高中物理-全反射教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

教學(xué)設(shè)計(jì)3-4《全反射》--物理組教學(xué)目標(biāo)（一）物理觀念[來源:學(xué)1、掌握全反射的定義，能夠判斷全反射的發(fā)生條件2、理解臨界角的概念，能夠運(yùn)用公式計(jì)算臨界角（二）科學(xué)思維、科學(xué)探究1、通過實(shí)驗(yàn)操作，能夠明確知道全反射現(xiàn)象的發(fā)生過程2、掌握利用全反射概念做光路圖的要求和方法3、能夠利用全反射知識(shí)解釋一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（三）科學(xué)態(tài)度與責(zé)任1、通過實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣2、通過對(duì)科學(xué)家事跡的介紹，讓學(xué)生感知科學(xué)家為科學(xué)獻(xiàn)身的偉大精神二、教學(xué)重點(diǎn)1、全反射現(xiàn)象、臨界角的計(jì)算2、全反射的應(yīng)用三、教學(xué)難點(diǎn)1、全反射光路圖的作法2、利用全反射解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象四、教學(xué)方法1、采用知識(shí)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合2、組織學(xué)生進(jìn)行小組合作式學(xué)習(xí)，對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行合力突破五、教學(xué)過程【課前準(zhǔn)備工作】1、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材，工具2、下發(fā)學(xué)案，學(xué)生提前填好復(fù)習(xí)性的內(nèi)容【課堂導(dǎo)入】趣味實(shí)驗(yàn)：卡片上放水杯，加水后，卡片消失【教學(xué)片段】知識(shí)點(diǎn)1光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)（1）定義：折射率較大的介質(zhì)叫做光密介質(zhì)；折射率較小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì)。幾種介質(zhì)的折射率金剛石二氧化硫玻璃水晶巖鹽酒精水空氣2.421.631.5-1.91.551.551.361.331.00028【問題1】問：酒精是光密介質(zhì)還是光疏介質(zhì)？答：酒精相對(duì)水是光密介質(zhì)，相對(duì)于水晶是光疏介質(zhì)。（２）說明：同一種介質(zhì)是光密介質(zhì)還是光疏介質(zhì)是相對(duì)而言的。提醒：“光密”“光疏”是從介質(zhì)的光學(xué)特性來說，并不是密度大小?！咀灾魈骄俊空?qǐng)同學(xué)們4人一組，借助手中的激光筆和半圓形玻璃磚進(jìn)行自主探究，讓光沿著半圓形玻璃磚的半徑射到圓心上,改變?nèi)肷浣洽儆^察折射角如何變化？②觀察反射光線與折射光線亮度如何變化？③折射光線什么情況下會(huì)消失？④嘗試推導(dǎo)折射光線恰好消失時(shí)入射角i與玻璃的折射率n的關(guān)系式。【設(shè)計(jì)思路】讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)完成上訴四個(gè)問題，體現(xiàn)了學(xué)生為主體，鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力及動(dòng)手操作能力。知識(shí)點(diǎn)2全反射現(xiàn)象定義：全反射：當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，如果入射角增大到某一角度，使折射角達(dá)到90度時(shí)，折射光完全消失，只剩下反射光的光學(xué)現(xiàn)象。臨界角：發(fā)生全反射現(xiàn)象時(shí)，折射角等于90度，折射光線剛好消失時(shí)的入射角。【問題2】問：如果光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象嗎？答：不能，如果光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，折射角會(huì)小于入射角，不會(huì)達(dá)到90度，更不會(huì)消失，所以不會(huì)發(fā)生全反射?！締栴}3】問：請(qǐng)同學(xué)們總結(jié)全反射發(fā)生的條件？答：a.光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)b.入射角大于或等于臨界角C【問題4】問：請(qǐng)大家推導(dǎo)某種介質(zhì)在空氣（真空）中發(fā)生全反射時(shí)的臨界角C與折射率n的關(guān)系式？答：當(dāng)光從某種介質(zhì)進(jìn)入空氣或真空時(shí),根據(jù)折射定律及光路的可逆性可得【問題5】問：請(qǐng)同學(xué)們利用剛學(xué)的全反射知識(shí)，解釋卡片消失現(xiàn)象？答：卡片發(fā)出的光是從水射入空氣，入射角達(dá)到臨界角發(fā)生全反射，所以卡片看不到了?！驹O(shè)計(jì)思路】回顧課前趣味實(shí)驗(yàn)，讓同學(xué)們利用所學(xué)知識(shí)，自己解決疑問。知識(shí)點(diǎn)3全反射的應(yīng)用實(shí)例（1）全反射棱鏡橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡。【動(dòng)手操作】請(qǐng)同學(xué)們利用手中的激光筆和全反射棱鏡，使光路改變90°或180°。原理：全反射原理作用：改變光路優(yōu)越性：反光率高,接近達(dá)到100%，成像失真小.應(yīng)用：精密昂貴的光學(xué)儀器中，比方說顯微鏡，單反相機(jī)，潛望鏡，望遠(yuǎn)鏡等……（2）光導(dǎo)纖維1966年，33歲的華裔科學(xué)家高錕博士首先提出光纖可以用于通訊傳輸?shù)脑O(shè)想,43年后，獲得2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。由于高錕制造出世界上第一根光導(dǎo)纖維，被譽(yù)為“光纖之父”【模擬實(shí)驗(yàn)】用水流導(dǎo)光實(shí)驗(yàn)來模擬光導(dǎo)纖維的傳輸原理，注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。答：看到光沿水流傳播了。原理：全反射原理作用：傳輸光、圖象或者其他信息優(yōu)越性：光纖通信的主要優(yōu)點(diǎn)是容量大、衰減小、抗干擾性強(qiáng)．應(yīng)用：光纖通信，醫(yī)學(xué)及工業(yè)內(nèi)窺鏡等……【問題6】問：如圖所示，一透明塑料棒的折射率為n,光線由棒的一端面射入，當(dāng)入射角i在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，光將全部從另一端面射出。當(dāng)入射角為i為多少時(shí)，光在棒的內(nèi)側(cè)面恰好發(fā)生全反射？答：根據(jù)，，得，?！菊n后小結(jié)】1、光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)2、全反射3、全反射原理的應(yīng)用實(shí)例【課堂升華】中國(guó)網(wǎng)速發(fā)展史中國(guó)巨龍的騰飛更要在座的每一位同學(xué)努力學(xué)習(xí)，為中國(guó)巨龍鑄就科技的翅膀。學(xué)情分析學(xué)生通過上一節(jié)《光的反射和折射》的學(xué)習(xí)，對(duì)反射率和折射率有了基本的認(rèn)識(shí)和理解。通過生活觀察，觀看電影、電視，對(duì)全反射現(xiàn)象有一定的了解；知道有光導(dǎo)纖維、光纖通信這一物品，但對(duì)全反射的形成原因、光纖通信的原理是不清楚的。所以這節(jié)課以學(xué)生熟知的現(xiàn)象進(jìn)行導(dǎo)入，提出問題，通過實(shí)驗(yàn)觀察探究得出結(jié)論、并解釋現(xiàn)象，進(jìn)一步的應(yīng)用物理規(guī)律服務(wù)生活。效果分析從學(xué)生的上課反映以及課堂檢測(cè)來看，這節(jié)課教學(xué)效果非常好。1、用魔術(shù)引入課題，生動(dòng)形象，直切主題，而且很好地激發(fā)了學(xué)生的興趣和好奇心，使學(xué)生對(duì)將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容產(chǎn)生期待。2、用激光照射半圓形玻璃磚，隨入射角的改變，折射角隨之改變，直至發(fā)生全反射。不僅讓學(xué)生親自動(dòng)手探究，而且為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了逼真的情境，為學(xué)生建構(gòu)概念提供豐富的感觀。3、在課堂上多種教學(xué)手段應(yīng)用，例如視頻投影，演示實(shí)驗(yàn)，課件，講解等切換自如，運(yùn)用恰當(dāng)，演示實(shí)驗(yàn)有效突破了難點(diǎn)，對(duì)多媒體的應(yīng)用真正體現(xiàn)了教學(xué)輔助手段應(yīng)有的地位，而且注意前后呼應(yīng)，讓學(xué)生用這節(jié)所學(xué)內(nèi)容揭秘開頭的魔術(shù)，直觀而簡(jiǎn)潔，回扣了課堂引入，突破了難點(diǎn)。4、基本功扎實(shí)，整個(gè)課結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，課堂內(nèi)容充實(shí)豐富；課堂掌控力強(qiáng)，有啟發(fā)引導(dǎo)，也有適當(dāng)?shù)膶?dǎo)向與限制；能合理組織學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究，對(duì)學(xué)生的即時(shí)評(píng)價(jià)具有發(fā)展性和激勵(lì)性；時(shí)間分配得當(dāng)，詳略得當(dāng)；問題設(shè)計(jì)?？傊?，這是一節(jié)成功的優(yōu)課。教材分析《全反射》是人教版高中物理教材選修3-4第十三章第二節(jié)的內(nèi)容，是幾何光學(xué)的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)。本節(jié)課的內(nèi)容涉及直線傳播、反射、折射的知識(shí)，從本質(zhì)上進(jìn)一步理解和應(yīng)用折射定律和折射率，讓學(xué)生有效體會(huì)和熟練應(yīng)用光路可逆知識(shí)解決光的傳播問題。所以全反射既是新知識(shí)的學(xué)習(xí)，又是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的鞏固和深化。同時(shí)，全反射現(xiàn)象與生活和現(xiàn)代科技聯(lián)系緊密，實(shí)現(xiàn)了課堂知識(shí)走向課外、走向生產(chǎn)、走向科技，所以學(xué)習(xí)這部分知識(shí)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。教材的設(shè)置非常符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律：由現(xiàn)象提出問題——由實(shí)驗(yàn)探究問題——分析得出結(jié)論——解決實(shí)際問題。歷城二中高二（54級(jí)）物理學(xué)案§13.2全反射導(dǎo)學(xué)案制作人：審核人：高二物理組使用時(shí)間：知識(shí)點(diǎn)1光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)（１）定義：光密介質(zhì)光疏介質(zhì)（２）說明：同一種介質(zhì)是光密介質(zhì)還是光疏介質(zhì)是相對(duì)而言的。提醒：“光密”“光疏”是從介質(zhì)的光學(xué)特性來說，并不是密度大小?！咎骄恳弧空?qǐng)同學(xué)們4人一組，借助手中的激光筆和半圓形玻璃磚進(jìn)行自主探究，讓光沿著半圓形玻璃磚的半徑射到圓心上,改變?nèi)肷浣洽儆^察折射角如何變化？②觀察反射光線與折射光線亮度如何變化？③折射光線什么情況下會(huì)消失？④嘗試推導(dǎo)折射光線恰好消失時(shí)入射角i與玻璃的折射率n的關(guān)系式。知識(shí)點(diǎn)2全反射現(xiàn)象定義：全反射臨界角【思考討論】如果光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象嗎？（2）全反射產(chǎn)生的條件:a.b.同時(shí)滿足，缺一不可?！疽?guī)律推導(dǎo)】不同的介質(zhì)，由于折射率不同，在空氣中發(fā)生全反射的臨界角是不一樣的。請(qǐng)大家推導(dǎo)某種介質(zhì)在空氣（真空）中發(fā)生全反射時(shí)的臨界角C與折射率n的關(guān)系式？【課后體驗(yàn)】從水中看世界知識(shí)點(diǎn)3全反射的應(yīng)用實(shí)例（1）全反射棱鏡全反射棱鏡原理作用優(yōu)點(diǎn)【動(dòng)手操作】請(qǐng)同學(xué)們利用手中的激光筆和全反射棱鏡，使光路改變90°或180°。光導(dǎo)纖維原理作用優(yōu)點(diǎn)【模擬實(shí)驗(yàn)】用水流導(dǎo)光實(shí)驗(yàn)來模擬光導(dǎo)纖維的傳輸原理，注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?！咎骄慷咳鐖D所示，一透明塑料棒的折射率為n,光線由棒的一端面射入，當(dāng)入射角i在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，光將全部從另一端面射出。當(dāng)入射角為i為多少時(shí)，光在棒的內(nèi)側(cè)面恰好發(fā)生全反射？【課后練習(xí)】角B為60°，角A角C均為90°的四棱柱鏡的折射率為2.4，光線從O點(diǎn)垂直AB面射入棱鏡中。AOAOBCD課后反思這節(jié)課實(shí)際施教過程基本上是按照自己預(yù)設(shè)的方向進(jìn)行的。由魔術(shù)引入課題，生動(dòng)形象，直切主題，而且很好地激發(fā)了學(xué)生的興趣和好奇心，使學(xué)生對(duì)將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容產(chǎn)生期待。用激光照射半圓形玻璃磚，隨入射角的改變，折射角隨之改變，直至發(fā)生全反射。不僅讓學(xué)生親自動(dòng)手探究，而且為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了逼真的情境，為學(xué)生建構(gòu)概念提供豐富的感觀。對(duì)多媒體的應(yīng)用真正體現(xiàn)了教學(xué)輔助手段應(yīng)有的地位，而且注意前后呼應(yīng)，讓學(xué)生用這節(jié)所學(xué)內(nèi)容揭秘開頭的魔術(shù)，回扣了課堂引入,突破了難點(diǎn)。整體的構(gòu)思及實(shí)施都是按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行的：提出問題——分析問題——得出結(jié)論——應(yīng)用結(jié)論。從學(xué)生的反饋看，是一節(jié)成功的新授課。當(dāng)然還有一些需要改進(jìn)的地方，比如演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，背景燈光的設(shè)置；板書的設(shè)計(jì)，可以在精確一些，板書字體有待提高；語言組織還可以指令更加明確精煉。為此，我還要不斷學(xué)習(xí)，繼續(xù)努力，成為一名優(yōu)秀的教師！課標(biāo)分析教學(xué)目標(biāo)（一）物理觀念[來源:學(xué)1、知道光疏介質(zhì)和光密介質(zhì),認(rèn)識(shí)光的全反射現(xiàn)象2、掌握全反射的定義，能夠判斷全反射的發(fā)生條件3、理解臨界角的概念，能夠運(yùn)用公式計(jì)算臨界角4、知道全反射棱鏡及應(yīng)用，初步了解光導(dǎo)纖維的工作原理，認(rèn)識(shí)光纖技術(shù)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的重大影響（二）科學(xué)思維、科學(xué)探究1、通過實(shí)驗(yàn)操作，能夠