高中物理 17.3《崭新的一页：粒子的波动性》教学设计 新人教版选修3-5VIP专享VIP免费

《崭新的一页：粒子的波动性》教学设计【教学目标】1．知识与技能（1）知道光、实物粒子具有波粒二象性；（2）知道德布罗意假设的内容，公式表达；（3）了解德布罗意波的验证过程。2．过程与方法（1）沿着物理学家的研究过程展开教学，尽量再现物理学家的思想和研究方法。（2）通过“小练习”对比，进而理解宏观物体的波动性不明显，并找到验证物质波的方法。3．情感态度与价值观（1）感受人类对光认识的美好、曲折过程，欣赏物理学的对称美，体会蕴含的哲学思想。（2）从科学家的工作中感悟科学探究：如何向固有观念挑战，提出大胆猜想和假说，如何寻找有效的方法加以验证……。（3）培养学生的科学文化素质──科学方法、科学意识、科学精神。【教学重点】实物粒子和光子一样具有波粒二象性，德布罗意波长和粒子动量关系。【教学难点】实物粒子波动性的理解。【教学方法】学生阅读－讨论交流－教师讲解－归纳总结。【教学用具】课件：PP演示文稿，多媒体教学设备。【课时安排】1课时【教学过程】一、引入新课大家请看窗户，上面粘有报纸，是为了遮挡什么呢？光！光究竟是什么呢？（大屏幕展示了人类对光认识的过程）从远古的微粒说到20世纪的光子说经历了一个漫长的过程，但19世纪以来，在光学上，与波动方面的研究相比，忽视了粒子方面的研究，而在实物粒子的研究上，是否也有错误的认识呢？本节课我们共同学习崭新的一页，粒子的波动性。二、新课教学（一）光的波粒二象性（阅读教材P37页第一至三段并完成学案相应内容，时间3分钟）自学提纲：（见学案）学生：自学教师：巡回指导，提问检测自学效果学生：回答学案相应问题教师设疑：我们已知道光的波粒二象性的内容，那么应该如何理解它呢？请同学们观察光子的双缝干涉图样，并完成思考与讨论。思考与讨论：从图样可知单个或少量光子表现什么特性，大量光子表现什么特性？学生：分小组讨论，教师：巡回指导，提问检测学生：个别或少量光子易显示出光的粒子性；大量光子显示出波动性。点拨归纳：光的波粒二象形的理解个别或少量光子易显示出光的粒子性，大量光子显示出波动性；波动性、粒子性都是光的本身属性,不可分离。跟踪训练★1．下列现象说明光具有波粒二象性的是（）A．光的偏振和干涉B．光的衍射和干涉C．光的干涉和光电效应D．光的衍射和康普顿效应（二）实物粒子的波动性教师设疑：谁大胆地将光的波粒二象性推广到实物粒子的？带着这一问题阅读教材，并完成学案相应内容，时间3分钟。自学提纲：（见学案）学生：自学。教师：巡回指导，提问检测自学效果。学生：回答学案相应内容。教师：类比的方法是研究问题的基本方法，希望大家在以后的学习中应用。总结：德布罗意的总结──承上启下。德布罗意假设──实物粒子也具有波动性；每个运动的粒子都与一个对应的波相联系。德布罗意波──与实物粒子相联系的波，也叫物质波。强调：任何物体，小到电子大到太阳都是实物粒子。德布罗意波的频率公式──德布罗意波的波长公式──学生：朗读小结内容1分钟，达到熟背，并说出各个字母的物理意义。跟踪训练（请一位同学到黑板演板）★2．一质量为0．01kg，速度为300m/s的子弹，则它的德布罗意波长为多大？思考与讨论：通过上题的计算，说一说为什么我们没有观察到宏观物体的波动性？学生回答：宏观物体的德布罗意波长非常小，远远小于障碍物的尺寸。（三）物质波的实验验证教师设疑：德布罗意的假设又是如何被验证的呢？请同学们阅读教材P38页第五至九段内容并完成学案相应内容，时间4分钟。自学提纲：（见学案）教师：巡回指导，提问检测学生：回答。教师：戴维孙和汤姆孙的实验证明了德布罗意波的存在，从而使德布罗意获得了1929年的诺贝尔物理学奖，他们为此也获得了1937年的诺贝尔物理学奖。相信大家在不久的将来也会达到这种程度。教师：引导学生观察视频：重温历史──电子的衍射学生：观看视频，思考如何理解德布罗意波？教师：播放视频中指引点拨，帮助学生理解德布罗意波。德布罗意波理解──单个实物粒子也会表现出波动性。★小结教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总...