全优粤教版物理必修2课件2019 1 16课件第5章 第3、4节

1、物理必修2配粤教版第三节量子化现象第四节物理学人类文明进步的阶梯配粤教版物理必修21(2017洛阳期中)以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是()A低速宏观弱引力下的运动问题B高速微观弱引力下的运动问题C低速微观强引力下的运动问题D高速宏观强引力下的运动问题【答案】A【解析】经典力学的基础是牛顿运动定律，经典力学只适用于宏观世界，低速运动，和弱引力下故选A物理必修2配粤教版2(2017内江期末)对于经典力学理论，下列说法正确的是()A. 由于相对论、量子论的提出，经典力学已经失去了它 的意义B. 经典力学在今天广泛应用，它的正确性无可怀疑，仍 是普遍适用的C. 经典力学在历史上起了巨大的作

2、用，随着物理学的发 展而逐渐过时，成为一种古老的理论D. 经典力学在宏观低速运动中，引力不太大时适用【答案】D【解析】相对论与量子力学不适用于经典力学，证明了经典力学理论的局限性，但并不能说经典力学已失去了意义，也并没有过时，故A、C错误；经典力学在今天广泛应用，但它存在一定的局限，并不是完全正确的，故B错误；经典力学使用条件为：宏观，低速及引力不太大的情况下，对微观，高速度运动不再适用，故D正确3有三个完全相同的时钟，钟A放在地面上，钟B、C各 放在一艘飞船上，两飞船分别以速度vB和vC朝同一方向飞行， vBvC在地面上的观察者看来，哪个时钟走得最快？哪个时 钟走得最慢？【答案】钟A钟C【解

3、析】由于运动时钟变慢，而且速度越快，效果越明显所以钟A走得最快，钟C走得最慢一、量子论的建立过程1. 普朗克提出能量子假说(1) 黑体及黑体辐射： 黑体是能够吸收照射到它上面的全部辐射而无 反射的物体， 黑体辐射是指黑体发出的 电磁辐射(2) 经典物理学的困难：应用经典物理学的 连续性观念，进行的理论分析与黑体辐射实验结果不相符合物理必修2配粤教版(3) 能量子假说：物质发射( 或吸收) 能量时， 能量不是连续的，而是一份一份进行的每一份就是一个最小的能量单位，称为“能量子”能 量 子 的 能 量 E h， 为 辐 射 的 频 率 ， h 为 普朗克常量实验测得h6.631034 Js.2.

4、爱因斯坦提出光子说(1) 光电效应现象及实验规律：光电效应指光照射金属表面时，有 电子逸出的现象实验表明：光电效应的产生取决于光的 频率而与光的 强度无关(2) 经典物理学的困难：经典理论中“光的波动说”认为 光是一种波，它的能量是 连续的，与光的 强度有关，而与光的 频率无关，无法解释光电效应现象(3) 光子说及其对光电效应的解释：光在传播过程中，也是 不 连续的，它由数值分立的能量子组成，称为 光量子，也叫“光子”，光子能量E h.光子照到金属上时，能量被金属中的某电子吸收，若光子 能量足够大，电子就能摆脱金属离子的束缚，成为光电子而光子能量取决于频率 而非光强，所以光电效应产生与否取决于

5、光的 频率 (4) 光的本质：光既具有 波动性又具有 粒子是光具有 波粒二象性性，也就3. 原子光谱分析(1) 氢原子光谱特点：由一系列 不连续的亮线组成的 线状谱(2) 原子能量特点：原子只能处于一系列 不连续的能量状态中，当原子从一种能量状态变化到另一种能量状态时，辐 射(或吸收)一定频率的光子，辐射(或吸收)的光子的能量是 不连续的物理必修2配粤教版二、量子论建立的意义1. 量子论的发展带来了20世纪科学技术的繁荣，开辟了 众多的高新技术领域，成为当今高科技的理论基础2. 量子论的发展改变了人们的思维方式，将对21世纪的 科学进步产生深远的影响三、物理学与人类的文明进步1. 物理学是自然

6、科学的基础之一，物理学的 研究成果和 研究方法，在自然科学的各个领域起着重要作用2. 物理学的发展推动了科学技术的高速发展的高速发展又直接推动了人类社会的文明进步：科学技术(1) 牛顿力学、热学的发展导致了第一次工业革命，使人类进入 蒸汽机时代，解放了人的体力(2) 电磁技术的突破性成就迎来了第二次工业革命，使人类进入了 电气化时代(3) 量子理论、相对论使得核物理学取得重大突破，引发 了第三次工业革命，人类进入了 原子能时代物理必修2配粤教版普朗克认为能量是量子化的，为什么我们感觉物体温度的 变化是连续的？【答案】普朗克常量h非常小，对于宏观物体可认为趋近 于零，量子化特征显示不出来，通常我

7、们观测不到量子化特 征，所以对物体温度的变化，会感觉是连续的对光电效应的解释1. 光子说爱因斯坦认为，光在传播过程中，是不连续的，它由数值 分立的能量子组成，这些能量子叫光量子，也称“光子”，光 就是以光速c运动着的光子流，每个光子的能量Eh.2. 用光子说解释光电效应的规律当光子照射到金属表面上时，它的能量可以被金属中的某 个电子全部吸收，电子吸收光子的能量后，动能立刻增加了， 不需要积累能量的过程如果电子的动能足够大，能够克服内 部原子核对它的引力，就可以离开金属表面逃逸出来，成为光 电子当然，电子吸收光子的能量后可能向各个方向运动，有 的向金属内部运动，并不出来向金属表面运动的电子，经过

8、 的路程不同，途中损失的能量也不同唯独金属表面上的电 子，只要克服金属原子核的引力做功，就能从金属中逸出，这 个功叫逸出功物理必修2配粤教版特别提醒：金属中的每个电子对光子能量的吸收不是连续累加的，它只能吸收一个光子的能量，因此只有达到一定频率的光子照射才有光电效应产生 例1某单色光照射金属时不会产生光电效应，下列措施可能使该金属产生光电效应的是()A延长光照时间B增大光的强度C换用波长较短的光照射D换用频率较低的光照射解析：要产生光电效应，入射光的频率必须大于该金属的极限频率，波长越短的光频率越高，当高于极限频率时就能产生光电效应，故C正确答案：C物理必修2配粤教版题后反思：(1)能否产生光

9、电效应与光的强度和光照时间无关(2)光电效应能否产生仅取决于入射光的频率大小1用某单色光照射一金属可产生光电效应，若增大该单 色光的强度，则逸出的光电子数将如何变化？【答案】增加【解析】因该单色光产生光电效应，故光强增大时，单位时间内到达金属表面的光子数增多，单位时间内吸收光子数增多从而逸出的光电子数目也增多对光的波粒二象性的理解1. 光电效应说明光具有粒子性，光的干涉、衍射等实验 事实，显示光具有波动性，大量实验事实表明，光既具有波动 性又具有粒子性2. 光具有波粒二象性，但在不同情况下表现不同在宏 观上，大量光子传播往往表现为波动性；在微观上，个别光子 在与其他物质产生作用时，往往表现为粒

10、子性3. 光的粒子性不同于宏观观念中的粒子，粒子性的含义 是“不连续”的，“一份一份”的光的波动性也不同于宏观 观念中的波，波动规律决定光子在某点出现的概率，是一种概 率波特别提醒：(1)光的粒子性不同于牛顿的“微粒说”(2)光的波动性不是光子之间相互作用的结果，而是光子本身的一种属性 例2 在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连用弧光灯照射锌板时，验电器的指 针就张开一个角度，如图所示这时( )A. 锌板带正电，指针带正电B锌板带正电，指针带负电C锌板带负电，指针带正电D锌板带负电，指针带负电题眼直击：光电效应时物体表面发出电子物理必修2配粤教版解题流程：答案：A题后反思：光的波动性反应在大量光子的概率上，光波是一种概率波，光的粒子性，表现在能量的不连续上，光子E h中的频率也反映了光的波动性2下列关于光的波粒二象性的说法，正确的是() A有的光是波，有的光是粒子B. 光子与电子是同样的一种粒子C. 光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子 性越显著D. 大量光子的行为往往显