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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免费

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3-5_第1页
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《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...

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