教学设计（教案）模板[1].doc

教学设计（教案）模板基本信息学 科物理年 级高二教学形式新课教 师林镜棍单 位陆丰市龙山中学课题名称光电效应学情分析分析要点：1.教师主观分析、师生访谈、学生作业或试题分析反馈、问卷调查等；2.学生认知发展分析：主要分析学生现在的认知基础（包括知识基础和能力基础），要形成本节内容应该要走的认知发展线；3.学生认知障碍点：学生形成本节课知识时最主要的障碍点。本课题为普通高中物理选修（3-5）第五章波粒二象性第一节，高二理科班课程,学时一课时。学习光电效应现象及其解释理论光电效应方程。本课教材蕴含着十分丰富的教学内容：在知识方面，本课作为后牛顿物理两大支柱之量子理论的入门，涉及到量子物理最基础的内容，也是经典物理学与量子物理学的重要衔接；同时本节还有着厚重的物理学科文化积淀，有物理学史、科学方法、辩证唯物主义思想、创新意识等人文精神教育的题材教材在知识陈述上较为浅显直接，而关于这些知识的“背景”，则是相当丰满、承赋人文，为实施“科学的人文教育价值”提供了很大的空间 学习者特征分析学生已经在3-5第二章学习过原子结构和氢原子光谱与能级结构，对原子微观结构有了一定的认识。知道原子的电离过程本质。高三理科班学生对原子的微观机理有一定的兴趣，但是，微观世界的抽象性会成为学生理解过程的主要障碍。急于求成、重视结论型陈述、轻视物理探究史实和逻辑推理是不少理科生学习原子物理相关四、教学策略选择与设计基于教材特点，本案设计拟采用情境陶冶教学策略与先行组织者教学策略相结合的组合策略。本课总体设计思想是：课堂教学以光电效应规律为主线，以其三十年精彩历程为副线索，通过充分展示围绕“光电效应”所发生的发现现象、研究规律、提出假说、实验验证这样一个科学发现过程，在科学过程展示中推出学科知识，渗透科学思想方法，借助多媒体课件播放、实验装置重现现象及教师解说，着力于撼动青年学生崇尚科学的情感，弘扬深厚的物理课程文化教学目标分析要点：1.知识目标；2.能力目标；3.情感态度与价值观。知识和能力:l 了解光电效应研究史实了解光子的概念，了解并识别光电效应现象 l 能表述光电效应现象的规律，会用光子说解释光电效应现象的规律l 理解光电效应方程的各个物理量的含义及其对光电效应的解释l 了解光电效应的应用：光电开关、光电成像、光电池。过程和方法： 经历“探究光电效应的规律”过程，获得探究活动的体验 尝试发现波动理论面对光电效应的规律遇到的困难 领略“观察、实验提出假说实验验证新的假说”的物理学研究正确方法情感态度和价值观： 体验探究自然界规律的艰辛与喜悦 陶冶崇尚科学、仰慕科学家，欣赏物理学的奇妙与和谐的情愫 学习科学家敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神，培养判断有关信息是否科学的意识教学过程(一)新课的引入光的波动理论学说虽然取得了很大的成功，但并未达到十分完美的程度光的有些现象波动说遇到了很大的困难，请观察光电效应现象(二)教学过程的设计1演示实验将锌板与验电器用导线连接，用细砂纸打磨锌板表面把丝绸摩擦过的玻璃棒放在锌板附近，用紫外线灯照射锌板边演示边提问：紫外线灯打开前后，验电器指针有什么变化？这一现象说明了什么问题？引导学生分析并得出结论：光线照射金属表面，金属失去了电子导致验电器指针张开一角度明确指出光电效应是光照射金属表面，使物体发射电子的现象照射的光可以是可见光，也可以是不可见光发射出的电子叫光电子说明：这个实验如果按照课本上的装置进行效果很不理想，因为紫外线照射锌板飞出电子时锌板带正电，在锌板附近形成电场又将电子吸附回去锌板电势升到很小的值就使逸出和返回的电子达到动态平衡，很难使验电器指针明显地张开2进一步研究光电效应以上实验改用很强的白炽灯照射，却不能发生光电效应向学生提出问题：光电效应的发生一定是有条件的，存在着一定规律有什么规律呢？让我们进一步研究向学生介绍光电效应演示仪在黑板上画一示意图，如图所示S为抽成真空的光电管，C是石英窗口，光线可通过它照射到金属板K上，金属板A和K组成一对电极与外部电路相连接光源为白炽灯，在光源和石英窗口C之间插入不同颜色的滤光片可以改变入射光的频率，光源的亮度可以通过另一套装置调节观察现象一：在没有光照射K时，电压表 有示数，电流表没有示数，说明什么？明确：AK之间有电场存在，但没有光电子逸出，说明没有发生光电效应提出问题：要发生光电效应，是不是用任何频率的光线照射都行？是不是弱光线不行，只要光的强度足够大就行？是不是只要有足够大的电场电压就行？观察现象二：保持AK间电压一定，灯泡亮度一定，在窗口C前依次放上红色、橙色、绿色滤光片，观察到红光照射金属板K时没有光电流，橙光和绿光照射时有光电流用红光照射时改变入射光的亮度和改变电场电压都不发生光电效应让学生考虑原因结论一：入射光线的频率大于等于该金属的极限频率0才能产生光电效应观察现象三：逐渐减小KA间的正向电压，直到电压为零时，电流表仍有示数，说明光电流依然存在如果在KA间加一反向电压，则光电流变小，增大反向电压，使光电流刚好为零提出问题：为什么KA间没有电场，仍然有光电流？也就是说仍然有光电子从K极板飞向A极板呢？在KA间加反向电压，光电子在电场中受力方向如何？电场力对光电子做正功还是负功？光电子克服电场力做功和它的动能变化关系如何呢？根据学生回答的问题引导分析：KA间没有电场仍有光电流说明光线照射金属板逸出的光电子具有一定的动能，一部分光电子可以到达极板A形成光电流金属中的电子吸收光的能量获得动能，只有达到某一U就可以求出光电子的最大初动能保持反向电压和入射光的频率不变，调亮灯泡，发现光电流仍然为零此时将入射光的频率增大，发现光电流增大，不再为零结论二：光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率增大而增大提出问题：入射光亮度高不就是能量大吗，金属中的电子获得的能量大，初动能就应该增大，但为什么只与入射光频率有关而与光强无关呢？解释这一问题：频率一定的光，每个光子的能量为h，频率越大的光，光子的能量越大因此电子吸收了高频率的光子才能获得较大的初动能只有初动能足够大的光电子才能克服反向电场的阻力到达极板A形成光电流光的强度大只是光源每秒钟发射出光子的数目多，但如果是频率低的光子，每个光子的能量不大，电子吸收光子获得的能量也就较小只不过每秒入射的光子数目多，产生光电子的数目多，所以不提高入射光的频率就无法使光电子的最大初动能增大观察现象四：给光电管电极KA间加正向电场，以高于极限频率的光入射，保持电压不变，增加入射光的强度，发现光电流的强度增大提出问题：入射光的强度大是什么意思？光电流的强度大是什么意思？为什么它们之间有这样的关系？根据学生的回答归纳：入射光频率不变时光的强度大是指每秒钟入射的光子频率一定，数目较多，因此每秒钟飞向极板A的光电子数多，由于到达的电子电量总和多，所以光电流较大结论三：当入射光的频率大于极限频率时，保持频率不变，则光电流的强度与入射光的强度成正比指出学生中可能存在的疑问：光电流的强度应该与入射光的频率有关频率高，光电子的最大初动能大，光电子运动得快，光电流大解释这一问题：如果入射光频率较高但强度不大，则说明每秒钟入射的光子数少尽管每个光电子初动能较大，但每秒钟到达极板A的光电子电量总和不大，因而也就不能形成较强的光电流说明：根据前面的实验还可以发现，光线照射金属表面，光电子发射几乎是瞬时的3介绍爱因斯坦的光子说 本节总结：学习这一节要注意区分一些主要的概念：光的强度、光子的能量、光电子的最大初动能、光电流的强度等入射光的强度是和光电流的强度联系着的，每秒发射的光子数决定了每秒逸出的光电子数；入射光的频率是和光电子的最大初动能联系着的，每个光子的能量E=人类对于自然现象的认识是螺旋式上升的，科学理论是在不断发现新的现象、探索新的规律中发展和完善的4波动理论解释不了光电效应(1)波动理论解释不了极限频率，认为光的强度由光波的振幅决定，跟频率无关，只要入射光足够强，就应该能发生光电效应但事实并非如此(2)波动理论解释不了光电子的最大初动能，只与光的频率有关而与光的强度无关(3)波动理论还解释不了光电效应发生的