《6.1 光的折射和全反射》教学设计
【教学内容】
第六单元第1节。
【教学目标】
1.理解光的折射定律；了解光的全反射现象；掌握临界角的概念和发生全反射的充要条件；学会分析日常生活与生产中光的全反射现象，了解全反射理论的应用。
2.通过观察演示实验，理解光的全反射现象，概括出发生全反射的条件，培养学生的观察能力、思维能力和概括能力。
3.通过对全反射的应用的全面了解，进一步理解物理学的科技、社会价值，增进学生学习物理的兴趣。
【教学重点】
全反射现象发生的条件及应用。
【教学难点】
光的折射定律及临界角。
【教具准备】
演示光的反射定律的仪器器材，全反射现象有关的视频及PPT课件。
【教学过程】
◆创设情境──引出课题
1．回顾复习初中所学的光的反射、折射有关知识
（1）什么是光的反射现象？举例说明。
（2）如何由入射光线确定出反射光线？
（3）举例说明光的反射现象在日常生活、生产中的应用。
（4）什么是光的折射现象？
（5）如何根据入射光线确定折射光线？
（6）光由水等透明介质进入空气与由空气进入水等透明介质，两种情况下发生的折射现象有什么不同？
2．演示光线由水射向空气时的折射现象：入射角由小逐渐变大，当入射角大到一定时，折射光线消失。
3．教师讲述：上述现象中，在一定的条件下，光被全部反射回原来的介质，没有进入另一种介质，这种现象不是偶然的，物理学上把这种现象叫做光的全反射。这节课我们探究光的全反射及其应用。
◆合作探究──新课学习
一、光的反射与折射
1．演示光由玻璃射向空气时的反射与折射现象
（1）引导学生观察入射光线、反射光线、折射光线的位置，感受光的反射与折射现象。
（2）改变入射角，引导学生观察反射角、折射角随入射角的变化规律：反射角始终等于入射角；折射角总是大于入射角；折射角随入射角的增大而增大，减小而减小；当入射角增大到一定时，折射光线消失，只有反射光线。
2．演示光由空气射向玻璃时的反射与折射现象
（1）引导学生观察入射光线、反射光线、折射光线的位置，感受光的反射与折射现象。
（2）改变入射角，引导学生观察反射角、折射角随入射角的变化规律：反射角始终等于入射角；折射角总是小于入射角；折射角随入射角的增大而增大，减小而减小；无论入射角如何变化，折射光线总是存在的。
3．光的折射定律
（1）内容：折射光线、入射光线与法线位于同一平面内，折射光线与法线分居在法线两侧，并且对于给定的两种介质，入射角的正弦与入射角的正弦之比是一个常数，用公式表示就是：
公式中的n称为折射介质对于入射介质的相对折射率，它的大小只与两种介质的光学特性有关。
（2）关于介质的折射率：
定义：设真空（空气的折射率近似等于真空的折射率）的相对折射率为1，当光从真空射入到某种介质时发生折射，物理学上把入射角正弦与折射角正弦的比值叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率。
几种常见介质的折射率：引导学生阅读教材第158页表6-1-1，了解各种不同介质具有不同的折射率。任意两种介质相比较，折射率大的称为光密介质，折射率小的称为光疏介质。
（3）关于折射的推论：引导学生运用折射定律对光在两种介质的折射现象进行分析计算比较，得出结论：当光由光疏介质射向光密介质时，折射光线将折向法线，折射角小于入射角；当光由光密介质射向光疏介质时，折射光线将远离法线，折射角大于入射角。
4．光在介质中的速度
（1）光在真空（空气）中的速度：
（2）介质中的光速：光在介质中的传播速度与介质的折射率有关，用公式表示就是：
二、光的全反射
1．认识全反射现象：再次演示全反射现象，引导学生讨论，得出结论──全反射的发生是有条件的：必须是光由光密介质射向光疏介质时，而且入射角必须大于某个特定值。
2．临界角：
（1）定义：折射角等于90°时的入射角叫临界角。
（2）计算：当光由折射率为n的介质斜射向真空（或空气）时，折射角总是大于入射角，当入射角未大到等于90°时，折射角就会等于90°，此时的入射角叫临界角，用字母C表示，所以：
。介质的折射率越大，临界角越小，越容易发生全反射现象。
3．发生全反射的条件：
光由光密介质斜射向光疏介质；入射角大于临界角，以上两条必须同时满足。
4．生活中的全反射现象
公路上的车辆倒影及蜃景
◆评价交流──总结巩固
1．问题讨论：教材第162页“思考与练习”1、2。
2．引导学生归纳小结本节要点（见板书设计）。
【布置作业】
1．复习所学内容，完成教材第162页“思考与练习”3。
2．预习下节内容。
【板书设计】 生活中的全反射现象
