17.1能量量子化_导学案.doc

第十七章 波粒二象性编号：gswhwlxx3-5-006文化高中高二物理选修3-5第十七章 波粒二象性171 能量量子化编制人 许华奇 姓名 班级 小组 学习目标(一)知识与技能（1）了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射。 （2）了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系。（3）了解能量子的概念。（二）过程与方法（1）了解微观世界中的量子化现象。比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。（2）体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。（三）情感、态度与价值观：领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。学习重点：能量子的概念学习难点：黑体辐射的实验规律学习方法教师启发、引导，学生讨论、交流。课时安排1 课时教学过程：【知识梳理】知识点一：黑体与黑体辐射引导学生阅读教材，完成下列自学提纲 1热辐射(1)定义：_ _(2)特点：_ 2黑体(1)定义：_ (2)黑体辐射特点：_ 问题一、一般物体的热辐射除与温度有关外，还与什么因素有关？知识点二：黑体辐射的实验规律如图所示，随着温度的升高，一方面， ；另方面 知识点三：能量子引导学生阅读教材，完成下列自学提纲1能量子：_ 2大小：_ (其中是电磁波的频率，h称为普朗克常量，h=6626x1034Js(般h=6.63x1034Js)。探究二：黑体辐射随温度如何变化？ 学生：分组讨论 教师：检查各组讨论情况 教师总结:在任何温度下，任何物体都会发射电磁波，并且其辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同，这是热辐射的一种特性。 在室温下，大多数物体辐射不可见的红外光；但当物体被加热到5000C左右时，开始发出暗红色的可见光。随着温度的不断上升，辉光逐渐亮起来，而且波长较短的辐射越来越多，大约在1 5000C时变成明亮的白炽光。这说明同一物体在一定温度下所辐射的能量在不同光谱区域的分布是不均匀的，而且温度越高光谱中与能量最大的辐射相对应的频率也最高。探究三：温度相同时不同物体的辐射有什么特点？学生：分组讨论 教师：检查各组讨论情况 教师总结:在一定温度下，不同物体所辐射的光谱成分有显著的不同。例如，将钢加热到约800时，就可观察到明亮的红色光，但在同一温度下，熔化的水晶却不辐射可见光。 注意：热辐射不需要高温，任何温度下物体都会发出一定的热辐射，只是温度低时辐射弱，温度高时辐射强。什么样的物体可以看做黑体 1黑体是一个理想化的物理模型。 2如图所示，如果在一个空腔壁上开个很小的孔，那么射人小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收，最终不能从空腔射出。这个空腔近似看成一个绝对黑体。 注意：黑体看上去不一定是黑色的，有些可看做黑体的物体由于自身有较强的辐射，看起来还会很明亮。如炼钢炉口上的小孔。拓展点三：普朗克能量量子化假说1如图所示，假设与实验结果“令人满意地相符”，图中小圆点表示实验值，曲线是根据普朗克公式作出的。 2能量子假说的意义 普朗克的能量子假说，使人类对微观世界的本质有了全新的认识，对现代物理学的发展产生了革命性的影响。普朗克常量h是自然界最基本的常量之一，它体现了微观世界的基本特征，架起了电磁波的波动性与粒子性的桥梁。 注意：物体在发射或接收能量的时候，只能从某一状态“飞跃”地过渡到另一状态，而不可能停留在不符合这些能量的任何一个中间状态。【节节过关】1以下宏观概念，哪些是“量子化”的 ( ) A木棒的长度 B物体的质量 C物体的动量 D学生的个数2红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是 ( ) A红光 B橙光 C黄光 D绿光3关于黑体辐射的实验规律叙述正确的有 ( ) A随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加 B随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 C黑体热辐射的强度与波长无关 D黑体辐射无任何实验4能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为1018J，已知可见光的平均波长约为60 m，普朗克常量丸：663 x1034Js，则进人人眼的光子数至少为 ( )A1个 B3个C .30个 D300个5黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知 ( ) A随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加 B随温度降低，各种波长的辐射强度都有增加 C随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 6“非典”期间，很多地方用红外线热像仪监测人的体温，只要被测者从仪器前走，便可知道他的体温是多少，你知道其中的道理吗? 7某广播电台发射功率为10kW，在空气中波长为1875 m的电磁波，试求： (1)该电台每秒钟从天线发射多少个光子? (2)若发射的光子四面八方视为均匀的，求在离天线25km处，直径为2m的环状天线每秒接收的光子个数以及接收功率?课堂小结教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。布置作业： 1.活页作业9、102.预习第二节光的粒子性教学体会附录：课堂跟踪训练答案1.D 2.A 3.AB 4.B 5.ACD6根据热辐射规律可知，人的体温的高低，直接决定了该人辐射的红外线的频率和强度。通过监测被测者辐射的红外线的情况就自然知道了该人的体温7(1)1031个秒 (2)4x1023个秒4x104W 解析：(1)每个光子的能量 E=h=hc=663 x1034X3 X1081875J=106 X1027J。