13.5能量能子化 课件-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理课件聚焦“能量量子化”，涵盖热辐射、黑体、能量子、光子及能级等核心知识点。通过“晒太阳”“烤火炉”等生活实例提问导入，衔接内能改变知识，搭建新旧认知支架。 其亮点在于以科学探究为导向，通过“未安装窗子的楼房亮度对比”思考讨论建构黑体模型，结合能量子与宏观能量对比培养科学推理能力，随堂练习融入激光治疗近视等实际问题渗透社会责任。课堂小结用逻辑关系图梳理知识脉络，助力学生深化物理观念，也为教师提供结构化教学资源。

第十三章 电磁感应与电磁波初步 第5节 能量量子化 1 晒太阳可以使身体变暖，是通过什么方式改变人体内能的？ 冬天在火炉旁烤手是通过什么方式改变人体内能的？ 新知导入 1.知道热辐射、黑体、黑体辐射的概念。 2.了解普朗克的能量子假设。 3.知道原子能级。 学习目标 一、热辐射 我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫作热辐射。物体在室温时，热辐射的主要成分是波长较长的电磁波，不能引起人的视觉。当温度升高时，热辐射中波长较短的成分越来越强。 随着温度的升高，铁块从发热，再到发光，铁块的颜色也不断发生变化。 新知探究 不透明体 外来各种波长的辐射能 反射某些波长的辐射能 吸收某些波长的辐射能 （随物而异） 发射各种波长的热辐射能 （随物而异） T T 一 处 于 某 温 度 （随物而异） 热辐射的辐射强度与温度、物体种类及其表面情况有关，太复杂了！ 怎么去研究热辐射的客观规律呢？ 实际物体热辐射的复杂性 新知探究 思考与讨论 一座建设中的楼房还没有安装窗子，尽管室内已粉刷，如果从远处观察，把窗内的亮度与楼外墙的亮度相比，你会发现什么？为什么？ 黑体：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生反射，这种物体就叫作黑体 近似黑体 研究黑体辐射是了解一般物体热辐射性质的基础。 黑体辐射 只与温度有关。 新知探究 和我们学习电荷数类似：只能是元电荷的整数倍 二、能量子 振动着的帯电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍例如，可能是 ε 或2ε、3ε…这个不可再分的最小能量值 ε 叫做能量子，能量子的大小为 h = 6.626×10-34J•s——普朗克常量 新知探究 能量子的观点与宏观世界中我们对能量的认识有很大不同 例如，一个宏观的单摆，小球在摆动的过程中，受到摩擦阻力的作用，能量不断减小，能量的变化是连续的。而普朗克的假设则认为微观粒子的能量是量子化的，或者说微观粒子的能量是不连续（分立）的。 新知探究 光子 认为电磁场本身就是不连续的。也就是说，光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的这些能量子后来被叫作光子。 爱因斯坦的光子概念 （光子能量） 新知探究 三.能级 微观世界中能量取分立值的观念也适用于原子系统，原子的能量是量子化的。这些量子化的能量值叫作能级（energy level）。 原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量，等于前后两个能级之差。由于原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线。 新知探究 1.（多选）下列叙述正确的是（ ） A. 一切物体都在辐射电磁波 B. 一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关 C. 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关 D. 黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波 ACD 随堂练习 2.（多选）下列有关黑体和黑体辐射的说法中正确的是( ) A.黑体的热辐射实际上是电磁辐射 B.能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫做黑体 C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与它的温度、材料的种类及表面状况有关 D.黑体的温度升高时可以辐射出任何频率的电磁波（包括可见光和不可见光） ABD 随堂练习 3.由中国健康发展研究中心发布《国民视觉健康报告》白皮书显示，我国学生的近视患病率在逐年增加。课业负担重、沉迷电子产品已成为影响青少年视力的两大“杀手”。现代医学采用激光“焊接”视网膜技术来治疗近视，所用激光的波长 。已知普朗克常量 ，光在真空中传播速度 ，则该激光中每个光子的能量为（　　） A． B． C． D． A 随堂练习 4.(多选)关于“能量量子化”,下列说法正确的是(　　 ) A.认为带电微粒辐射或吸收能量时,是一份一份的 B.认为能量值是连续的 C.认为微观粒子的能量是量子化的、连续的 D.认为微观粒子的能量是分立的 AD 随堂练习 5.氦氖激光器发射波长为 632.8nm 的单色光，这种光的一个光子的能量为多少？若该激光器的发光功率为 18mW，则每秒发射多少个光子？ 解：ε＝hν 每秒光子数量 随堂练习 黑体 热辐射 定义：原子的能量是量子化的， 这些量子化能量值叫作能级 能级跃迁 原子光谱：原子的光谱是一些分立的亮线 能量子 德国物理学家普朗克最早提出量子假说 物体中不停运动的带电微粒 产生 只吸收不反射电磁波 黑体辐射问题 光子 爱因斯坦发展此理论 提出 能级 课堂小结 $