《光的波粒二象性》教学设计

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1、《光的波粒二象性》教学设计　一、素质教育目标：　（一）知识教学点　1．知道光具有波粒二象性　2．知道光的粒子性和波动性是辩证统一的　（二）能力训练点　通过对光的电磁说与粒子说的认识，培养学生归纳概括及抽象思维能力。通过实验事实的对比分析，提高学生的综合能力。　（三）德肓渗透点通过对光既具有粒子性，又具有波动性的认识，渗透对学生奇异和谐美和辩证唯物主义思想的教育。进一步领会物理学研究和发展的过程：实验或事实　　　提出假设　　　实验检验　　　完善假说或建立新的假说　　　　实验检验，培养学生的科学素质。　二、

2、重点、难点、疑点及解决办法　本节课是在前几节课的基础上对光本性认识的归纳综合，正确理解光的波粒二象性是学习的重点。对微观世界，波和粒子的图象是如何和谐统一在一起的？是学习中的难点和疑点，教师可以将物理学家在光的双缝干涉实验中，通过减弱光强得到的现象讲解，制成多媒体课件，或采用《光的世界》中关于“光的波粒二象性”的片断放映观看，生动、直接地去领会波粒二象的统一性。　三、课时安排　本节内容安排一课时　四、教具准备　《光的世界》光碟上“光的波粒二象性”片段。底片上人头像的曝光程度不同的四幅可对比图片的多媒体课

3、件。投影仪。　五、学生活动的设计学生活动主要从三个方面安排：第一，通过重要的实验事实到光的电磁说与光子说，归纳得出波粒二象性，在教师引导下由学生完成。可以采用讨论方式进行，也可通过提问归纳。　第二、对微观世界中，波和粒子图象的和谐统一性的认识，建议制作多媒体课件，提供素材、图片让学生自己观察分析，克服难点，解决疑点。第三、对“光具有波粒二象性”的认识从不同角度、不同侧面引导学生讨论，进而归纳其含义的要点。运用综合启发式教学　六、教学步骤：　（一）整体感知、明确目标　介绍本课时学习的目标，从设问引入新课。

4、　（二）重点、难点的的学习与目标完成过程　1．光具有波粒二象性　引导学生讨论、归纳或提问得出：光能发生干涉、衍射、光是电磁波。光电效应现象又证明光具有粒子性，光既具有波动性又具有粒子性，因而光具有波粒二象性。　2．在微观世界，波和粒子的图象是统一的。　多媒体课件展示：“在双缝干涉实验中，在屏处放上照相底片，设法减弱光强，使光子只能一个一个地通过狭逢。科学家的实验表明，如果曝光时间不太长，底片上出现一些无规则分布的亮点，那些亮点就是光子打在底片上形成的。”　观察图片：“曝光程度不同的四幅照片对比”　讨论：

5、　（1）亮点的形成，表明光的什么属性？（粒子性）　（2）亮点分布有无规则？有无确定的轨道？与宏观粒子运动是否相同！为什么？（光子与宏观粒子的运动不同）　（3）长时间曝光形成的干涉条纹现象，表明什么？（光的波动性是大量光子表现出来的现象，粒子性是个别光子表现出来的现象，亮条纹是光子出现几率大的地方）　（4）光子说并不否定光的电磁说，怎样理解？（根据光子说，光子能量E=hr，而γ是波的特征量，因此光子说同时承认其电磁说）对于宏观物体不可想象的波粒二象性，在微观世界却不可避免。由此使我们进一步认识到，矛盾的对

6、立统一性和事物发展的辩证统一性，是认识微观世界的基本法则。3．对“光具有波粒二象性”的理解　　启发讨论并引导归纳：　（1）光具有能量、动量,表明光具有粒子性。光又具有波长、频率，表明光具有波动性。且由E=hr：波粒二象性对光子来讲是统一的。　（2）大量的光子表现出波动性，个别光子表现出粒子性。　（3）波长越长的光，波动性越显著，而频率越高的光的粒子性越显著。（4）光在传播过程中表现出波动性，光与物质发生相互作用时表现出粒子性。　　(三)、总结扩展　1．光子既不是经典的波（惠更斯波），也不是经典的粒子（牛

7、顿弹性球）。光是客观世界物质形式之一。　2．光的波粒二象性最好地反映了自然科学中的矛盾统一性，对立依存的唯物辩证思想和奇异和谐美。由此使人类对微观世界的认识大步向前。　七、板书设计：（投影）第二节　光的波粒二象性,电磁说　　八、参考资料　1．光子的能量为E=hr，动量为p=h/λ　2．德布罗意波：德布罗意指出：自然界在许多方面具有显著的对称性。人类认识的宇宙是由光和实物两种物质组成的，既然光具有波粒二象性，那么实物或许也有二象性。德布罗意假设λ=h/p。P为实物粒子的动量，h为普朗克恒量。且给出：λ=h

8、/p=h/m=　m0为实物粒子的静质量，V为运动速度。此式即德罗罗意公式。经过大量实验证实，德布罗意公式是成立的。