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高三物理教學設計篇一
(1)了解康普頓效應，了解光子的動量
(2)了解光既具有波動性，又具有粒子性;
(3)知道實物粒子和光子一樣具有波粒二象性;
(4)了解光是一種概率波。
(1)了解物理真知形成的歷史過程;
(2)了解物理學研究的基礎(chǔ)是實驗事實以及實驗對于物理研究的重要性;
(3)知道某一物質(zhì)在不同環(huán)境下所表現(xiàn)的不同規(guī)律特性。
領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧，發(fā)展對科學的好奇心與求知欲，樂于探究自然界的奧秘，能體驗探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。
教學重點：實物粒子和光子一樣具有波粒二象性
教學難點：實物粒子的波動性的理解。
教學方法：教師啟發(fā)、引導，學生討論、交流。
教學用具：投影片，多媒體輔助教學設備
(一)引入新課
提問：前面我們學習了有關(guān)光的一些特性和相應的事實表現(xiàn)，那么我們究竟怎樣來認識光的本質(zhì)和把握其特性呢?(光是一種物質(zhì)，它既具有粒子性，又具有波動性。在不同條件下表現(xiàn)出不同特性，分別舉出有關(guān)光的干涉衍射和光電效應等實驗事實)。
我們不能片面地認識事物，能舉出本學科或其他學科或生活中類似的事或物嗎?
(二)進行新課
1、康普頓效應
(1)光的散射：光在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用，因而傳播方向發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫做光的散射。
(2)康普頓效應
1923年康普頓在做x射線通過物質(zhì)散射的實驗時，發(fā)現(xiàn)散射線中除有與入射線波長相同的射線外，還有比入射線波長更長的射線，其波長的改變量與散射角有關(guān)，而與入射線波長和散射物質(zhì)都無關(guān)。
(3)康普頓散射的實驗裝置與規(guī)律：
按經(jīng)典電磁理論：如果入射x光是某種波長的電磁波，散射光的波長是不會改變的!散射中出現(xiàn)的現(xiàn)象，稱為康普頓散射。
康普頓散射曲線的特點：
①除原波長外出現(xiàn)了移向長波方向的新的散射波長
②新波長隨散射角的增大而增大。波長的偏移為
波長的偏移只與散射角有關(guān)，而與散射物質(zhì)種類及入射的x射線的波長無關(guān)，
=0.0241?=2.41×10-3nm(實驗值)
稱為電子的compton波長
只有當入射波長與可比擬時，康普頓效應才顯著，因此要用x射線才能觀察到康普頓散射，用可見光觀察不到康普頓散射。
(4)經(jīng)典電磁理論在解釋康普頓效應時遇到的困難
①根據(jù)經(jīng)典電磁波理論，當電磁波通過物質(zhì)時，物質(zhì)中帶電粒子將作受迫振動，其頻率等于入射光頻率，所以它所發(fā)射的散射光頻率應等于入射光頻率。
②無法解釋波長改變和散射角的關(guān)系。
(5)光子理論對康普頓效應的解釋
①若光子和外層電子相碰撞，光子有一部分能量傳給電子，散射光子的能量減少，于是散射光的波長大于入射光的波長。
②若光子和束縛很緊的內(nèi)層電子相碰撞，光子將與整個原子交換能量，由于光子質(zhì)量遠小于原子質(zhì)量，根據(jù)碰撞理論，碰撞前后光子能量幾乎不變，波長不變。
③因為碰撞中交換的`能量和碰撞的角度有關(guān)，所以波長改變和散射角有關(guān)。
(6)康普頓散射實驗的意義
①有力地支持了愛因斯坦“光量子”假設;
②首次在實驗上證實了“光子具有動量”的假設;③證實了在微觀世界的單個碰撞事件中，動量和能量守恒定律仍然是成立的。
2、光的波粒二象性
講述光的波粒二象性，進行歸納整理。
(1)我們所學的大量事實說明：光是一種波，同時也是一種粒子，光具有波粒二象性。光的分立性和連續(xù)性是相對的，是不同條件下的表現(xiàn)，光子的行為服從統(tǒng)計規(guī)律。
(2)光子在空間各點出現(xiàn)的概率遵從波動規(guī)律，物理學中把光波叫做概率波。
3、光的波動性與粒子性是不同條件下的表現(xiàn)：
大量光子行為顯示波動性;個別光子行為顯示粒子性;光的波長越長，波動性越強;光的波長越短，粒子性越強。光的波動性不是光子之間相互作用引起的，是光子本身的一種屬性。
高三物理教學設計篇二
1、知識與技能
(1)通過實驗了解光電效應的實驗規(guī)律。
(2)知道愛因斯坦光電效應方程以及意義。
(3)了解康普頓效應，了解光子的動量
2、過程與方法：經(jīng)歷科學探究過程，認識科學探究的意義，嘗試應用科學探究的方法研究物理問題，驗證物理規(guī)律。
3、情感、態(tài)度與價值觀：領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧，發(fā)展對科學的好奇心與求知欲，樂于探究自然界的奧秘，能體驗探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。
教學重點：光電效應的實驗規(guī)律
教學難點：愛因斯坦光電效應方程以及意義
教學方法：教師啟發(fā)、引導，學生討論、交流。
教學用具：投影片，多媒體輔助教學設備
(一)引入新課
回顧前面的學習，總結(jié)人類對光的本性的認識的發(fā)展過程?
(多媒體投影，見課件。)光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光是電磁波，光的偏振現(xiàn)象進一步說明光還是橫波。19世紀60年代，麥克斯韋又從理論上確定了光的電磁波本質(zhì)。然而，出人意料的是，正當人們以為光的波動理論似乎非常完美的時候，又發(fā)現(xiàn)了用波動說無法解釋的新現(xiàn)象——光電效應現(xiàn)象。對這一現(xiàn)象及其他相關(guān)問題的研究，使得人們對光的又一本質(zhì)性認識得到了發(fā)展。
(二)進行新課
1、光電效應
實驗演示1：(課件輔助講述)用弧光燈照射擦得很亮的鋅板，(注意用導線與不帶電的驗電器相連)，使驗電器張角增大到約為30度時，再用與絲綢磨擦過的玻璃棒去靠近鋅板，則驗電器的指針張角會變大。上述實驗說明了什么?(表明鋅板在射線照射下失去電子而帶正電)
概念：在光(包括不可見光)的照射下，從物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做光電效應。發(fā)射出來的電子叫做光電子。
2、光電效應的實驗規(guī)律
(1)光電效應實驗
如圖所示，光線經(jīng)石英窗照在陰極上，便有電子逸出----光電子。光電子在電場作用下形成光電流。
概念：遏止電壓，將換向開關(guān)反接，電場反向，則光電子離開陰極后將受反向電場阻礙作用。當k、a間加反向電壓，光電子克服電場力作功，當電壓達到某一值uc時，光電流恰為0。uc稱遏止電壓。
根據(jù)動能定理，有：
(2)光電效應實驗規(guī)律
①光電流與光強的`關(guān)系：飽和光電流強度與入射光強度成正比。
②截止頻率νc----極限頻率，對于每種金屬材料，都相應的有一確定的截止頻率νc，當入射光頻率ν>νc時，電子才能逸出金屬表面;當入射光頻率ν<νc時，無論光強多大也無電子逸出金屬表面。
③光電效應是瞬時的。從光開始照射到光電子逸出所需時間<10-9s。
3、光電效應解釋中的疑難
經(jīng)典理論無法解釋光電效應的實驗結(jié)果。
經(jīng)典理論認為，按照經(jīng)典電磁理論，入射光的光強越大，光波的電場強度的振幅也越大，作用在金屬中電子上的力也就越大，光電子逸出的能量也應該越大。也就是說，光電子的能量應該隨著光強度的增加而增大，不應該與入射光的頻率有關(guān)，更不應該有什么截止頻率。
光電效應實驗表明：飽和電流不僅與光強有關(guān)而且與頻率有關(guān)，光電子初動能也與頻率有關(guān)。只要頻率高于極限頻率，即使光強很弱也有光電流;頻率低于極限頻率時，無論光強再大也沒有光電流。
光電效應具有瞬時性。而經(jīng)典認為光能量分布在波面上，吸收能量要時間，即需能量的積累過程。
為了解釋光電效應，愛因斯坦在能量子假說的基礎(chǔ)上提出光子理論，提出了光量子假設。
4、愛因斯坦的光量子假設
(1)內(nèi)容
光不僅在發(fā)射和吸收時以能量為hν的微粒形式出現(xiàn)，而且在空間傳播時也是如此。也就是說，頻率為ν的光是由大量能量為e=hν的光子組成的粒子流，這些光子沿光的傳播方向以光速c運動。
(2)愛因斯坦光電效應方程
在光電效應中金屬中的電子吸收了光子的能量，一部分消耗在電子逸出功w0，另一部分變?yōu)楣怆娮右莩龊蟮膭幽躤k。由能量守恒可得出：
w0為電子逸出金屬表面所需做的功，稱為逸出功。wk為光電子的最大初動能。
(3)愛因斯坦對光電效應的解釋
①光強大，光子數(shù)多，釋放的光電子也多，所以光電流也大。
②電子只要吸收一個光子就可以從金屬表面逸出，所以不需時間的累積。
③從方程可以看出光電子初動能和照射光的頻率成線性關(guān)系
④從光電效應方程中，當初動能為零時，可得極限頻率：
愛因斯坦光子假說圓滿解釋了光電效應，但當時并未被物理學家們廣泛承認，因為它完全違背了光的波動理論。
5、光電效應理論的驗證
美國物理學家密立根，花了十年時間做了“光電效應”實驗，結(jié)果在1915年證實了愛因斯坦光電效應方程，h的值與理論值完全一致，又一次證明了“光量子”理論的正確。
6、展示演示文稿資料：愛因斯坦和密立根
由于愛因斯坦提出的光子假說成功地說明了光電效應的實驗規(guī)律，榮獲1921年諾貝爾物理學獎。
密立根由于研究基本電荷和光電效應，特別是通過著名的油滴實驗，證明電荷有最小單位。獲得1923年諾貝爾物理學獎。
點評：應用物理學家的歷史資料，不僅有真實感，增強了說服力，同時也能對學生進行發(fā)放教育，有利于培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和科學精神，激發(fā)學生的探索精神。
光電效應在近代技術(shù)中的應用
(1)光控繼電器
可以用于自動控制，自動計數(shù)、自動報警、自動跟蹤等。
(2)光電倍增管
可對微弱光線進行放大，可使光電流放大105~108倍，靈敏度高，用在工程、天文、科研、軍事等方面。
高三物理教學設計篇三
今天，我說課的內(nèi)容是《壓強》，根據(jù)新課標理念，我將以教什么、怎么教、為什么這么教為思路，從教材分析、學情分析、教學目標、教學過程等幾個方面加以說明。
(過渡句)首先，我談談對教材的理解：
《壓強》是人教版初中物理八年級下冊第九章第一節(jié)的內(nèi)容，壓強的概念既是本節(jié)課的教學重點，也是本章內(nèi)容的主線，壓力和壓強的知識是對前面學力作用效果的延續(xù)，又為后面學習液體壓強做基礎(chǔ)，因此學好本節(jié)課內(nèi)容對全章有重要意義。
(過渡句)一堂成功的課不僅要熟悉教材，還需要我們充分的了解學生的特點：
在前面的學習中學生已經(jīng)學習了力學的基礎(chǔ)知識，并學習了兩個重要的力，即重力和摩擦力，這些知識都是本節(jié)內(nèi)容學習的認知基礎(chǔ)。初中學生有一定的觀察能力，也具備了較強的獨立思維能力，但抽象思維能力尚未成熟。對于本節(jié)內(nèi)容學生之前已有了壓力作用效果明顯的思維定勢，這也是本節(jié)課要解決的難點所在。
(過渡句)通過比較知識點間的聯(lián)系，以利于后續(xù)的應用。因此將教學目標確定為：
【知識與技能目標】
初步認識壓強以及運用公式進行計算，了解如何增大或減小壓強。
【過程與方法目標】
通過實驗探究壓力的作用效果和哪些因素有關(guān)，學習控制變量法，學生觀察能力和分析能力得以提高。
【情感態(tài)度價值觀目標】
通過本節(jié)課的學習，激發(fā)學生學習物理的興趣以及提高運用物理知識解釋生活現(xiàn)象的能力。
(過渡句)本著新課程標準，在吃透教材的基礎(chǔ)上，我確定了以下的教學重點和難點：
【重點】
壓強的概念、公式以及如何增大或減小壓強【難點】
探究壓力的作用效果和哪些因素有關(guān)的實驗過程
(過渡句)德國大教育家第斯多惠說：“科學知識是不應該傳授給學生的，而應該引導學生去發(fā)現(xiàn)它們，獨立地掌握它們?！币虼宋也捎玫慕虒W方法有：講授法、實驗探究法、談話法、練習題法。
(過渡句)根據(jù)“教師指導——學生主體——訓練主線”的原則，設計以下幾個教學環(huán)節(jié)：
首先是導入環(huán)節(jié)：
在這個環(huán)節(jié)中我會出示圖片：展示兩個體重差不多的人，穿與不穿滑板站在雪上，效果截然不同。再舉出駱駝為什么不會陷進沙里，蚊子口器為什么容易刺破皮膚，引起學生的認知沖突，激發(fā)學習興趣，引出今天的課題——壓強。(板書)
【設計意圖】正如高爾基說：“好奇是了解的開端和引向認識的途徑?！边@樣的問題學生既熟悉又好奇，帶著想知道這是為什么的懸念進入新課，可以調(diào)動學生的探索興趣。
接下來是新課講授環(huán)節(jié)，也是教學過程的核心。
在探究影響壓力作用效果的.因素實驗時我將分別演示兩組實驗：(1)在同一塊海綿上放兩個小桌，甲的小桌上什么都不放，在乙的小桌上放一個砝碼;(2)實驗保持與上一次乙實驗相同，丙實驗把小桌反過來放在海綿上，再在小桌上放一個瑪法。
我將引導學生根據(jù)兩次實驗的現(xiàn)象總結(jié)出壓力的作用效果和哪些因素有關(guān)：壓力的作用效果與壓力和受力面積有關(guān)(板書)(壓力相同時，受力面積越小壓力的作用效果越明顯;受力面積相同時，壓力越大壓力的作用效果越明顯)并說明：上述實驗中用的物理探究方法——控制變量法。
接下來我將說明壓力的作用效果在物理學中稱之為壓強，定義為：物體所受壓力大小與受力面積之比。并提問由學生根據(jù)概念寫出壓強的字母表達式以及單位?根據(jù)比值定義法，p=f/s，單位n/m2。我將補充：壓強單位除了n/m2外，還有專有名稱：帕斯卡(pa)，并且1n/m2=1pa。
【設計意圖】之所以這樣設計是為了讓學生認真觀察實驗，這樣不僅使他們印象深刻，還培養(yǎng)他們的實驗探究能力。同時讓學生知道觀察和實驗是學習物理的基礎(chǔ)，對于不確定的觀點應該通過實驗來驗證。
最后講授如何增大或減小壓強(板書)，我通過出示一些生活實例的圖片：推土機的寬鏈條、美工篆刻刀的刀頭、火車上的破窗錘、火車軌道下面鋪設枕木，原因是什么?學生會說出：推土機的鏈條和火車軌下面鋪設的枕木是為了增大受力面積，減小對地面的壓強。篆刻刀和破窗錘是為了減小受力面積，增大壓強。我將總結(jié)：當壓力一定時，增大受力面積可以減小壓強;減小受力面積可以增大壓強。
新課講授完接下來是鞏固提高環(huán)節(jié)：
在這個環(huán)節(jié)中，我會出示一道練習題，應用壓強公式進行解決：水平桌面上放一本書，書所受的重力為3n，與桌面的接觸面積為5×10-2m2，計算書對桌面的壓強。
【設計意圖】這個環(huán)節(jié)的目的在于檢驗學生是否掌握本節(jié)課的知識點，并且通過這個題目也能將本節(jié)課知識與生活中的實際問題進行相結(jié)合，真正做到學以致用。
最后是小結(jié)作業(yè)環(huán)節(jié)：
在小結(jié)時，我會結(jié)合板書來總結(jié)本節(jié)課的知識點，在課程結(jié)束后給學生建立完整清晰的知識體系。
在作業(yè)環(huán)節(jié)，我會給學生布置這樣一個任務：請同學們回去搜集一些生活中是使用什么方式來增大或減小壓強的事例。
(過渡句)最后說說我的板書設計，我的板書注重直觀系統(tǒng)的設計，知識點由易到難的排布，重難點突出，能夠讓學生一目了然抓住本節(jié)課的核心。
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