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全反射教学设计 “全反射”的教学案例[2017-01-07 18:02:24]

“全反射”的教学案例──以新课程标准和理念作为要求的--浙江省东阳市中学 徐锡梁

教学目标

1.知识与技能

使学生理解光的全反射现象;掌握临界角的概念和发生全反射的条件;了解全反射现象的应用;通过实验,培养学生的鉴别能力、观察能力、分析推理能力及创新思维能力。

2.过程与方法

通过演示实验,学习探究科学的方法──比较法;通过实验设计和动手实验,经历探究科学的过程,体验成功的喜悦。

3.态度与情感

通过互动实验,培养学生探究科学知识的兴趣和实事求是的科学态度;通过全反射现象的应用,培养学生运用科学理论观察分析周围事物的习惯,了解物理知识与现代科技的密切关系。

设计思路

本节课的重点是形成全反射的概念、掌握全反射现象的产生条件,因此这节课的设计思路有两个,一是按照物理概念的形成过程进行教学:直观实验→引导学生探索→经过分析、比较、抽象、形成假说→验证得到证实→通过概括形成概念→巩固深化。二是思路是以实验为主线。通过两个演示实验的观察、分析,揭示全反射的现象与产生条件,另外增加学生探究性实验,通过学生间的讨论、设计、动手及合作,使学生对全反射概念的理解更加准确、丰富和全面。最后通过全反射的应用性实验,开拓学生的视野。

教学过程

1.引入新课

教师:曾有几个在沙漠中迷路的人,突然发现前方不远处出现了城堡,于是他们就往城堡走去,但是越走离城堡越远……你们知道这是什么现象吗?有没有见过真实的蜃景?海市蜃景到底是一种什么现象呢?这就是我们今天这节课要学习的内容,下面我们用两个实验来探究。

2.新课教学

2.1 实验探究

实验1:一束激光从空气射向半圆形玻璃砖的直角边a召的圆心o。

实验2:一束激光从空气射向半圆形玻璃砖的半圆面。

两个实验的入射角都从0°增大到90°的过程中,观察两个实验并比较两个实验现象的相同点和不同点。教师演示两遍实验后,让学生分组讨论后回答,其它同学作补充。

相同点:①入射角增大,反射角增大,折射角也增大;②入射角增大,反射光强度增加,折射光强度减弱;③在半圆形界面,光的入射角皆为零度,光不偏离直线传播;而在直径ab的分界面,光偏离原直线传播。

不同点:①光从空气→玻璃,入射角>折射角;光从玻璃→空气,入射角<折射角;②光从空气→玻璃,同时存在反射光和折射光;③光从玻璃→空气,当入射角达到某个角度时折射角达到90°,折射光线消失。

教师引导,光射到半圆形玻璃砖的分界面,光仍沿直线传播,对我们所研究的问题是次要方面,可以不考虑,而主要考虑直角边分界面上光的传播规律。从中我们可以得出什么结论?什么是全反射现象?

引导学生回答:①光从玻璃射入空气时,当入射角i大于或等于某一个角度时,折射角达到90°,折射光消失,只剩下反射光的现象。②临界角:光从玻璃射向空气时,当折射角达到90°的入射角。

(二)产生全反射现象的条件是什么?

引导学生回答:①光从玻璃介质→空气介质;②入射角≥临界角。

教师强调:在实验1中,光从空气射向玻璃,虽然入射角增大,反射角和折射角都增大,反射光增强,折射光减弱,只有量变过程并没有实现质变。而在实验2中,光从玻璃射向空气,随着入射角增大,反射角和折射角增大,反射光增强,折射光减弱,这是一个量变过程;当入射角达到某一角度,即临界角时,就发生了质变,出现了全反射现象。

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