選修3-4第十三章第7節(jié)全反射學(xué)案

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1、學(xué)校：臨清實(shí)驗(yàn)高中學(xué)科：物理編寫人：燕敬勇審稿人孔慶生選修3-4第十三章第7節(jié)全反射導(dǎo)學(xué)案課前預(yù)習(xí)學(xué)案一、預(yù)習(xí)目標(biāo)1、知道全反射現(xiàn)象2、了解全反射現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的常見應(yīng)用二、預(yù)習(xí)內(nèi)容1、兩種介質(zhì)相比較，折射率___的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì)，折射率___的介質(zhì)叫做光密介質(zhì)，光在光疏介質(zhì)中的傳播速度比在光密介質(zhì)中的速度___，根據(jù)折射定律，光由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，折射角______入射角；光由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角___入射角。2、光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，若入射角增大到某一角度，________光線就會(huì)消失，只剩下_______光

2、線的現(xiàn)象叫全反射。剛好發(fā)生全反射，即折射角等于___時(shí)的______，用C表示，C與介質(zhì)的相對(duì)折射率n的關(guān)系為______。發(fā)生全反射的兩個(gè)條件：光從_____介質(zhì)射入______介質(zhì)，入射角______臨界角。臨界角與折射率的關(guān)系：光由介質(zhì)射入空氣或真空時(shí)，公式______；介質(zhì)的折射率______，發(fā)生全反射的臨界角就越小，越______發(fā)生全反射。3、截面為_______三角形的棱鏡為全反射棱鏡，當(dāng)光_____于它的_____一個(gè)界面射入后，都會(huì)在其內(nèi)部發(fā)生______，與平面鏡相比，它的______高，幾乎達(dá)到100%，反射面不

3、涂敷任何物質(zhì)，反射時(shí)______小。光導(dǎo)纖維利用了_______原理，直徑從幾微米到一百微米之間，由______和______兩層組成，內(nèi)芯的折射率比外套的______，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生_________。課內(nèi)探究學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、理解光的全反射現(xiàn)象；2、掌握臨界角的概念和發(fā)生全反射的條件；3、了解全反射現(xiàn)象的應(yīng)用學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：全反射發(fā)生的條件和常見應(yīng)用二、學(xué)習(xí)過程1、什么叫光密介質(zhì)？什么叫光疏介質(zhì)？2、全反射有什么樣的現(xiàn)象？舉例說明3、什么是臨界角？發(fā)生全反射的條件是什么？4、光導(dǎo)纖維利用了什么原理？有什么優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)

4、用有哪些？三、反思總結(jié)本節(jié)學(xué)習(xí)了全反射現(xiàn)象，當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，如果入射角大于臨界角，就會(huì)在界面上發(fā)生全反射現(xiàn)象。全反射現(xiàn)象在實(shí)際生活中很常見，也有很廣泛的應(yīng)用。比如全反射棱鏡和光導(dǎo)纖維。四、當(dāng)堂檢測(cè)1.光線在空氣與水的交界面處發(fā)生全反射的條件是（)A.光由空氣射入水中，入射角足夠大B.光由空氣射入水中，入射角足夠小C.光由水中射入空氣，入射角足夠大D.光由水中射入空氣，入射角足夠小答案：C2.光在兩種介質(zhì)交界面上發(fā)生全反射時(shí)（)A.入射光線一定在光密介質(zhì)中B.入射角一定大于臨界角C.界面相當(dāng)于一個(gè)鏡面D.仍有一部分光線進(jìn)入另

5、一種介質(zhì)中答案：ABC3.一束光線從折射率為1.5的玻璃內(nèi)射向空氣，在界面上的入射角為45°.下面四個(gè)光路圖13-7-7中，正確的是（)圖13-7-7答案：A4.關(guān)于全反射，下列所述中正確的是（)A.發(fā)生全反射時(shí)仍有折射光線，只是折射光線非常弱，因此可認(rèn)為不存在折射光線，而只有反射光線B.光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)有可能不發(fā)生全反射現(xiàn)象C.光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)一定產(chǎn)生全反射現(xiàn)象D.光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時(shí)有可能發(fā)生全反射現(xiàn)象答案：B5、主截面為等邊三角形的三棱鏡，臨界角為45°，光線從它的一面垂直入射，在圖所示的a，b，c三條出

6、射光線中正確的是（）A．a(chǎn)B．bC．cD．都不正確答案：C課后練習(xí)與提高1.(2006江蘇高考)在醫(yī)學(xué)上，光導(dǎo)纖維可以制成內(nèi)窺鏡，用來檢查人體胃、腸、氣管等器官的內(nèi)部．內(nèi)窺鏡有兩組光導(dǎo)纖維，一組用來把光輸送到人體內(nèi)部，另一組用來進(jìn)行觀察．光在光導(dǎo)纖維中的傳輸利用了（)A．光的折射B．光的衍射C．光的干涉D．光的全反射答案：D2.圖13-7-8所示為半圓柱形玻璃磚的橫截面，其折射率n=，現(xiàn)有垂直于平面的平行光束射來，試求在半圓上有光線射出的范圍是多大.圖13-7-8思路解析：這束平行光垂直于平面部分射入玻璃磚，其傳播方向不變，射至半圓面上

7、時(shí)，一部分光線發(fā)生全反射不會(huì)射出，設(shè)其中一條光線剛好以臨界角射向圓柱面，而發(fā)生全反射，這條光線外側(cè)的光線射向圓柱面時(shí)，入射角均大于臨界角，都將發(fā)生全反射.那么，有光線射出圓柱面的部分所對(duì)的圓心角為α=2C=90°(C=arcsin=45°)，兩側(cè)的45°角的范圍內(nèi)沒有光線射出.3.潛水員在水深為h的地方向水面觀望時(shí)，發(fā)現(xiàn)整個(gè)天空及遠(yuǎn)處地面的景物均呈現(xiàn)在水面處的圓形區(qū)域內(nèi)，已知水的臨界角為θ,則所觀察到的圓形半徑為（)A.htanθB.hsinθC.h/tanθD.h/sinθ思路解析：如圖所示，水面上景物發(fā)出的光線經(jīng)水面折射后均在傾角為

8、2θ的圓錐里，人的眼睛處在圓錐的頂點(diǎn)處，而最遠(yuǎn)處的景物進(jìn)入眼睛的光線幾乎是緊貼水面，其入射角接近90°，折射角為θ.因此，人看到的景物呈現(xiàn)在人眼上方以O(shè)點(diǎn)為圓心、r為半徑的水面區(qū)域內(nèi).由圖可知r=htanθ