人教版高中物理第三册物质波教案.doc

用心爱心专心物质波一、教学目标1．知识目标：（1）知道实物粒子和光子一样具有波粒二象性.（2）知道德布罗意波长和粒子动量的关系.（3）了解牛顿力学的局限性.2．能力目标：（1）能够理解实物粒子和光子的波粒二象性之间的区别联系.（2）学会利用公式λ=h/p简单地计算物质的德布罗意波长.（3）能够结合物质波的概念理解玻尔的轨道假设的局限性、牛顿力学在微观世界的局限性.3．德育目标：（1）了解在揭示物质波的过程中体现的“亦此亦彼”的认识论.了解这种先进的认识论可以有意识地抛弃落后的“非此即彼”的认识论从而建立科学的认识观.（2）在物质波理论的学习中进一步强化有关科学研究的一些基本方法——“实验——理论假设——进一步实验——修正理论或提出新的假设”.（3）了解人类的认识都是有一定时期局限性的没有在一切条件下都适用的真理人类对真理的认识是在不断发展中完善的.二、教学重点实物粒子和光子一样具有波粒二象性利用公式λ=h/p进行简单计算.三、教学难点物质波的概念、通过物质波的概念认识“轨迹”描述的局限进一步了解牛顿力学的局限性.四、教学方法本节讲述的是微观粒子二象性利用已学习的关于光的波粒二象性的知识并与之相联系、区别可以加深对物质波的理解.在教学中不能局限于对物质波本身的教学要帮助学生培养用概率描述粒子运动等新的观念最后还要帮助学生了解科学的认识论观点认识事物的正确观点是“亦此亦彼”的观点而非“非此即彼”的绝对认识论.对于物质波学生在生活中没有直接的感性经验.在教学中要在计算后比较有关的波长的数量级增强了解；要多利用直观教具如：球形电子云模型、纺锤形电子云模型以及有关电子云动画描述的教学录像.有了直观教具和这些形象的描述学习会更加轻松.五、教学用具球形电子云模型、纺锤形电子云模型、电子云的有关教学录像.六、课时安排1课时七、教学过程（一）引入新课1．复习光的波粒二象性（光是一种概率波）；［教师］请问根据光的波粒二象性怎样描述光子在空间的位置？［学生］光是一种概率波.光在空间的位置由不同位置出现概率的规律来描述.2．回顾光的波粒二象性的认识过程：［教师］我们最早知道①著名物理学家牛顿支持微粒说.微粒说可以解释光的一些现象.微粒说对有些光学现象的解释感到困难.②惠更斯提出了波动说.③19世纪通过光的干涉、衍射实验和光电效应的发现最后统一到光既具有波动性又具有粒子性即光的波粒二象性.在惠更斯与牛顿的争论中由于他们认识的局限性认为光子的粒子性和波动性绝对不能统一起来是相互排斥的.在结论上这是一种错误的绝对的认识论由光的波粒二象性的发展过程我们可以得出正确的结论就是“亦此亦彼”的观点.3．由光子的波粒二象性提出微观粒子的波粒二象性的假设［教师］利用这种认识论我们来看看作为实物的电子人们常常能够了解它的粒子性那它是否也像光子一样具有波粒二象性呢？［学生］利用这种认识论我们是可以大胆地假设它也有波粒二象性.［教师］好那大家带着这个问题阅读课文并回答下列问题.（二）进行新课1．阅读课文——（8分钟—10分钟）2．提出问题（投影片）A．物理学中物质分为哪两类？［学生］物理学中物质分为电子、质子等实物和电场、磁场等场类的两大类.B．什么是物质波？为什么又叫德布罗意波？只有微观微粒有德布罗意波吗？［学生］法国物理学家德布罗意认为运动的物质也有波动性运动的物质对应的波就叫物质波.由于这一理论是德布罗意提出的因此也叫德布罗意波.所有的物质都有德布罗意波只是动量越大其波长越短波动性越弱粒子性越强.C．物质的德布罗意波长如何计算？（练习）［学生］可利用公式λ=h/p(p是运动物体的动量h是普朗克常量）投影练习：［例1］某电视显像管中电子的运动速度是4.0×107m/s质量为10g的一颗子弹的运动速度是200m/s.分别计算它们的德布罗意波长.［解］电子和子弹的动量分别是p1=m1v1和p2=m2v2.因此它们的德布罗意波长λ1和λ2分别是λ1=h/p1=h/m1v1=6.63×10-34/(9.1×10-31×4.0×107)m=1.8×10-11mλ2=h/p2=h/m2v2=6.63×10-34/(910×10-2×200)m=3.6×10-34mD．一般情况下电子的德布罗意波长的数量级是多少？子弹的德布罗意波长的数量级是多少？它们还和什么因素有关？［学生］电子的德布罗意波长的数量级是10-11m;子弹的德布罗意波长的数量级是10-34m.他们还与电子或子弹的运动速度有关速度越大波长越小波动性越弱粒子性越强.E．什么实验验证了德布罗意的这个假设?［学生］电子束的衍射实验很好地验证了德布罗意的这个假设.F．电子的衍射图样能用牛顿力学解释吗？［学生］不能按照牛顿力学的惯性定律质点如果不受力的作用它将做匀速直线运动不可能发生衍射现象.G．光波和物