2019-2020年高二物理《光的全反射》學(xué)案 【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 【自主學(xué)習(xí)】 一、溫故知新： 1、折射定律的內(nèi)容：________ ____ ______________________________ 2、折射率n的表達(dá)式：____________ 二、預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)： 1、完成下列光路圖 光從空氣進(jìn)入水中，折射角________入射角； 光從水進(jìn)入空氣中，折射角________入射角. 比較：水和空氣介質(zhì)，______的折射率大。 水和水晶介質(zhì)，______的折射率大。 2、光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)： 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)。 水相對(duì)空氣，_____是光密介質(zhì)，_____ 光疏介質(zhì)。 水晶相對(duì)水，_______是光密介質(zhì)，_____光疏介質(zhì)。 3、思考：光從光密介質(zhì)射入光疏光疏介質(zhì)，當(dāng)入射角不斷增大，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？ 【合作探究】 一、全反射： 1、觀察思考：光從玻璃到空氣時(shí)不斷增加入射角時(shí)，有哪些變化？ 發(fā)現(xiàn)：折射角_______入射角；入射角增大，折射角_______； 折射光線變_______，反射光線變_______； _______先達(dá)到90度，_______消失，此時(shí)只剩下_______。 總結(jié)：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_______光線的現(xiàn)象叫全反射。 2、討論：發(fā)生全發(fā)射的條件？ 問(wèn)題1：如果光從空氣到玻璃能否發(fā)生全反射？為什么？ 問(wèn)題2：如果光從玻璃到空氣一定發(fā)生全反射嗎？為什么？ 總結(jié)：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。 3、如何計(jì)算臨界角？ 總結(jié)： 臨界角與折射率的關(guān)系：公式______ 介質(zhì)的折射率越______，發(fā)生全反射的臨界角就越小，越______發(fā)生全反射。 二、全反射應(yīng)用 1、光導(dǎo)纖維： 原理：________________________ 構(gòu)造特點(diǎn)：雙層，內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率______。 優(yōu)點(diǎn)：容量大、衰減小、抗干擾能力強(qiáng)。 應(yīng)用：光纖通信、醫(yī)用胃鏡等。 2、全反射棱鏡： 截面為_(kāi)______三角形的棱鏡。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%。 3、現(xiàn)象解釋： （1）晴朗的夏日，海邊能看到“海市蜃樓”； （2）晴朗的夏日，沙漠中能看到“綠洲”和水。 【鏈接高考】 （xx山東高考）：.如圖所示，一段橫截面為正方形的玻璃棒，中間部分彎成四分之一圓弧形狀，一細(xì)束單色光由MN端面的中點(diǎn)垂直射入，恰好能在弧面EF上發(fā)生全反射，然后垂直P(pán)Q端面射出。 ①求該玻璃棒的折射率。 ②若將入射光向N端平移，當(dāng)?shù)谝淮紊涞交∶鍱F上時(shí)______（填“能”“不能”或“無(wú)法確定能否”）發(fā)生全反射。 【自主小結(jié)】 通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們有哪些收獲？ 【目標(biāo)達(dá)成】 1、光在某種介質(zhì)中的傳播,介質(zhì)的折射率為2，若要使光從此介質(zhì)射向真空時(shí)發(fā)生全反射，則入射角不可能的值是：[ ] A.150 B. 300 C.450 D.600 2、某介質(zhì)的折射率為，一束光從介質(zhì)射向空氣，入射角為60，如圖所示的哪個(gè)光路圖是正確的?[ ] 3、劣質(zhì)的玻璃中往往含有氣泡.這些空氣泡看上去比較亮,對(duì)這一現(xiàn)象有下列不同的解釋,其中正確的是( ) A空氣泡對(duì)光線有聚集作用,因而較亮. B.空氣泡對(duì)光線有發(fā)散作用.因而較亮. C.從空氣泡到達(dá)玻璃的界面處的光一部分發(fā)生全反射,因而較亮. D.從玻璃到達(dá)空氣泡的界面處的光一部分發(fā)生全反射,因而較亮. 4、如圖所示，一束光以45的入射角從空氣投射到三棱鏡的一個(gè)側(cè)面上，在棱鏡上發(fā)生折射，折射光線與棱鏡該側(cè)面成60角，并在棱鏡另一側(cè)面上恰好發(fā)生全反射。 由此可知，該棱鏡材料的折射率為_(kāi)_______， 該棱鏡的頂角θ的大小為_(kāi)___ 【提升能力】 5.一束光從空氣射向折射率為n= 的某種玻璃的表面，如圖所示，i 代表入射角，則： A.當(dāng)i＞45時(shí)會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象 B.無(wú)論入射角是多大，折射角都不會(huì)超45 C.欲使折射角g =30應(yīng)以i=45的角度入射 D.當(dāng)入射角i=arctan 時(shí)，反射光線跟折射光線恰好互相 垂直 6．如圖所示，一束平行光垂直射向半圓形玻璃磚的底邊上， 已知玻璃的臨界角為45，請(qǐng)找出從玻璃磚半圓側(cè)面射出光 線的范圍? 7．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？ 8.一束單色光由左側(cè)時(shí)的清水的薄壁圓柱，圖為過(guò)軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線恰好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射率為，α的正弦值。 9、（xx全國(guó)高考）如圖所示，一個(gè)三棱鏡的截面為等腰直角△ABC，∠A為直角.此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC邊的方向射到ab邊，進(jìn)入棱鏡后直接射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射。該棱鏡材料的折射率為 （ ） （填入正確選項(xiàng)前的字母） A. B. C.. D.