2020-2021學(xué)年新教材物理人教版選擇性必修第一冊(cè)-4.2全反射-課件(34張)-

1、第四章第四章 光光第二節(jié) 全反射第二節(jié)|全反射核心素養(yǎng)點(diǎn)擊物理觀念知道什么是光疏介質(zhì)，什么是光密介質(zhì)，理解光的全反射；理解臨界角的概念，知道全反射現(xiàn)象的發(fā)生過(guò)程，掌握利用全反射概念作光路圖的要求和方法科學(xué)思維通過(guò)對(duì)臨界角的理解，掌握定性畫(huà)出光從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)或從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)的光路圖科學(xué)探究通過(guò)探究全反射現(xiàn)象結(jié)合生活實(shí)際科學(xué)態(tài)度與責(zé)任通過(guò)觀察全反射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，以及科學(xué)探究精神和研究問(wèn)題的態(tài)度思維導(dǎo)圖新課引入新知初感悟 回顧上節(jié)課的內(nèi)容，完成以下兩幅光路圖 注意是否遺漏了反射光線。 將兩種介質(zhì)換成酒精和水，完成光路圖對(duì)于折射率不同的兩種介質(zhì)，我們把折射率較小

2、的介質(zhì)稱(chēng)為光疏介質(zhì)，折射率較大的介質(zhì)稱(chēng)為光密介質(zhì)。完成了上述的四個(gè)光路圖，思考一下光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)分別是哪個(gè)？體會(huì)一下介質(zhì)是光密介質(zhì)還是光疏介質(zhì)其實(shí)是相對(duì)的。理解光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)的概念 對(duì)于兩種介質(zhì)來(lái)說(shuō)，光在其中傳播速度較小的介質(zhì)，即絕對(duì)折射率較大的介質(zhì)，叫光密介質(zhì)；而光在其中傳播速度較大的介質(zhì)，即絕對(duì)折射率較小的介質(zhì)叫光疏介質(zhì)；光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)是相對(duì)的。例如：水、空氣和玻璃三種物質(zhì)相比較，水對(duì)空氣來(lái)說(shuō)是光密介質(zhì)，而水對(duì)玻璃來(lái)說(shuō)是光疏介質(zhì)?！舅伎肌吭谡凵浣谴笥谌肷浣堑那闆r下，例如光從水射入空氣中，如果當(dāng)入射角慢慢增大時(shí)，折射角會(huì)先增大到90，如果此時(shí)我們?cè)僭龃笕肷浣?，?huì)怎么樣呢？光線如果

3、折射到水中，是否會(huì)出現(xiàn)如圖所示的結(jié)論？【演示實(shí)驗(yàn)】半圓形玻璃磚可以繞其中心O在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，入射光方向不變始終正對(duì)O點(diǎn)入射，轉(zhuǎn)動(dòng)半圓玻璃磚，觀察玻璃磚中的光路?！舅伎肌?畫(huà)出以上三個(gè)光線的光路圖，發(fā)現(xiàn)在曲面上的法線有什么性質(zhì)？ 如果是曲面（半圓玻璃磚），法線和界面垂直；如果是曲面，應(yīng)和該處曲面的切面垂直。 完成光路圖，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃磚，光線在界面處的入射角逐漸增加，入射角增大，反射角和折射角都增大，反射光越來(lái)越亮，折射光越來(lái)越暗；繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃磚，學(xué)生看到當(dāng)折射角趨于90時(shí)，折射光線已經(jīng)看不見(jiàn)了，只剩下反射光線。繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃磚，增大入射角，都只有反射光線。全反射現(xiàn)象：光從光密

4、介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，若入射角增大到某一角度，折射光線就會(huì)完全消失，只剩下反射光線的現(xiàn)象就是全反射現(xiàn)象?！舅伎肌堪l(fā)生全發(fā)射是需要什么條件？入射角要如何變化？請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)剛剛的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納總結(jié)一下。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，入射角要大于某一個(gè)值。 臨界角的存在是有條件的，根據(jù)上面的式子，入射角大于等于臨界角是條件之一，那么還有其他條件嗎？我們嘗試用剛才的器材，將光線從空氣射入玻璃磚，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎么轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃磚，光路仍沒(méi)有發(fā)生全反射。那么發(fā)生全反射的另一個(gè)條件為光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)?！镜淅弧咳瓷涞膽?yīng)用全反射棱鏡橫截面是等腰直角三角形的棱鏡是全反射棱鏡。它在光學(xué)儀器里，常用來(lái)代替平面鏡，改變光的傳播方向。

5、光通過(guò)全反射棱鏡時(shí)的幾種方式光導(dǎo)纖維“海市蜃樓”由于空中大氣的折射和全反射，會(huì)在空中出現(xiàn)“海市蜃樓”。在風(fēng)平浪靜的日子，站在海濱，有時(shí)可以看到遠(yuǎn)處的空中出現(xiàn)了高樓聳立、街道棋布、山巒重疊等景象。原理：當(dāng)大氣層比較平靜時(shí)，海面上空氣的溫度比空中低，空氣的密度隨溫度的降低而增大，使空氣的下層折射率比上層大。分析：遠(yuǎn)處的景物發(fā)出的光線射向空中時(shí)，不斷被折射，射向折射率較低的上一層的入射角越來(lái)越大，當(dāng)入射角增大到臨界角時(shí)，就會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象，光線就會(huì)從高空的空氣層中通過(guò)空氣的折射逐漸返回折射率較大的下一層。在地面附近的觀察者就可以觀察到由空中射來(lái)的光線形成的虛像，這就是“海市蜃樓”的景象。如下圖所示?！镜淅俊净A(chǔ)練習(xí)】2、光纖通訊中信號(hào)傳播的主要載體是光導(dǎo)纖維，它的結(jié)構(gòu)如圖所示，可看成一段直線，其內(nèi)芯和外套的材料不同，光在內(nèi)芯中傳播，下列關(guān)于光導(dǎo)纖維的說(shuō)法正確的是（ ） A.內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時(shí)在內(nèi)