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)。 水相對空氣， 是光密介質(zhì)， 光疏介質(zhì)。 水晶相對水， 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：光從玻璃到空氣時不斷增加入射角時，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，此時只剩下 。 總結(jié)：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)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(xiàn)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(jié)：發(fā)生全反射的兩個條件：光從 介質(zhì)射入 介質(zhì)； 入射角 臨界角。 3、如何計算臨界角? 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：雙層，內(nèi)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(yīng)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(dāng)光 于它的 一個界面射入后，都會在其內(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】 ；?、 (2010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。 I I ①求該玻璃棒的折射率。 "一' ②若將入射光向 N端平移，當(dāng)?shù)谝淮紊涞交∶?EF上時 , (填“能” “不能”或“無法確定能否”)發(fā)生全反 射。 【自主小結(jié)】 通過本節(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)射向真空時發(fā)生全反射, 則入射角不可能的值是：[] A.150 B. 30 0 C.45 0 D.60 ° 2、某介質(zhì)的折射率為 42 , 一束光從介質(zhì)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(zhì)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(xiàn)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(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 ? 該棱鏡的頂角0的大小為 【提升能力】 5.一束光從空氣射向折射率為 n= 拒 的某種玻璃的表面，如圖所示，i代表入射角，則: A.當(dāng)i >450時會發(fā)生全反射現(xiàn)象 B.無論入射角是多大，折射角都不會超 450 C.欲使折射角7=30 °應(yīng)以i=45 °的角度入射 D.當(dāng)入射角i=arctan 五時，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(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， 光將全部從另一端面射?出。當(dāng)入射角 為i為多少時，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)時的清水的薄壁圓柱，圖為過軸線的截面圖，調(diào) 整入射角“，光線恰好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折 …，4 "” 射率為一，a的正弦值。 9、（2010 ?全國高考）如圖所示，一個三棱鏡的 面所在平面內(nèi)的光線沿平行于 BC邊的方向射到 截面為等月^直角△ ABG /A為直角.此截 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 （填入正確選項前的字母） B. A.二 D. C.. 2