河南省新安县第一高级中学高中物理《13.2 全反射》导学案 新人教版选修3-4.docVIP

河南省新安县第一高级中学高中物理选修3-4《13.2 全反射》导学案 【学习目标】 1．知道光疏介质和光密介质。 2．知道光的全反射现象。 3．知道介质的临界角与该种介质的折射率之间的关系式。 4．知道全反射现象的一些实际应用。 【预案】 一．（认真阅读教材，回答以下预习题） 复习：折射定律告诉我们，某种介质的折射率,其中，α为真空（或空气）中的角，γ为某种介质中的角。因为n总是大于1的，所以真空（或空气）中的角永远______介质中的角。(填“大于”或“小于”) 1．比较空气、水、酒精、玻璃的折射率的大小？ （填“〈”或“〉”） 2．物理学中，把折射率较小的介质称为_________，折射率较大的介质叫做_________。 3．光疏介质和光密介质是_______的，第1题中，水相对空气是___________，但是它相对玻璃是__________。 4．根据折射定律可知，光从空气射入水中时，入射角______ 折射角；而光从水中射入空气中时，入射角______折射角。由此得到一个很重要的结论：光从光疏介质射入光密介质时，折射角______入射角，光从光密介质射入光疏介质时，折射角______入射角。 5．观察演示实验；由实验可以看出，当光沿着半圆形的玻璃砖的半径射到直边上时，一部分光从玻璃砖的直边上______到空气中，另一部分光______回玻璃砖内，当逐渐增大入射角时，会看到空气中的折射角在_______，并且折射光线离法线越来越_____，而且折射光线越来越______，反射光线越来越______，当入射角增大到某一角度，使折射角大到90°时，折射光线完全消失，只剩下________，这种现象叫做________。 6．我们把刚好发生全反射时（即折射角等于90°时）的入射角叫做这种介质的_____ _______；因为发生全反射时折射角______入射角，所以只有光从光___介质射入光___介质时，才可能发生全反射。 7． 例如：某种介质的折射率为n，临界角为C，则根据 临界角是折射角等于90°时的入射角，再根据折射定律 及光路可逆可得： 结论：不同的介质，折射率n不同，所以临界角C也________(填“一样”还是“不一样”)。 例如：水的临界角为_______； 玻璃的临界角为_____________； 金刚石临界角为_______； 【精讲例题1】某种介质折射率n =，求当光线分别以30°和60°的入射角从该介质射入真空中时的折射角的大小？ 【精讲例题2】在折射率为n的水面下方d处有一点光源S，为了不使光从水面上射出，可在水面上放置一块圆形的遮光板，问此遮光板的最小半径为多少？ 8．用全反射的知识解释水中的气泡为什么看起来更亮？ 9．阅读教材，了解全反射的实际应用。（如光纤通信等） 【课堂检测题】 1．光从介质a射向介质b，如果要在a、b介质的分界面上发生全反射，那么必须满足的条件是 A a是光密介质，b是光疏介质 B 光在介质a中的速度必须大于光在介质b中的速度 C 光的入射角必须大于或等于临界角 D 必须是单色光 2．光由折射率为1.5的玻璃射入空气时的临界角是______度；光由折射率为2.42的金刚石射入空气时的临界角是______度。 3．一束光线通过介质1、2、3时，光路如图所示，则 A．介质1的折射率最大 B．介质2的折射率最大 C．光在介质2中的速度最大 D．当入射角由450逐渐增大时，在1、2界面上可能发生全反射 4．如图所示，图中S是一个水下的点光源。画出图中各条光线的折射光线和反射光线。 5．为了从坦克内部观察外界目标，在坦克壁上开一个长方形孔。假定坦克的壁厚为20cm，孔的宽度为12 cm，孔内安装一块折射率n=4/3的玻璃，厚度与坦克的壁厚相同，如图所示。坦克内的人通过这块玻璃能看到的外界的角度范围是________度。 6．如图所示，是一个用折射率n=2.4的透明介质做成的四棱柱镜的横截面图。其中∠A＝∠C=900，∠B＝600。现有一条光线从图中所示的位置垂直入射到棱镜的AB面上，画出光路图，确定出射光线。注意：每个面的反射光线和折射光线都不能忽略。 7．、如图所示，长为L、折射率为n的玻璃纤维置于空气中，若从一端面入射的光在其中恰能发生全反射，并经多次全反射从另一端面射出。设光在空气中的速度为C，则光由A到B所用的时间为_______。 8. 如图2所示，一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角为90°，折射光线与入射光线延长线间夹角为15°，求：(1)该介质的折射率；(2)光在该介质中传播的速度；(3)当光从介质射入空气时的临界角． 9．一半径为R的1/4球体放置在水平面上，球体由折射率为的透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球