大，折射角都不会超过45°C．欲使折射角等于30°，光应以45°角入射D．当入射角等于arctan2时，反射光线恰好跟折射光线垂直9．两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ1、θ2，已知θ1＞θ2。用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率，v1、v2分别表示两单色光在水中的传播速度，则()A．n1n2，v1v2B．n1n2，v1v2C．n1n2，v1v2D．n1n2，v1v2我参与！我主动！我快乐！我成功！10．空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图15－4所示。方框内有两个折射率n＝1.5的玻璃全反射棱镜。下图给出了两个棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生图15－4效果的是()11．潜水员在水深为h的地方向水面观望时，发现整个天空及远处地面的景物均呈现在水面处的圆形区域内，已知水的临界角为θ,则所观察到的圆形半径为（)A.htanθB.hsinθC.h/tanθD.h/sinθ12．如图15－7所示，一根长为L的直光导纤维，它的折射率为n。光从它的一个端面射入，又从另一端面射出所需的最长时间是多少？(设光在真空中的光速为c)【课后拓展练习】1．用临界角为42°的玻璃制成的三棱镜ABC，∠B=15°，∠C=90°，一束光线垂直AC面射入，如图它在棱镜内发生全反射的次数为()A．2次B．3次C．4次D．5次2、从桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示，有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为（）A．rB．1.5rC．2rD．2.5r3、水的折射率n=4/3,当在水面下h=2m深处放一强点光源时，看到透光水面的最大直径是多大？当此透光水面的直径变大时，光源正在上浮还是正在下沉？【课堂评价与反思】（反思本节课，我参与探究了吗？参与发言了吗？参与讨论了吗？与人合作了吗？提出问题了吗？观察到了什么？发现了什么？学到了什么？）r桌面