17.1《能量量子化》教学设计

《能量量子化》教学设计 教学设计思路 本节课的设计是顺应能量量子化观点提出的这段历史展开的。通过演示实验、师生活动及问题串等多种形式引导学生去主动建构知识。先通过演示实验灯丝颜色的变化引出热辐射及对热辐射规律的研究；再通过与日常看到的颜色的对比得出黑体模型；再通过对黑体辐射的实验规律及理论推导的讨论引导学生得出经典物理学观念的局限性，进而引出要打破旧观念，提出新观念，即普朗克能量子假说；再通过师生活动“买米”，帮助学生理解宏观能量的连续和微观能量的量子化；最后通过与元电荷概念的类比，学生进一步加深对能量量子化的理解，把整节课推向高潮。 前期分析 本节课是第十七章波粒二象性的第一节，通过这一节内容的学习，学生可以了解能量量子化观点建立的历史，知道微观粒子的能量是分立的。并且，正是普朗克提出了能量子假说，才启发了爱因斯坦对光电效应的解释，进而促使康普顿提出光子还具有动量及德布罗意提出物质波。可以说，普朗克提出了能量量子化观点，为量子理论的建立打响了第一炮。所以这一节的学习为本章甚至原子物理的学习奠定了基础。同时，本节课的学习启发了学生研究科学问题的思维：先提出问题，再实验探究，再理论证明和修正方法再证明，最后提出新观念。 本节课的授课对象是我校高二选修物理的学生，他们已经完成了选考所有内容的学习。对他们而言，重新学习本节课的困难有以下几点： 1、对能量量子化观点建立的历史不清楚； 2、对宏观物体能量的连续性与微观粒子能量的分立理解不到位，似懂非懂； 3、对能量量子化这个观点建立的意义不知道； 4、研究科学问题的思维没有建立起来。 结合以上分析，确定本节课的重难点如下： 1、重点： 通过物理史实的学习，建立能量量子化的观点； 通过师生活动、类比等的手段，理解宏观能量的连续性与微观能量的分立。 2、难点 理解微观粒子的能量是量子化的。 教学目标 1.知识与技能 （1）通过对黑体辐射实验规律及理论推导的讨论，说明经典理论存在局限性。 （2）通过对能量量子化观点建立的历史的解读，知道微观粒子的能量是不连续的。 （3）通过对普朗克真实的心理历程的描述，知道能量量子化是研究微观世界的基本观点。 （3）通过师生活动，解释宏观能量的连续性与微观能量的分立。 应用ε和公式进行计算。 2.过程与方法 经历黑体模型的建立过程，感受理想化模型的思想方法的运用。 参与师生活动，体会类比的思想方法的运用。 经历能量量子化观点的建立过程，体会科学研究的一般思路。 3.情感态度与价值观 （1）通过对普朗克真实的心路历程的描述，确立科学的新发现既要基于对实验事实的尊重，又取决于新观点、新概念的提出 （2）比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点，领会量子论的建立深化了人们对物质世界的认识。 四、教学准备 100W白炽灯一个、调压变压器一个、小米若干、PPT、导线若干 五、教学过程 1、新课导入 演示实验：增大灯泡两端电压后白炽灯灯丝颜色的变化 在引入新课环节通过演示实验能够引起学生注意，激发学生学习兴趣，提出课题。通过对白炽灯灯丝颜色的观察得出热辐射的定义及热辐射的规律。同时回顾了19世纪人们对热辐射研究的历史：早在19世纪，欧洲的冶金等重工业迅速发展，人们想要炼出高质量的钢材，必须要知道钢水的温度，那时的人们就已经知道，明亮得发青的灼热物体比暗红的温度高，在冶炼金属中，人们往往根据经验去判断火候。 2、黑体与黑体辐射 （1）提出问题：如果我们想要研究热辐射强度与温度、波长的具体关系，应该怎么做？ 定性研究不够准确，自然过渡到对热辐射强度与温度、波长的定量关系的研究，从而提出选择怎样的物体作为研究对象。 （2）提出问题：同学们看到老师的衣服是红色的，同学的衣 ... ...