第13章 5. 能量量子化-2026-2027学年高中物理必修第三册课堂重点&课时训练合集（人教版）

人教版·必修第三册·第十三章电磁感应与电磁波初步 05 能量量子化 课时重点&课堂同步 模块1 本小节知识重点梳理 序号 核心知识点 关键内容 热辐射 一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度有关，称为热辐射；温度升高，热 辐射中短波成分占比增大 黑体与黑体辐射 能够完全吸收入射各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫黑体；黑体辐射的 2 强度按波长的分布只与温度有关 黑体辐射的实验规律 ①随着温度升高，黑体辐射各种波长的辐射强度都增加；②辐射强度的峰值随 3 温度升高向短波方向移动 经典理论的困难 用经典电磁理论（连续性观念）解释黑体辐射实验曲线时，长波部分与实验符 合，短波部分与实验严重不符，被称为“紫外灾难” 能量子假说 1900年普朗克提出：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数 5 倍，即E=ne(n=1,2,3.…),这个最小能量值ε叫作能量子 6 能量子公式 E=hV,其中h为普朗克常量，h=6.63X10-34J·s;v为电磁波的频率 能量量子化 微观粒子的能量只能是分立的、不连续的值，这种变化叫量子化；普朗克假说 突破了经典物理学中能量连续变化的观念 光子说 爱因斯坦为解释光电效应提出：光本身就是由一个个不可分割的能量子（光 8 子)组成的，每个光子的能量e=hv 9 光子说的意义 光子说成功解释了光电效应实验规律，说明光具有粒子性，为量子力学的建立 奠定了基础 量子化在物理学中的地位 能量量子化是微观世界的基本特征之一，标志着人类对自然规律的认识从宏观 10 进入微观领域 易错提醒 √黑体是理想化模型，实际物体不存在严格意义上的黑体。 √能量量子化假说由普朗克提出，光子说由爱因斯坦提出，不要混淆。 √能量子公式e=hv中v是频率，不是波长；波长越长，频率越低，能量子越小。 模块2 课堂同步提升习题 单选题（每题3分，共30分）》 1.关于热辐射，下列说法正确的是 A.只有高温物体才辐射电磁波 B.常温物体不辐射电磁波 C.一切物体都在辐射电磁波，且辐射与温度有关 D.热辐射的强度只与物体表面积有关 2.下列有关黑体的说法中，正确的是 A.黑体一定是黑色的物体 B.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波 C.黑体只吸收长波电磁波 D.黑体只辐射短波电磁波 3.关于黑体辐射的实验规律，下列说法正确的是 A.温度升高时，各种波长的辐射强度都减小 B.温度升高时，辐射强度的峰值向长波方向移动 C,温度升高时，各种波长的辐射强度都增加，峰值向短波方向移动 D.辐射强度与温度无关 4.经典电磁理论在解释黑体辐射实验规律时遇到的困难是 A.长波部分与实验不符 B.短波部分与实验不符 C.全部波长范围都与实验不符D.与实验完全符合 5.提出能量子假说的科学家是 A爱因斯坦B.牛顿C.普朗克 D.麦克斯韦 6.普朗克常量h的数值是 A6.63×10-34J·sB.6.63×10-34J/5 C.3.00×108J·sD.1.60×10-19J·s 7.能量子公式e=hv中，V表示 A.波长B.频率C波速 D.周期 8.关于能量量子化，下列说法正确的是 A.微观粒子的能量是连续变化的 B.微观粒子的能量只能取某些分立的值 C.能量量子化只适用于宏观物体 D.能量量子化是经典物理学的基本观念 9.爱因斯坦提出光子说的主要目的是解释 A.黑体辐射实验规律B.光电效应实验规律 C.光的干涉现象 D.光的衍射现象 10.下列物理量中，能够体现量子化特征的是 A.物体的质量B.物体的速度C.带电微粒的能量 D.物体的加速度 二、多选题（每题4分，共16分，选对但不全得2分，有错选得0分） 11.关于热辐射，下列说法正确的是 A.一切物体都在辐射电磁波 B.热辐射与温度有关 C.温度越高，热辐射中短波成分占比越大 D.热辐射只能在真空中进行 12.关于黑体辐射，下列说法正确的是 A.黑体辐射的强度按波长的分布只与温度有关 B.随着温度升高，黑体辐射各种波长的辐射强度都增加 C,随着温度升高，辐射强度的峰值向短波方向移动 D.黑体辐射的强度与温度无关 13.关于普朗克的能量子假说，下列说法正确的是 A.振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍 B.最小能量值E=hv C.能量子假说认为能量是连续变化的 D.普朗克常量h=6.63×10-34J·s 14.关于光子说，下列说法正确的是 A.光子说由爱因斯坦提出 B.每个光子的能量e=hv C.光子说认为光是由一个个不可分割的能量子组成的 D.光子说成功解释了黑体辐射实验规律 三、填空题（每空2分，共20分） 15.一切物体都在辐射 一，这种辐射与物体的 有关，称为热辐射。 16.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 ；黑体辐射的强度按波长的分布只与 有关。 17.1900年，普朗克提出：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的 倍，即E=ne (n=1,2,3.…),这个最小能量值e叫作 18.能量子公式为e= ,其中h叫作 ，其值为 J·So 19.爱因斯坦提出：光本身就是由一个个不可分割的 组成的，每个光子的能量为三 20.能量量子化是 世界的基本特征之一，标志着人类对自然规律的认识从宏观进入 领域。 四、判断题（每题2分，共10分，正确打“”，错误打“×”） 21.只有高温物体才辐射电磁波。 22.黑体一定是黑色的。 23.温度升高时，黑体辐射强度的峰值向短波方向移动。 24.能量子假说是由爱因斯坦提出的。 25.光子说认为光具有粒子性。 五、简答题（每题6分，共12分） 26.简述经典电磁理论在解释黑体辐射实验规律时遇到的困难。 27.简述普朗克能量子假说的基本内容及其物理意义。 六、计算题（每题6分，共12分） 28.已知某电磁波的频率为6.0×1014Hz,普朗克常量h=6.63×10-34J·5。求该电磁波的一个能量子的能量。 29.已知某光子的能量为3.315×10-19J,普朗克常量h=6.63×10-34J·s。求该光子的频率。 模块3 参考答案 一、单选题 1.c 2.B 3.C 4.B 5.c 6.A 7.B 8.B 9.B 10.C 二、多选题 11.ABC 12.ABC 13.ABD 14.ABC 三、填空题 15.电磁波；温度 16.黑体；温度 17.整数；能量子 18.h;普朗克常量；6.63X10-34 19.能量子（光子）；hv 20.微观；微观 四、判断题 21.× 22.× 23.√ 24.× 25.√ 五、简答题 26.答：用经典电磁理论（能量连续变化观念）推导黑体辐射公式时，长波部分与实验符合较好，但短波部分与实验严重 不符，理论计算结果在短波区趋于无穷大，而实验值趋于零，这一矛盾被称为“紫外灾难”，说明经典电磁理论不适用于描 述微观领域的能量变化规律。 27.答：普朗克能量子假说的基本内容：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，即E=ne (n=1,2,3.),最小能量值εhv,称为能量子，h为普朗克常量。物理意义：突破了经典物理学中能量连续变化的观念， 提出了能量量子化的思想，标志着人类对自然规律的认识从宏观进入微观领域，为量子力学的建立奠定了基础。 六、计算题 28. 解：已知V=6.0×1014Hz,h=6.63×10-34J·s 根据能量子公式：e=hv 代入数据：ε=6.63×10-34J·s×6.0×1014Hz e=3.978×10-19J 答：该电磁波的-一个能量子的能量为3.978×10-19J。 29. 解：已知=3.315×10-19J,h=6.63×10-34J·s 根据能量子公式e=hv得：V=e/h 代入数据：V=3.315×10-19J÷6.63×10-34J·s V=5.0×1014Hz 答：该光子的频率为5.0×1014Hz。