陕西省石泉县江南高级中学沪科版高中物理选修3-5教案：2.4实物是波还是粒子 (2份打包)

江南中学__物理_学科教学设计 课题 实物是波还是粒子 授课人 周磊 课时安排 1 课型 新课 授课时间 6.4 课标依据 实物是粒子还是波 教材分析 实物的波粒二象性是对光的波动性粒子性的归纳总结与提升，这节内容是在学生理解了光的波动性粒子性之后学习，加强学生对光子说的理解，同时也是学生学习原子知识的基础 学情分析 这节课是在学生有了光子说的认识后，针对以前知识的的归纳总结提升，这节课知识抽象难理解，学生基础较差，概念含混不清，学习起来有一定的难度。 B班 三维目标 知识与能力： 1.了解实物粒子具有波动性,知道物质波的概. 2.初步了解不确定关系. 过程与方法： 通过学生对光的波粒二象性的的理解，以及对电子衍射图形中子衍射图形的了解，介绍德布罗意波 情感态度与价值观： 通过师生共同参与分析实物的波粒二象性，增强对物理知识的亲近感，提高学生学习物理的兴趣 教学重难点 教学重点： 德布罗意波长和粒子动量的关系. 教学难点： 理解实物粒子的波粒二象性和不确定关系 教法 与 学法 讲授法、探究法 教学资源 教 学 活 动 设 计 师生活动 设计意图 批注 一、新课引入： 光具有波粒二象性，光是电磁波，又是光子，那么，电子、质子、中子，原子、分子这些微小粒子是否也具有波动性？ 2、 教学过程 探究一：德布罗意的猜想 1、德布罗意波: 任何一个_______的物体,都有一种波与之相伴随，其波长 这种波叫_______,也称为德布罗意波. 2、物质波的实验验证 (1)1925年，戴维孙和革末通过实验首次发现了电子的_________. (2)1927年，汤姆生用实验证明，电子在穿过金属片后像X射线一样产生_________，也证实了电子的_______. 3、物质波也是概率波 在电子束的衍射图样中，电子落在“亮环”上的_______，落在“暗环”上的_______，但概率的大小受波动规律支配. 探究二、不确定关系 1.在微观世界中，粒子的位置和动量存在不确定性，不能_____精确地测定. 2.不确定关系： 式中Δx为粒子位置的不确定量，Δpx为粒子在x方向动量的不确定量，h为普朗克常量. 3.此式表明，不能_____准确地知道粒子的位置和动量，即不可能用“轨道”来描述粒子的运动. 判断： (1)在经典物理学中,可以同时精确地测定物体的位置和速度.( ) (2)在微观世界中,可同时精确测定粒子的位置和动量.( ) (3)海森伯的不确定关系是物质波粒二象性的生动体现.( ) 例1:在一束电子中，电子的动能为200 eV，忽略相对论效应，求此电子的德布罗意波长λ.(me=9.0×10-31 kg) 例2:设子弹的质量为0.01 kg,枪口直径为0.5 cm,试求子弹射出枪口时横向速度的不确定量. 【总结提升】 (1)从本例可见对子弹这样的宏观物体，不确定量是微不足道的，对测量准确性没有任何限制，但对微观粒子却是不可忽略的. (2)不确定关系 是自然界的普遍规律.世界中的物体质量较大,位置和速度的不确定范围较小，可同时较精确测出物体的位置和动量；在微观世界中，粒子质量较小，不能同时精确地测出粒子的位置和动量，也就不能准确地握粒子的运动状态了． 1、通过光的波粒二象性，提出问题电子质子这样的小微粒是否也具有波动性 2、探究一是本节课的重点，为了方便学生了解实物的波粒二象性，先介绍德布罗意波这一学说，让学生有一定的基础理解内容 3.为了证明德布罗意波这一学说的的正确性，重点介绍了电子的衍射中子的衍射图样，帮助学生了解这种实物小微粒也具有波动性，从而推断出实物是波还是粒子。 当堂检测 有效练习 【变式训练1】关于物质波,下列说法正确的是( ) A.速度相等的电子和质子,电子的波长长 B.动能相等的电子和质子,电子的波长短 C.动量相等的电子和中子,中子的波长短 D.甲电子速度是乙电子的3倍,甲电子的波长也是乙电子的3倍 【变式训练2】已知电子的质量me=9.0×10-31 kg，测定其速度的不确定量为4×103 m/s，则该电子的位置不确定范围有多大？ 作业布置 作业：课本44页第2题 板书设计 实物是粒子还是波 1、 德布罗意波 2、 不确定关系 教学反思 光是波还是粒子这节课的教学效果不错，设计中通过光的波粒二象性，提出问题电子质子这样的小微粒是否也具有波动性，这样引出新课。先介绍德布罗意波这一学说，让学生有一定的基础理解内容接下来的教学就容易了。 备注