《光的波粒二象性》教學(xué)設(shè)計(jì)

上傳人:xins****2008 文檔編號(hào):112607530 上傳時(shí)間:2022-06-23 格式:DOC 頁(yè)數(shù):3 大?。?8.50KB
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1、 《光的波粒二象性》教學(xué)設(shè)計(jì)   一、素質(zhì)教育目標(biāo):   (一)知識(shí)教學(xué)點(diǎn)   1.知道光具有波粒二象性   2.知道光的粒子性和波動(dòng)性是辯證統(tǒng)一的   (二)能力訓(xùn)練點(diǎn)   通過對(duì)光的電磁說與粒子說的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生歸納概括及抽象思維能力。通過實(shí)驗(yàn)事實(shí)的對(duì)比分析,提高學(xué)生的綜合能力。   (三)德肓滲透點(diǎn) 通過對(duì)光既具有粒子性,又具有波動(dòng)性的認(rèn)識(shí),滲透對(duì)學(xué)生奇異和諧美和辯證唯物主義思想的教育。進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)物理學(xué)研究和發(fā)展的過程: 實(shí)驗(yàn)或事實(shí)   提出假設(shè)    實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)    完善假說或建立新的假說      實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。   二、重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決

2、辦法   本節(jié)課是在前幾節(jié)課的基礎(chǔ)上對(duì)光本性認(rèn)識(shí)的歸納綜合,正確理解光的波粒二象性是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。對(duì)微觀世界,波和粒子的圖象是如何和諧統(tǒng)一在一起的?是學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)和疑點(diǎn),教師可以將物理學(xué)家在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,通過減弱光強(qiáng)得到的現(xiàn)象講解,制成多媒體課件,或采用《光的世界》中關(guān)于“光的波粒二象性”的片斷放映觀看,生動(dòng)、直接地去領(lǐng)會(huì)波粒二象的統(tǒng)一性。   三、課時(shí)安排   本節(jié)內(nèi)容安排一課時(shí)   四、教具準(zhǔn)備   《光的世界》光碟上“光的波粒二象性”片段。底片上人頭像的曝光程度不同的四幅可對(duì)比圖片的多媒體課件。投影儀。   五、學(xué)生活動(dòng)的設(shè)計(jì) 學(xué)生活動(dòng)主要從三個(gè)方面安排: 第一,通過

3、重要的實(shí)驗(yàn)事實(shí)到光的電磁說與光子說,歸納得出波粒二象性,在教師引導(dǎo)下由學(xué)生完成??梢圆捎糜懻摲绞竭M(jìn)行,也可通過提問歸納。   第二、對(duì)微觀世界中,波和粒子圖象的和諧統(tǒng)一性的認(rèn)識(shí),建議制作多媒體課件,提供素材、圖片讓學(xué)生自己觀察分析,克服難點(diǎn),解決疑點(diǎn)。 第三、對(duì)“光具有波粒二象性”的認(rèn)識(shí)從不同角度、不同側(cè)面引導(dǎo)學(xué)生討論,進(jìn)而歸納其含義的要點(diǎn)。 運(yùn)用綜合啟發(fā)式教學(xué)   六、教學(xué)步驟:   (一)整體感知、明確目標(biāo)   介紹本課時(shí)學(xué)習(xí)的目標(biāo),從設(shè)問引入新課。   (二)重點(diǎn)、難點(diǎn)的的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程   1.光具有波粒二象性   引導(dǎo)學(xué)生討論、歸納或提問得出:光能發(fā)生干涉、衍射

4、、光是電磁波。光電效應(yīng)現(xiàn)象又證明光具有粒子性,光既具有波動(dòng)性又具有粒子性,因而光具有波粒二象性。   2.在微觀世界,波和粒子的圖象是統(tǒng)一的。   多媒體課件展示:“在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,在屏處放上照相底片,設(shè)法減弱光強(qiáng),使光子只能一個(gè)一個(gè)地通過狹逢。科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)表明,如果曝光時(shí)間不太長(zhǎng),底片上出現(xiàn)一些無規(guī)則分布的亮點(diǎn),那些亮點(diǎn)就是光子打在底片上形成的。”   觀察圖片:“曝光程度不同的四幅照片對(duì)比”   討論:   (1)亮點(diǎn)的形成,表明光的什么屬性?(粒子性)   (2)亮點(diǎn)分布有無規(guī)則?有無確定的軌道?與宏觀粒子運(yùn)動(dòng)是否相同!為什么?(光子與宏觀粒子的運(yùn)動(dòng)不同)   (3)長(zhǎng)時(shí)

5、間曝光形成的干涉條紋現(xiàn)象,表明什么?(光的波動(dòng)性是大量光子表現(xiàn)出來的現(xiàn)象,粒子性是個(gè)別光子表現(xiàn)出來的現(xiàn)象,亮條紋是光子出現(xiàn)幾率大的地方)   (4)光子說并不否定光的電磁說,怎樣理解?(根據(jù)光子說,光子能量E=hr,而γ是波的特征量,因此光子說同時(shí)承認(rèn)其電磁說) 對(duì)于宏觀物體不可想象的波粒二象性,在微觀世界卻不可避免。由此使我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到,矛盾的對(duì)立統(tǒng)一性和事物發(fā)展的辯證統(tǒng)一性,是認(rèn)識(shí)微觀世界的基本法則。 3.對(duì)“光具有波粒二象性”的理解   啟發(fā)討論并引導(dǎo)歸納:   (1)光具有能量、動(dòng)量,表明光具有粒子性。光又具有波長(zhǎng)、頻率,表明光具有波動(dòng)性。且由E=hr:波粒二象性對(duì)光子來

6、講是統(tǒng)一的。   (2)大量的光子表現(xiàn)出波動(dòng)性,個(gè)別光子表現(xiàn)出粒子性。   (3)波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光,波動(dòng)性越顯著,而頻率越高的光的粒子性越顯著。 (4)光在傳播過程中表現(xiàn)出波動(dòng)性,光與物質(zhì)發(fā)生相互作用時(shí)表現(xiàn)出粒子性?! ? (三)、總結(jié)擴(kuò)展   1.光子既不是經(jīng)典的波(惠更斯波),也不是經(jīng)典的粒子(牛頓彈性球)。光是客觀世界物質(zhì)形式之一。   2.光的波粒二象性最好地反映了自然科學(xué)中的矛盾統(tǒng)一性,對(duì)立依存的唯物辯證思想和奇異和諧美。由此使人類對(duì)微觀世界的認(rèn)識(shí)大步向前。   七、板書設(shè)計(jì):(投影) 第二節(jié)  光的波粒二象性 , 電磁說     八、參考資料   1.光子的能量為E=hr,動(dòng)量為p=h/λ   2.德布羅意波:德布羅意指出:自然界在許多方面具有顯著的對(duì)稱性。人類認(rèn)識(shí)的宇宙是由光和實(shí)物兩種物質(zhì)組成的,既然光具有波粒二象性,那么實(shí)物或許也有二象性。德布羅意假設(shè)λ=h/p。P 為實(shí)物粒子的動(dòng)量,h為普朗克恒量。且給出: λ=h/p=h/m=   m0 為實(shí)物粒子的靜質(zhì)量,V為運(yùn)動(dòng)速度。此式即德羅羅意公式。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)證實(shí),德布羅意公式是成立的。

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