2017沪科版高中物理选修（3-5）2.2《涅般凤凰再飞翔》word教学设计

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1、【课题】2.2涅槃凤凰再飞翔【教学目标】（一）知识与技能（1）理解光电效应现象及其规律；（2）理解爱因斯坦的光子说以及爱因斯坦对光电效应现象的解释．（3）了解康普顿效应现象，理解康普顿利用光子说对康普顿效应现象所作的解释。（二）过程与方法（1）通过对实验现象的观察和理解，分析推断现象产生的机制，培养学生的逻辑推理能力．（2）通过对光电效应现象和康普顿效应现象的学习，从而对光的粒子性有一个新的认识．（三）情感、态度与价值观通过这节课的学习让学生体验在科学研究中，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．

2、人类认识事物规律的道路是曲折复杂的，对事物的认识是逐步提高完善的。使学生体验科学研究应有的科学态度：尊重客观事实，勇于创新和实践。【教学重点】（1）理解光电效应、康普顿效应的现象及其规律；（2）理解运用爱因斯坦的光子说对以上两种现象的规律所作的解释．【教学难点】（1）爱因斯坦光子说的内容以及的“两种效应”的解释；（2）通过这两种现象的学习和认识，对光的粒子性形成新的认识。【教学过程】新课的引入19世纪60年代，光的波动理论学说虽然取得了很大的成功，在“波动说”与“粒子说”之争中取的了胜利。19世纪80年代，就在赫兹用实验证实麦克斯韦电磁理论的同时，他还发

3、现了一种新的现象——光电效应，当时利用光的波动说也无法解释。下面我们来学习观察光电效应现象．一、光电效应1．读书了解光电效应现象：P.29,了解什么是光电效应现象：1887年，赫兹的发现：汤姆生和勒纳的发现：光电效应：光电子：2.实验探究：探究光电效应产生的条件（1）按照教材P.29~30页的实验步骤进行演示，组织学生观察：n………………………（2）结论：要发生光电效应，照射锌板的光的频率要足够高。3．实验探究：研究光电效应的规律老师介绍实验电路及实验原理，如右图:实验步骤：1.2.3.4.（略见教材P.30）有条件可演示实验，组织学生记录数据，然后分析

4、处理数据，将结果填入表2；若无条件可组织学生阅读实验步骤，理解分析教材提供的实验数据表（略见教材P.30表1）n………………………对教材P.30表1中的数据进行分析处理，结果如下表：表2光的颜色波长λ/nm频率ν/Hz遏止电压U/V最大动能Ekm/eV绿5465.49×10140.400.40蓝4806.25×10140.700.70紫（强度较低）4107.32×10141.151.15紫（强度较高）4107.32×10141.151.15具体结论如下：（1）不同频率的光照射同种金属，频率越高，光电子的最大初动能越大；（2）光电子的最大初动能与入射光强无

5、关；4.光电效应的规律总结（介绍科学家勒纳等人总结的结论）（1）对于各种金属都存在一个极限频率，当入射光频率必须高于这个极限频率时，才能产生光电效应；如果入射光频率低于这个极限频率，无论光多么强，照射时间多么长，都不会产生光电效应。（2）光电子的最大初动能随着入射光频率的增加而增大，与入射光的强度无关。（3）当产生光电效应时，单位时间内从金属表面逸出的光电子数与与入射光的强度有关，光的强度越大，单位时间内从金属表面逸出的光电子数越多。（4）入射光照到金属表面时，光电子的产生几乎是瞬时的不超过10-9秒。5．波动理论解释不了光电效应（1）波动理论解释不了极

6、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时间之短．二、爱因斯坦的光子说1905年，26岁的爱因斯坦发表了题为《关于光的产生和转化的一个启发性观点》，提出了光的量子理论，使光的粒子说这个“涅槃凤凰”重又翱翔在物理学的天空。他认为：光在空间传播时不是连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光子，光子的能量E与频率ν成正比。即E=hν分析论证光子说对光电效应的完美解释阅读教材P.32，

7、注意思考如下问题：1.光子说是怎样解释“光电子的产生几乎是瞬时的”？2.光子说是怎样解释“极限频率”的存在的？3.光子说是怎样解释“最大初动能”与入射光频率的关系的？1.爱因斯坦光电效应方程hν=W+Ekm，反映了最大初动能与入射光频率、金属逸出功的精确关系。试作出最大初动能与入射光频率的关系图像。案例分析：阅读教材P.33的案例分析中的例题及解答三、光子说的又一明证——康普顿效应1916年爱因斯坦进一步指出：光子不仅有能量，而且像实物粒子一样具有动量，其动量大小为p=，其方向沿光的传播方向。康普顿效应为此提供了明证。下面学习康普顿效应。1.康普顿效应：

8、从1920年起，康普顿开始研究X射线通过金属、石墨等物质的散射现象，经过研究发现