高中物理 第5章 波与粒子教案 鲁科版选修3-5

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1、第1节光电效应第2节康普顿效应(教师用书独具)●课标要求知识与技能1.了解光电效应及其实验规律．2.知道爱因斯坦光电效应方程及其意义．3.了解光电管的应用．4.了解康普顿效应及其意义．过程与方法1.了解物理真知形成的历史过程．2.了解物理学研究的基础是实验事实以及实验对于物理研究的重要性．3.知道某一物质在不同环境下所表现的不同规律特性．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.●课标解读1．知道什么是光电效应，通过实验了解光电效应现

2、象，知道光电效应的瞬时性和极限频率的概念及其与电磁理论的矛盾．2．理解爱因斯坦的光子说及光电方程，并用来解释光电效应现象．3．了解康普顿效应的实验现象，了解光子理论对康普顿效应的解释．4．认识光的波粒二象性，了解玻恩的概率波对光的波粒二象性的解释，了解光在哪些情况下会表现出粒子性或波动性．5．了解人类探索光本质所经历的漫长而曲折的历程，认识科学的探索，是一个不断深入的、永无止境的过程．●教学地位本节教学应注意讲授和讨论相结合，宜从经典物理的局限性开始，引出普朗克量子假说，为后面学习爱因斯坦光子理论做好铺垫，使得教

3、学有清晰的思路和逻辑脉络．做好演示实验是教好光电效应的前提，为改善实验的演示效果，也可以先使验电器带上负电，使指针张开某一角度，光照锌板后，指针张角变小．对光电效应实验结果进行理论解释是教学的难点，教学时可鼓励学生各抒己见，在争论中引出矛盾，促进学生积极思考与发现．通过对康普顿效应的解释进一步认识光的波粒二象性，进而认识光的本质，教学中可适当介绍有关人类对光本质的认识过程，使学生体会到科学探索的道路是曲折的、永无止境的，让学生了解光在什么情况下表现出什么不同的特性，可以举例子加以说明或让学生自己尝试解释一些实例，

4、增进学生对光的波粒二象性和光是一种概率波的理解.(教师用书独具)●新课导入建议问题导入用弧光灯照射连在验电器上的锌板，验电器的金属箔会张开一个角度．你想知道上述现象的原因吗？图教5－1－1●教学流程设计⇒⇒⇒⇓⇒⇐⇐⇓⇒课　标　解　读重　点　难　点1.知道什么是光电效应及其实验现象．2.理解光子说和爱因斯坦光电效应方程，能够利用它解释光电效应实验现象．3.知道什么是康普顿效应及X射线实验原理．4.理解光的波粒二象性，了解光是一种概率波.1.光电效应的基本规律、光子说的基本思想．(重点)2.光的波粒二象性及光电效应

5、实验．(重点)3.对光电效应的理解．(难点)4.光是一种概率波的建立过程．(难点)光电效应1.基本知识(1)光电效应现象：在物理学中，在光的照射下电子从物体表面逸出的现象．(2)光电效应的实验规律①发生的条件：每一种金属对应一种光的最小频率，又称极限频率．只有当光的频率大于或等于这个最小频率时，才会产生光电效应．当光的频率小于这个最小频率时，即使增加光的强度或照射时间，也不能产生光电效应．②与光的强度的关系：产生光电效应时，光的强度越大，单位时间内逸出的电子数越多．③发生光电效应所需的时间：从光照射到金属表面至产

6、生光电效应的时间间隔很短，通常可在10－9_s内发生光电效应．(3)光子说：看似连续的光实际上是由个数有限、分立于空间各点的光子组成的，每一个光子的能量为hν.光在发射和吸收时能量是一份一份的．(4)光电效应方程①表达式：hν＝W＋mv2.②物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量一部分用于从金属表面逸出时做功，剩下的表现为电子逸出后的最大初动能．(5)光电效应的应用①光电开关．②光电成像．③光电池．2．思考判断(1)光电效应实验中光照时间越长光电流越大．(×)(2)光电效应实验中入射光足够强就

7、可以有光电流．(×)(3)光电子的最大初动能与入射光的强度无关．(√)3．探究交流你对光电效应中的“光”是怎样认识的？【提示】　这里的光，可以是可见光，也可以是紫外线、X光等.康普顿效应及光的波粒二象性1.基本知识(1)康普顿效应X射线在石墨上散射时，发现部分散射光的波长变长，波长改变的多少与散射角有关．这种现象称为康普顿效应．(2)康普顿的理论当光子与电子相互作用时，既遵守能量守恒定律．又遵守动量守恒定律，在碰撞中光子将能量hν的一部分传递给了电子，光子能量减少，波长变长．(3)康普顿效应的意义康普顿效应表明光

8、子除了具有能量之外，还具有动量，深入揭示了光的粒子性的一面．(4)光电效应与康普顿效应当波长较短的X射线或γ射线入射时，产生康普顿效应；当波长较长的可见光或紫外光入射时，主要产生光电效应．(5)光的波粒二象性①光的本性：光子既有粒子的特征，又有波的特征，即光具有波粒二象性．②光是一种电磁波．③当光的波长较长时，光在传播过程中波动性明显；当光的波长较短时，光子与粒子相互作用