大学物理-黑体辐射-教学设计VIP免费

、授课章节及主题第十六章波粒二象性16.1黑体辐射与普朗克量子化假设二、教学目标1.知识目标：1.了解热辐射的定义和黑体辐射的概念；2.了解经典物理理论在说明黑体辐射的能量分布曲线时所遇到的困难；3.理解普朗克量子假设以及普朗克黑体辐射公式。2.能力目标：培养学生分析、归纳和演绎的能力，使学生掌握必备的理论物理学中的数学模型方法及逻辑思维；3.情感目标：使学生能够辩证地看待自然科学中的基本原理，敢于对“力学量是连续变化”这一根深蒂固的的经典观念提出质疑二、教学重点解决黑体辐射问题所遇到的困难，理解黑体辐射实验的意义。三、教学难点普朗克公式及普朗克的量子化概念。四、学情分析量子力学部分是一套独立的理论体系，与之前经典物理及相对论的学习方法完全不同，学生对量子化的概念比较陌生，学习起来较困难。所以需要利用更通俗易懂的讲授方法。五、教学思路及方法本次课的教学设计思路来源于布鲁姆（）的“识记、领会、应用、分析、综合、评价”的六大教学目标。识记：对具体事实的记忆；领会：把握知识材料的意义，对事实进行组织，从而搞清事物的意思；应用：应用信息和规则去解决问题或理解事物的本质；分析：把复杂的知识整体分解，并理解各部分之间联系，解释因果关系，理解事物的本质；综合：发现事物之间的相互关系和联系，从而创建新的思想和预测可能的结果；评价：根据标准评判或选择其他办法。课程中我们先通过物理学关键概念随时间演化的图像，给出经典物理遇到了前所未有的困难，也就是当人们认为物理学的大厦已经基本建成的时候，出现了两朵乌云。其中一朵乌云就是黑体辐射。于是我们提出问题：什么是黑体辐射？黑体辐射是怎么研究的？最后怎样解决黑体辐射问题？这样我们就通过启发引导和问题驱动的方式吸引学生的兴趣，一步步将知识点串联起来了。这样学生可以根据刚学过的知识对这些现象进行分析。另外也激发学生观察其他现象将其与这些现象进行分类综合，从而做出正确的评价。综上，我们通过对常见现象的分析引入本次课的内容。讲课过程中通过问题引导、案例剖析，达到让学生学会举一反三、应用所学的基本原则分析问题、解决问题的能力。在将上一个问题解决的同时，又引入下一个较难理解的问题，从而引导学生积极思考，实现的六大教学目标。七、教学过程设计引入：年物理学晴朗天空中的两朵小乌云中的一朵。（分）导入新课一、热辐射采用启发式“如何了解一个物体的辐射特征呢？”引出“热辐射”概热辐射：带电粒子作热运动（变速）辐射电磁波单位表面辐射功率：按波长分布：单射发射本领e（九T）二去（单位表面单位波长的辐射功率）d与温度有关：全发射本领E（T）=fe（九T）d,（单位表面辐射功率）基于热辐射，学习了解吸收率、反射率和透过率；物体的辐射能力、单色辐射能力等概二、黑体模型的提出提问：冬天为什么穿黑色衣服会暖和?回答：辐射吸收引出黑体概念，现实中不存在绝对黑体，引出人工黑体模型，通过Flash动画讲解人工三、DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD然后通过“先思考,后讨论”结合Flash动画的方式，寻找规律，推演出斯忒藩一玻尔兹曼规律（如下图所示）,并通过应用实例解释该定律的应用及其含义。普朗克DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDODDDDD多媒体+动画讲解与推导充分调动学生的积极性，发挥他们的思考能力启发式引出理论推导提问：斯忒藩一玻尔兹曼的实验规律如何用理论数学表达，方便应用呢？引出黑体辐射实验的理论解释四、黑体辐射实验的理论解释：维恩公式和瑞利-金斯公式、普朗克公式1.维恩公式根据斯忒藩一玻尔兹曼规律，通过“先观察，后讨论”结合Flash动画的方式，寻找规律，推演出维恩位移定律（如下图所示），并通过应用实例解释该定律的应用及其含义。不同人1510X黑体SEHSJ辐jfl度7（K）®0Ko19M30003KCQ600CSL651.牺畀5©6山晞。曲20982^^2W&2换结论：（紫外灾难）长波（低频）部分与实验符合，短波（高部分不符DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD3.DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD的带电谐振子的能量=nhy,（n为量子数）m）2兀he2e（九,T）—推得：0构成黑体£=hY的整数倍，E(可...