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2019-2020年高二物理《光的全反射》學案 【學習目標】 1、理解光的全反射現象； 2、掌握臨界角的概念和發(fā)生全反射的條件； 3、了解全反射現象的應用 【自主學習】 一、溫故知新： 1、折射定律的內容：________ ____ ______________________________ 2、折射率n的表達式：____________ 二、預習導學： 1、完成下列光路圖 光從空氣進入水中，折射角________入射角； 光從水進入空氣中，折射角________入射角. 比較：水和空氣介質，______的折射率大。 水和水晶介質，______的折射率大。 2、光疏介質、光密介質： 兩種介質相比較，折射率___的介質叫做光疏介質，折射率___的介質叫做光密介質。 水相對空氣，_____是光密介質，_____ 光疏介質。 水晶相對水，_______是光密介質，_____光疏介質。 3、思考：光從光密介質射入光疏光疏介質，當入射角不斷增大，會發(fā)生什么現象？ 【合作探究】 一、全反射： 1、觀察思考：光從玻璃到空氣時不斷增加入射角時，有哪些變化？ 發(fā)現：折射角_______入射角；入射角增大，折射角_______； 折射光線變_______，反射光線變_______； _______先達到90度，_______消失，此時只剩下_______。 總結：光從光密介質射入光疏介質時，若入射角增大到某一角度，________光線就會消失，只剩下_______光線的現象叫全反射。 2、討論：發(fā)生全發(fā)射的條件？ 問題1：如果光從空氣到玻璃能否發(fā)生全反射？為什么？ 問題2：如果光從玻璃到空氣一定發(fā)生全反射嗎？為什么？ 總結：發(fā)生全反射的兩個條件：光從_____介質射入______介質; 入射角______臨界角。 3、如何計算臨界角？ 總結： 臨界角與折射率的關系：公式______ 介質的折射率越______，發(fā)生全反射的臨界角就越小，越______發(fā)生全反射。 二、全反射應用 1、光導纖維： 原理：________________________ 構造特點：雙層，內芯材料的折射率比外套材料的折射率______。 優(yōu)點：容量大、衰減小、抗干擾能力強。 應用：光纖通信、醫(yī)用胃鏡等。 2、全反射棱鏡： 截面為_______三角形的棱鏡。當光_____于它的_____一個界面射入后，都會在其內部發(fā)生______，與平面鏡相比，它的______高，幾乎達到100%。 3、現象解釋： （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，一細束單色光由MN端面的中點垂直射入，恰好能在弧面EF上發(fā)生全反射，然后垂直PQ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，當第一次射到弧面EF上時______（填“能”“不能”或“無法確定能否”）發(fā)生全反射。 【自主小結】 通過本節(jié)課的學習，我們有哪些收獲？ 【目標達成】 1、光在某種介質中的傳播,介質的折射率為2，若要使光從此介質射向真空時發(fā)生全反射，則入射角不可能的值是：[ ] A.150 B. 300 C.450 D.600 2、某介質的折射率為，一束光從介質射向空氣，入射角為60，如圖所示的哪個光路圖是正確的?[ ] 3、劣質的玻璃中往往含有氣泡.這些空氣泡看上去比較亮,對這一現象有下列不同的解釋,其中正確的是( ) A空氣泡對光線有聚集作用,因而較亮. B.空氣泡對光線有發(fā)散作用.因而較亮. C.從空氣泡到達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側面上，在棱鏡上發(fā)生折射，折射光線與棱鏡該側面成60角，并在棱鏡另一側面上恰好發(fā)生全反射。 由此可知，該棱鏡材料的折射率為________， 該棱鏡的頂角θ的大小為____ 【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i＞45時會發(fā)生全反射現象 B.無論入射角是多大，折射角都不會超45 C.欲使折射角g =30應以i=45的角度入射 D.當入射角i=arctan 時，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，請找出從玻璃磚半圓側面射出光 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，當入射角i在一定范圍內變化時，光將全部從另一端面射出。當入射角為i為多少時，光在棒的內側面恰好發(fā)生全反射？ 8.一束單色光由左側時的清水的薄壁圓柱，圖為過軸線的截面圖，調整入射角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全國高考）如圖所示，一個三棱鏡的截面為等腰直角△ABC，∠A為直角.此截面所在平面內的光線沿平行于BC邊的方向射到ab邊，進入棱鏡后直接射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射。該棱鏡材料的折射率為 （ ） （填入正確選項前的字母） A. B. C.. D.