2020高中物理能量量子化教案

文/鏉庡潖

  良好的开端是成功的一半,高中是物理学科开始学习的起点,无论是教师还是学生都要从心理上重视。接下来是小编为大家整理的2020高中物理能量量子化教案,希望大家喜欢!

  2020高中物理能量量子化教案一

  【教学目标】

  1.了解什么是热辐射及热辐射的特性。

  2.了解黑体辐射,了解黑体热辐射的强度与波长的关系 。

  3.了解能量子的概念 及提出的科学过程,领会这一科学突破过程中科学家的思想。

  4.了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点,体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识 。

  【教学重点】

  能量子的概念。

  【教学难点】

  黑体辐射的实验规律。

  【教学方法

  讲授为主,启发、引导。

  【教学用具】

  多媒体辅助教学设备。

  【教学过程 】

  一、引入新课

  师:19世纪末,牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功:在机械运动方面不用说,在分子物理方面,成功地解释了温度、压强、气体的内能。在电磁学方面,建立了一个能推断一切电磁现象的 Maxwell方程。另外还找到了力、电、光、声等都遵循的规律---能量转化与守恒定律。当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。他们认为物理学已经发展到头了。

  1900年在英国皇家学会的新年庆祝会上,著名物理学家开尔文作了展望新世纪的发言:“科学的大厦已经基本完成,后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。” “但是,在物理学晴朗天空的远处,还有两朵令人不安的乌云。”

  这两朵乌云是指什么呢? 一朵与黑体辐射有关,另一朵与迈克尔逊实验有关。然而, 事隔不到一年(1900年底),就从第一朵乌云中降生了量子论,紧接着(1905年)从第二朵乌云中降生了相对论。经典物理学的大厦被彻底动摇,物理学发展到了一个更为辽阔的领域。正可谓“山重水复疑无路, 柳暗花明又一村”。

  我们这节课就来学习“能量量子化的发现 ——物理学新纪元的到来”。

  二、进行新课

  1.黑体与黑体辐射

  师:请同学们阅读教材27第一段,思考:什么是热辐射,物体的热辐射有什么特性?(学生阅读教材、思考问题)

  (1)热辐射现象

  师:我们周围的一切物体都在辐射各种波长的电磁波,这种辐射与由于物体中的分子、原子受到激发而造成的,它与温度有关,因此称为热辐射。

  所辐射电磁波的特征与温度有关。 当温度升高时,热辐射中较短波长的成分越来越强。。例如:在给铁块加热使其温度升高时,从看不出发光到暗红到橙色到黄白色 ,这表明辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。

  课件展示:铁块在温度升高时颜色的变化(下图)。

  (板书)1 热辐射

  ①定义

  ②特性

  辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。

  (2)黑体

  教师:除了热辐射之外,物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。不同的物体吸收和反射电磁波的能力是不一样的。

  (板书)能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体,称为绝对黑体,简称黑体。

  教师:课件展示黑体模型(如下图)并进行阐释。

  不透明的材料制成带小孔的空腔,那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收,最终不能从空腔射出。这个小孔可近似看作黑体。

  2.黑体辐射的实验规律

  教师:一般材料的物体和黑体辐射电磁波的情况有什么不同呢?

  2020高中物理能量量子化教案二

  能量量子化

  ★新课标要求

  (一)知识与技能

  1.了解什么是热辐射及热辐射的特性,了解黑体与黑体辐射

  2.了解黑体辐射的实验规律,了解黑体热辐射的强度与波长的关系

  3.了解能量子的概念

  (二)过程与方法

  了解微观世界中的量子化现象。比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。

  (三)情感、态度与价值观

  领略自然界的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲,乐于探究自然界的奥秘,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

  ★教学重点

  能量子的概念

  ★教学难点

  黑体辐射的实验规律

  ★教学方法

  教师启发、引导,学生讨论、交流。

  ★教学用具:

  投影片,多媒体辅助教学设备

  ★课时安排

  1 课时

  ★教学过程

  (一)引入新课

  教师:介绍能量量子化发现的背景:(多媒体投影,见课件。)

  19世纪末页,牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功:在机械运动方面不用说,在分子物理方面,成功地解释了温度、压强、气体的内能。在电磁学方面,建立了一个能推断一切电磁现象的 Maxwell方程。另外还找到了力、电、光、声----等都遵循的规律---能量转化与守恒定律。当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。他们认为物理学已经发展到头了。

  1900年,在英国皇家学会的新年庆祝会上,著名物理学家开尔文作了展望新世纪的发言:“科学的大厦已经基本完成,后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。”

  也就是说:物理学已经没有什么新东西了,后一辈只要把做过的实验再做一做,在实验数据的小数点后面在加几位罢了!

  但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家,就在上面提到的文章中他还讲到:

  “但是,在物理学晴朗天空的远处,还有两朵令人不安的乌云,----”

  这两朵乌云是指什么呢?

  一朵与黑体辐射有关,另一朵与迈克尔逊实验有关。

  然而, 事隔不到一年(1900年底),就从第一朵乌云中降生了量子论,紧接着(1905年)从第二朵乌云中降生了相对论。经典物理学的大厦被彻底动摇,物理学发展到了一个更为辽阔的领域。正可谓“山重水复疑无路, 柳暗花明又一村”。

  点出课题:我们这节课就来体验物理学新纪元的到来――能量量子化的发现

  (二)进行新课

  1.黑体与黑体辐射

  教师:在了解什么是黑体与黑体辐射之前,请同学们先阅读教材,了解一下什么是热辐射。

  学生:阅读教材关于热辐射的描述。

  教师:通过课件展示,加深学生对热辐射的理解。并通过课件展示,使学生进一步了解热辐射的特点,为黑体概念的提出准备知识。

  (1)热辐射现象

  固体或液体,在任何温度下都在发射各种波长的电磁波,这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。

  所辐射电磁波的特征与温度有关。

  例如:铁块 温度↑

  从看不出发光到暗红到橙色到黄白色

  从能量转化的角度来认识,是热能转化为电磁能的过程。

  (2)黑体

  教师:除了热辐射之外,物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。不同的物体吸收和反射电磁波的能力是不一样的。

  概念:能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体,称为绝对黑体,简称黑体。

  教师:课件展示黑体模型。

  不透明的材料制成带小孔的的空腔,可近似看作黑体。如图所示。

  研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。

  2020高中物理能量量子化教案三

  本节授课内容: §17.1 能量量子化 个人观点 备课人:范世豪 教学目标:

  1.了解什么是热辐射及热辐射的特性。

  2.了解黑体辐射,了解黑体热辐射的强度与波长的关系 。

  3.了解能量子的概念 及提出的科学过程,领会这一科学突破过程中科学家的思想。

  4.了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点,体会量子论的建立深化了人们对于物质 教学重难点:

  重点 :能量子的概念。

  难点:黑体辐射的实验规律。 教学方法:

  讲授为主,启发、引导。

  教学过程:

  一、引入新课

  二、进行新课

  1.黑体与黑体辐射

  请同学们阅读教材27第一段,思考:什么是热辐射,物体的热辐射有什么特性?(学生阅读教材、思考问题)

  (1)热辐射现象

  我们周围的一切物体都在辐射各种波长的电磁波,这种辐射与由于物体中的分子、原子受到激发而造成的,它与温度有关,因此称为热辐射。

  所辐射电磁波的特征与温度有关。 当温度升高时,热辐射中较短波长的成分越来越强。。例如:在给铁块加热使其温度升高时,从看不出发光到暗红到橙色到黄白色 ,这表明辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。

  课件展示:铁块在温度升高时颜色的变化(下图)。

  1

  1 热辐射

  ①定义

  ②特性

  辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。

  (2)黑体

  除了热辐射之外,物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。不同的物体吸收和反射电磁波的能力是不一样的。

  能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体,称为绝对黑体,简称黑体。

  ?课件展示黑体模型(如下图)并进行阐释。

  不透明的材料制成带小孔的空腔,那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收,最终不能从空腔射出。这个小孔可近似看作黑体。

  2.黑体辐射的实验规律

  一般材料的物体和黑体辐射电磁波的情况有什么不同呢?

  一般材料的物体辐射电磁波的情况除与温度有关,还与材料的种类和表面状况有关,而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。

  研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础,请阅读教材“黑体辐射的实验规律”,稍后,课件展示(如下图)并讲解黑体辐射的实验规律。

  辐射强度?


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