2020高中物理能量量子化教案
2020-01-191640
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。
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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