人教版物理教材《能量量子化》教案公开课教案教学设计课件资料.doc

PAGE5/NUMPAGES8

《能量量子化》教学设计

浙江省台州市第一中学张敏

核心素养

通过《能量量子化》的学习过程，让学生领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

教学目标

1、了解黑体辐射，感悟以实验为基础的科学探究方法.

2、通过观察热辐射的强度与波长的关系图像培养学学生观察能力.

3、了解能量子的概念及提出的科学过程，领会这一科学突破过程中科学家的思想.

4、了解宏观物体和微观粒子能量变化特点，体会量子论的建立深化了人们对物质世界的认识.

教学重点、难点

能量子假说提出的科学过程，以及领会这一科学突破过程中科学家的思想。

教学过程

课前：登陆优教平台，发送预习任务。根据优教平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，针对性教学。

一、引入

（感受量子力学理论对科技社会发展的重要意义）

展示图片：中国2016年发射量子卫星场景的照片。

量子卫星有什么作用？为实现全球的量子通信。为什么要进行量子通信呢？可以实现保密通信，对国家安全、军事有非常重要的意义。

教师：关于“量子”大家还听说过什么？

学生：量子力学！

教师：量子力学是研究什么的学科？

学生：微观世界！

教师：和我们的学生活的有什么关系吗？

学生疑惑：好像没什么关系。

展示图片1：电脑与手机。量子力学是半导体科技的理论基础，没有量子力学，就没有计算机，就没有现在的信息时代！

展示图片2：激光。所谓光宽带，光纤入户，光纤里就是利用激光传输信息。没有量子力学，就没有激光技术的应用。

展示图片3：核磁共振成像。没有量子力学就没有核磁共振成像技术。

展示图片4：核武器与核电。没有量子力学就没有核武器与核能的利用。

教师小结：量子力学是近代科学共同的理论基础！

过渡：什么是量子？历史上首先是谁先提出来的？让我们回到一百多年前，回顾量子诞学生的那个年代！

二、黑体与黑体辐射

1、辐射

教师叙述：十九世纪后半叶，欧洲正处于第二次工业革命。第二次工业革命极大的推动了冶金工业的发展。冶金工业需要测量钢水的温度。如何测量呢？温度太高，不可能直接用普通温度计测量。怎么解决这个问题呢？是通过对辐射问题的研究解决的。

展示图片：火炉。

教师：在火炉旁有热的感觉，热量是如何到达身体上的？

学生：通过辐射。

教师：（点明）其实辐射的是电磁波。

展示图片：刚出炉的铁块。

教师：刚出炉的铁块，温度很高。仔细看图片，会发现铁块的颜色是不一样的。能否根据颜色判断温度的高低？

学生：温度最高的是白色，其次是黄色，再是橙色，最低的是红色。

教师：温度不同，所辐射的电磁波颜色是不一样的。电磁波的颜色是由什么决定的？

学生：由波长决定！

教师：（小结）温度不同物体，所辐射的电磁波波长不同。

2、黑体模型的建立

（建立黑体模型的必要性）

教师叙述：对这块铁块，除辐射电磁波外，还会反射与吸收外界的电磁波，而反射与吸收电磁波的能力与物质的材料及表面状况有关。所以一般物体所辐射的电磁波，除与温度有关外，还与材料与表面状况有关。这个问题就比较复杂了。

物理学家的在遇到这种情况下，首先会分析哪些是主要因素，哪些是次要因素，只有突出主要因素，忽略次要因素，更能抓住问题的本质。把突出主要因素，忽略次要因素的物理方法称为：理想化模型。

黑体(理想化模型)：如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发学生反射，则称这种物体为绝对黑体，简称黑体。

（举例帮助学学生理解黑体）

展示图片：建设中的大楼。

教师：这幢大楼内墙已经刷白但未装窗户。窗户处的亮度比外墙的亮度暗得多，为什么？

学生思考，教师点名回答（做必要的引导）：因为光线进入窗户洞，经室内墙壁多次反射与吸收，出来的光线要少得多，所以比外墙的亮度要暗得多！

教师：窗户洞能当做黑体吗？

学生：不能，还有反射光线。

教师：如何使窗户洞更接近黑体？

学生：洞更小些，则反射出来的光线就更少，更接近黑体！

展示图片：带小孔的空腔。

教师：光线进入小孔，经空腔内壁多次反射与吸收，光线几乎无法从小孔射出，小孔就可以当做黑体！

3、黑体辐射

黑体所辐射的电磁波只与温度有关，与物质材料和表面状况无关，反应了更加普遍的客观规律，因此，物理学家更加关注对黑体辐射的研究.

过渡：不同温度下的物体辐射的电磁波波长是不同的，有怎样的定量规律，需要通过实验研究.

三、黑体辐射的实验规律

1、实验规律

介绍实验装置。

通过实验得到不同温度下辐射电磁波的辐射强度随波长变化的规律：

教师：随着温度的升高，辐射强强度随波长的分布发学生了变化。有什么规律吗？（小组讨论、总结规律，代表发言，其他小