《光纖的射線理論分析》初中說課稿
一、說教材
本節(jié)課內(nèi)容選自《光纖通信原理》第二章第二節(jié)。
1．教材主要內(nèi)容：
（1） 光的反射和折射
（2） 光的全反射及應(yīng)用
（3） 階躍型光纖中光射線的分析
2．教材的地位和作用
本節(jié)內(nèi)容是《光纖通信原理》這整本教材講述光纖通信是怎么回事的開始，也是后續(xù)內(nèi)容學(xué)習(xí)的必要基礎(chǔ)。
二、學(xué)生分析
本次課前面已講述過了光纖通信的優(yōu)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)，學(xué)生對(duì)如此細(xì)小的光纖卻能比粗得多的電纜傳更多的電話有了新奇感。但所教學(xué)生普遍基礎(chǔ)較差，中學(xué)時(shí)所積累的知識(shí)比較薄弱。并且學(xué)習(xí)主動(dòng)性較欠缺，容易對(duì)一門課，失去信心和耐心。因此培養(yǎng)和保持學(xué)生的學(xué)習(xí)信心和耐心至關(guān)重要。
三、說教學(xué)目標(biāo)
1．知識(shí)目標(biāo)
（1） 通過在對(duì)光的反射、折射及全反射的復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上，使學(xué)生理解光能在光纖中傳波的原理及條件。
（2）理解階躍型光纖的主要特性參數(shù)及物理意義。
2．情感、態(tài)度目標(biāo)
通過本節(jié)課講解用以前所學(xué)知識(shí)解釋通信上的一個(gè)實(shí)際應(yīng)用，讓學(xué)生了解，光纖通信并不難學(xué)，——中學(xué)知識(shí)就能解決。以此樹立起學(xué)好這門課的信心。
四、說教法
本節(jié)課圖例采用幻燈片動(dòng)畫效果，以此吸引學(xué)生的注意力和幫助學(xué)生理解。并且在教學(xué)過程中采用逐問逐答的循序漸進(jìn)的方式，幫助學(xué)生記憶起曾學(xué)過的知識(shí)（光的反射、折射、全反射）
五、說重點(diǎn)和難點(diǎn)
1．光在介質(zhì)交界面產(chǎn)生全反射的條件，光纖傳光原理
2．階躍型光纖主要的一些特性參數(shù)
六、說教學(xué)程序
1．導(dǎo)入本課內(nèi)容
利用幻燈片觀看幾張光纖傳光的圖片，以引起學(xué)生的興趣，然后問，“那么光是怎么樣才能在這么細(xì)小的光纖中向前傳播的？”接下來還是自我回答，“就是應(yīng)用初中學(xué)過的全反射”，引出本節(jié)課的內(nèi)容提要。
2．本課內(nèi)容
（1）復(fù)習(xí)光的反射、折射、和全反射
考慮到這些知識(shí)點(diǎn)對(duì)后續(xù)內(nèi)容的重要性及學(xué)生的知識(shí)素質(zhì)較差這兩個(gè)情況，這幾點(diǎn)內(nèi)容稍加詳細(xì)講解。
首先給出一幅光的折射和反射圖。講解三個(gè)角的含義，并引導(dǎo)學(xué)生說出三個(gè)角間的關(guān)系式——反射定律和折射定律。
在了解了折射定律的情況下，問學(xué)生可不可能入射光線全部產(chǎn)生反射，提高學(xué)生用折射定律去思考這個(gè)問題。等學(xué)生回答后不馬上給出答案，往下利用折射定律進(jìn)行分析，最后得出可以產(chǎn)生全反射，但必須符合兩個(gè)條件。
（2）講授新課
應(yīng)用光的全反射原理解釋光能在光纖中傳播的原因及傳播方式，用圖加深理解，并指明為什么纖芯折射n1要大于包層折射率n2
光纖主要特性參數(shù)是本課內(nèi)容的一個(gè)重點(diǎn)，折射率差Δ這個(gè)參數(shù)，比較好理解。重點(diǎn)是數(shù)值也徑NA和時(shí)延差τ。講解數(shù)值孔徑時(shí)，直接給出NA的物理意義，看圖加深理解。圖中兩條光線，一條符合全反射能向前傳播另一條不符合全反射原理不能身前傳播。再根據(jù)折射定律，推導(dǎo)出NA與折射率間的關(guān)系；時(shí)延差指的`是不同角度的入射光線在光纖中傳播相同的長度L時(shí)，所用的時(shí)間不同。給出這個(gè)時(shí)延差的定義后，展示一張圖片，不同角度的光線走過一段光纖，路程不同所用的時(shí)間不同。由于時(shí)延差的存在會(huì)造成信號(hào)的畸變。
（3）小結(jié)
板書，邊回憶，邊書寫本課主要內(nèi)容。以幫助學(xué)生鞏固。
●光的反射和折射
反射定律：θ1 =θ２
折射定律：
n1sinθ1 = n2sinθ2
●光的全反射產(chǎn)生全反射的條件
n1 > n2
90°>θ1 >θc
●階躍型光纖中光射線分析
▲階躍型光纖中的光射線
子午線
斜射線
▲階躍型光纖主要特性參數(shù)
相對(duì)折射率指數(shù)差：Δ=（n12 — n22）/2 n12
數(shù)值孔徑：NA = sinθmax = n1
時(shí)延差：
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