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視頻標簽：全反射
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：高中物理人教版選修光的折射第2節《全反射》遼寧省 - 大連
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高中物理人教版選修光的折射第2節《全反射》遼寧省 - 大連
《全反射 光導纖維》教學設計
教材分析
本節課選自人教版選修2-3第一章第二節《全反射 光導纖維》，本節安排在《光的折射 折射率》之后，讓學生更加深入的理解折射定律。教材上先介紹了全反射現象，然后給出了臨界角的概念和全反射的條件，最后重點介紹了全反射的應用——光導纖維。
學情分析
學生已經學習了光的反射、折射和折射率，知道認為光由一種介質射向另一種介質時一定會發生反射和折射。故而，本節課一定要讓學生親自動手實驗，看到光密介質射向光疏介質時折射光線消失的情況
教學 設計 思路
本節課以實驗為主線，通過“煉金術”的小魔術引入課題，再通過光從玻璃射入水中和光從空氣射入玻璃的兩個實驗的對比，讓學生觀察、分析，揭示全反射的現象與產生條件，接著學生體驗“煉金術”的實驗，通過學生間的討論、動手及合作，使學生對全反射概念的理解更加準確、豐富和全面。然后介紹光導纖維，學生體驗光導纖維的導光性和傳輸圖像的功能。最后通過全反射的應用介紹及上網查找全反射的資料開拓學生的視野。
教學目標
1.知識與技能
（1）知道什么是光疏介質和光密介質
（2）理解光的全反射；
（3）掌握臨界角的概念和發生全反射的條件； （4）了解光導纖維的原理和應用。
（5）增強實驗能力（動手能力、設計能力、解決問題等能力）；
2. 過程與方法
（1）通過動手實驗，經歷科學探究的過程；
（2）通過預習和課上上網查找資料，培養學生的自學能力 3.情感、態度與價值觀
（1）通過揭秘“煉金術”的魔術，滲透學生愛科學的教育，培養學生學科學、用科學的習慣，增強學生的科學素養并教育學生不
勞而獲是不現實的。
（2）學生通過查找內窺鏡和全反射的應用，進一步體會科學理
論與社會、生產、生活的聯系。
（3）通過了解我國的光纖網絡的建設，培養學生的愛國精神和民族自豪感和。
教學重點 全反射現象及條件
教學難點
臨界角概念和臨界條件時的光路圖
實驗器材 1、學生實驗器材：半圓形玻璃磚、激光筆、光屏、光導纖維、
燒杯、試管、五角硬幣 2、教師演示實驗：激光光學演示儀、光導纖維應用演示器、燒杯、
試管、硬幣
教學媒體 1、多媒體輔助教學設備：電腦、平板、
（教師）；手機（學生）
2、軟件：雨課堂（PPT）、希沃教學助手 3、微課：課后全反射、海市蜃樓
教學方法 多媒體與現代信息技術整合、實驗探究法、分析歸納法、討論
法、練習法、講授法
教學環節 教學活動 設計意圖
【新課導入】 教師表演： 小魔術——“煉金術”
教師表演“煉金術”并把魔術過程投影在黑板上：插入燒杯的試管在水中的部分像鍍了一層銀色
的金屬，往試管中注入神秘的藥水，銀色消失，試管中出現了硬幣
激發學生學習興趣，提高學生的求知欲
【預習反饋】 利用雨課堂中的隨機點名的功能，檢查學生的預習情況
教師隨機點名提問（互聯網+雨課堂+課件）： 1、什么是光疏介質？什么是光密介質？ 2、光從空氣射向玻璃，誰是光密介質？ 3、光從玻璃射向空氣，誰是光密介質？
師生總結：光密介質和光疏介質是相對的。
檢查學生通過預習對光疏介質和光密介質的掌握程度，為之后的全反射學習打下基礎。
隨機點名增加了學生的緊張感，有利于學生課前認真完成預習任務。
【畫光路圖】 光從半圓形玻璃磚的半徑入射，畫出光的反射光線和入射光線
1、學生畫光路圖
2、學生同組討論
3、教師展示有問題的光路圖（互聯網+平板電腦+希沃授課助手）
4、學生指出展示的光路圖的問題
復習光的反射和折射、為接下來的實驗打下基礎
【實驗探究1】 光從玻璃射向空氣，增大入射角，觀察反射光線和折射光線有什么變
化？
1、教師引出探究問題，介紹實驗器材（課件） 2、學生利用半圓形玻璃磚、激光筆和光屏進行探究實驗。教師從旁協助有問題的小組。
3、學生分享實驗現象并用激光教學演示儀展示本組的實驗發現。教師把學生實驗過程投影到屏幕上。（互聯網+平板電腦+希沃授課助手）
4、師生交流得出全反射的概念
1、學生動手實驗，觀察并分析實驗現象，培養學生的觀察能力、動手能力，合作能力。
2、學生演示實驗：激光光學演示儀看到的實驗效果更明顯，更利于學生分析實驗現象，得出全反射的概念。
【實驗探究2】 光從空氣射向玻璃，增大入射角，觀察反射光線和折射光線有什么變
化？
1、教師提出問題：光從空氣射向玻璃，能否看到全反射現象？
2、學生小組實驗，教師從旁協助有問題的小組 3、教師用激光光學演示儀演示光從空氣射向玻
璃，增大入射角時反射光線和折射光線的變化。（互聯網+平板電腦+希沃授課助手） 4、兩次實驗現象對比得出全反射的條件
1、學生動手實驗，觀察并分析實驗現象，
培養學生的觀察能力、動手能力，合作
能力。 2、通過兩次實驗現象對比得出全反射的條
件，提高學生的分析能力
【臨界角】 （一）測量玻璃的臨界角 （二）理論推導折射率為n的介質的臨界角
（三）用臨界角公式和玻璃的折射率計算
玻璃的臨界角 （一）測量玻璃的臨界角
1、教師把實驗過程投影在屏幕上，利用激光光
學演示儀，增大入射角，使光剛好發生全反射，放大屏幕上的影像。（互聯網+平板電腦+希沃授課助手）
2、學生讀出全反射的臨界角。
（二）理論推導折射率為n的介質的臨界角
1、教師提出問題：求光從折射率為n的某種介質射到空氣時的臨界角C。（課件）
2、學生計算并小組討論
教師展示學生答案，并請學生講解（互聯網+平板電腦+希沃授課助手） 3、學生講解自己的計算思路
（三）用臨界角公式和玻璃的折射率計算玻璃的臨界角
1、教師提供玻璃的折射率，請學生思考如何計算玻璃的臨界角。
2、學生敘述用臨界角公式求玻璃臨界角的方法。 3、教師用臨界角公式和電腦上的計算器算出玻璃的臨界角。
1、測量玻璃的臨界角能加深學生對臨界
角的理解。 2、利用公式計算加強學生對臨界角公式的運用能力。 3、運用電腦計算器計算反三角函數，讓
學生感受到電腦帶來的便捷。
【破解“煉金術”】 學生嘗試完成“煉金術”的魔術并分析其
中的物理原理 1、教師介紹魔術用到的器材：裝有水的兩個燒杯，一個試管，一枚五角硬幣。
2、學生利用桌面上的儀器嘗試完成“煉金術”的小魔術
3、學生小組討論“煉金術”中的物理原理
4、師生交流揭秘“煉金術”
5、教師詢問學生的揭秘后感悟，學生發表自己的感悟
1、學以致用，用剛剛學過的知識解決問題，加強學生對全反射的理解。 2、解決課上時提出的問題，且學生用剛學到的知識解決自己感興趣的問題，調動了學生的積極性。 3、寓教于樂，讓學生發表感悟，借機教育學生不勞而獲是不現實的。這也是把這個魔術叫做“煉金術”的一個重要原因。 【應用：光導纖維】 （一）教師展示光導纖維 （二）學生研究光導纖維 （三）教師介紹光導纖維的構造和應用
（一）教師用光導纖維教學演示儀播放音樂，展示光導纖維的導光能力，并把過程投影在屏幕上（互聯網+平板電腦+希沃授課助手） （二）1、學生利用桌面上的光導纖維體驗光導纖維的導光能力。
2、教師展示學生的體驗過程，增加學習的樂趣 （三）1、教師介紹光導纖維的組成：纖芯和包層，并提問誰的折射率大？（課件）
1、利用光導纖維傳輸信息，播放音樂，激發學生對光導纖維的興趣。
2、學生自己體驗光
導纖維的作用，能感受光導纖維良好的導光性，和可彎曲的特點。
3、介紹光導纖維的應用，讓學生感受到
物理與生活的緊密聯
3、學生根據全反射的條件得出纖芯的折射率大于包層的折射率
4、教師介紹光導纖維的應用（課件） （1）傳輸圖像，如內窺鏡。 （2）制成光纜，通信。
系。
【上網自學】 小組上網查找資料，歸納整理資料并分享給大家
1、教師布置各組自學內容（課件） 1組：光纜的構造 2組：光纖通信的優點 3組：我國的光纖網絡建設
4組：內窺鏡在醫療及其他技術領域應用的 實例
5組：自然中有哪些全反射的現象？ 6組：除了光導纖維，全反射還有哪些應用？
2、學生利用手機查找相關內容，組內同學合作整理出要分享給大家的內容（互聯網+手機） 3、小組派一名代表展示本組上網學到的重要內容（互聯網+平板電腦+希沃授課助手）
1、培養學生的自學能力和收集整理資料的能力，同時加深學生對全反射的了解。
2、通過上網查找資料體會光纖網絡帶來的便捷。
3、通過了解我國的光纖網絡建設，知道祖國的富強，培養學生的民族自豪感和愛國精神。
【當堂檢測】 1、教師把題目發送到學生的手機上，并設定答
題時間為5分鐘。（互聯網+雨課堂+課件） 2、學生完成題目并小組討論
3、教師展示學生答題情況，肯定學生（互聯網+雨課堂+課件）
4、師生交流解決存在的問題
1、利用PPT上的雨課堂的功能，能實時看到學生的做題情況，發現學生的問題。 2、限時訓練能增加學生的緊張感，提高學
生的注意力和做題速度
【總結反思】 1、教師展示本節課的知識提綱（課件）
2、學生講述學到的知識
5、3、學生課下利用雨課堂研究課件，解決課堂上困惑的內容。（互聯網+雨課堂+課件）
1、歸納使學生清楚的知道這節課的重難點，加強學生的記憶。 2、利用雨課堂學生可以對課上不懂的內容進行標記和收藏，課后研究。
板書設計
1.2全反射 光導纖維
一、光疏 三、光導
光密 1、構成：纖芯>包層 二、全反射 2、應用：（1）內窺鏡 1、條件：（1）光密 光疏 （2）通信
(2) Θ>C
2、臨界角 n
C1sin
教學反思
1、學生預習情況
課上利用三個問題三次隨機點名，反應出學生關于光疏介質和光密介質的預習情況
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