17.1能量量子化物理学的新纪元教学设计（小编推荐）

第一篇：17.1能量量子化物理学的新纪元教学设计（小编推荐）

《17．1 能量量子化：物理学的新纪元》教学设计 徐建强

河南省卢氏县第一高级中学 472200 来自人教网 一、三维目标：

（一）知识与技能

1．了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射

2．了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系 3．了解能量子的概念

（二）过程与方法

了解微观世界中的量子化现象。比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。

（三）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。

二、教学重点

黑体辐射的实验规律；能量子的概念

三、教学难点

理解能量量子化假说

四、教学方法

教师启发、引导，学生自学、讨论、交流。

五、教学用具：

投影片，多媒体辅助教学设备

六、课时安排 1 课时

教学设计

（一）引入新课

教师：介绍能量量子化发现的背景：（多媒体投影，见课件。）

19世纪末页，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。在电磁学方面，建立了一个能推断一切电磁现象的 Maxwell方程。另外还找到了力、电、光、声----等都遵循的规律---能量转化与守恒定律。当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。他们认为物理学已经发展到头了。1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，著名物理学家开尔文作了展望新世纪的发言：“科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。”

也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面在加几位罢了！

但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到： “但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，----” 这两朵乌云是指什么呢？ 一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。正是这两朵乌云发展成为一埸革命的风暴，浇灌着两朵花蕾，事隔不到一年（1900年底），第一朵绽放出量子论的花瓣，紧接着（1905年）第二朵绽放出相对论的芳香。经典物理学的大厦被彻底动摇，物理学发展到了一个更为辽阔的领域。正可谓“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”。点出课题：本节课我们就来体验第一朵鲜花的开放过程：物理学新纪元的到来――能量量子化的发现

（二）进行新课 1．黑体与黑体辐射 思考与讨论：

当你坐在火炉旁时有什么感觉？为什么会有这种感觉？（引出热辐射）教师：指导学生阅读教材相应内容（4分钟）并完成以下内容。自学提纲：

1、热辐射：周围的一切物体都在辐射，这种辐射与物体的 有关，所以叫做热辐射。（板书）

2、黑体：

①某种物体能够吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是，简称。（板书）②一般材料的物体，辐射的电磁波除与有关，还与的种类及状况有关。点评： 热辐射现象

热辐射的主要成分:室温时——波长较长的电磁波；高温时——波长较短的电磁波。例如：铁块温度↑

从看不出发光到暗红到橙色到黄白色

热辐射解释：大量带电粒子的无规则热运动引起的。物体中每个分子、原子或离子都在各自平衡位置附近以各种不同频率作无规则的微振动，每个带电微粒的振动都会产生变化的电磁场，从而向外辐射各种波长的电磁波，形成连续的电磁波谱。黑体

概念：能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体，称为绝对黑体，简称黑体。教师：

课件展示黑体模型。

不透明的材料制成带小孔的的空腔，此小孔可近似看作黑体。如图所示。思考与讨论：

一座建设中的楼房还没有安装窗子，尽管室内已经粉刷，如果从远处观察，把室内的亮度与楼房外墙的亮度相比，你会发现什么？为什么？（加深对黑体的理解）

点评：从远处看没有安装窗户的大楼时，一方面由于射入的光线反射出来的较少；另一方面由于人站的远，能反射进人的眼睛的光线与外墙相比更少，所以即使墙已经粉刷，看起来也比外墙暗的多。

强调：黑体看上去不一定是黑的，只有当其自身辐射的可见光非常微弱时看上去才是黑的；有些可看做黑体的物体由于由较强的辐射，看起来还会很明亮，如炼钢炉口上的小孔，一些发光物体（太阳、白炽灯灯丝）也被当做黑体处理。跟踪练习:（课件展示）

1、对黑体辐射电磁波的波长分布有影响的是

（A)A．温度

B．材料

C．表面状况

D．质量 解析：引导学生解释。2．黑体辐射的实验规律 教师：研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。物理学家通过实验得出了它的实验规律，请同学们阅读教材“黑体辐射的实验规律”相应内容（4分钟）并完成以下内容。

自学提纲：（课件展示）

1、黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的有关。随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有。另一方面，辐射强度的极大值向波长较的方向移动。（板书）点评：

教师：提出问题，设置疑问。怎样解释黑体辐射的实验规律呢？ 在新的理论诞生之前，人们很自然地要依据热力学和电磁学规律来解释。德国物理学家维恩和英国物理学家瑞利分别提出了辐射强度按波长分布的理论公式。结果导致理论与实验规律不符，甚至得出了非常荒谬的结论，当时被称为“紫外灾难”。课件展示：瑞利-琼斯线、维恩线。跟踪练习：（课件展示）

2、黑体辐射的实验规律如右图示，由图可知（ACD）A、随温度升高，各波长的辐射强度都增加 B、随温度降低，各波长的辐射强度都增加

C、随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 D、随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 解析：引导学生观察图像解释答案。3．能量子：超越牛顿的发现

教师：利用已有的理论解释黑体辐射的规律，导致了荒谬的结果。必然会促使人们去发现新的理论。这就是能量子概念。请同学们阅读教材p28第5段至p29第2段（5分钟）。回答以下内容。自学提纲：（课件展示）

1、定义：普朗克认为，带电微粒辐射或者吸收能时，只能辐射和吸收某个最小能量值的。即：能的辐射或者吸收只能是。这个不可再分的最小值ε叫做。

2、能量大小：ε=hν，其中ν是电磁波的频率，h称为常量。h=

。（板书）

3、能量的量子化：在微观世界中能量是的，或者说微观粒子的能量是的，这种现象叫能量的量子化。思考讨论：

结合教科书上的例子及生活实例说说你心中的连续性与量子化有什么区别？（突破难点）教师引导：比如知道了一个箱子的体积，；里面装满了苹果，如果我们用苹果的密度乘以箱子的体积（用连续性的观点处理），其重量会大于实际重量，我们只有把苹果想成量子化的，才能与实际吻合。又比如，人就是量子化的，不能说某个家庭有2.2个小孩，因为一个小孩就是一个基本单位；楼梯也是量子化的，一个人上楼梯，他可以一次上一阶、或者两阶，但他绝不可能上一阶半且固定在哪里。学生回答：举出实例，说出感受。点评：

1900.10.19 普朗克在德国物理学会会议上提出一个黑体辐射公式 提出了能量子、物体辐射或吸收能量只能一份一份地按不连续的方式进行的新观点。辐射物体中包含大量振动着的带电微粒，它们的能量是某一最小能量的整数倍

E=nε

n=1,2,„

ε叫能量子，简称量子，n为量子数，它只取正整数——能量量子化；对于频率为(的谐振子，最小能量为：ε=h(；

h=6.626(10-34J·S----普朗克常数。普朗克后来又为这种与经典物理格格不入的观念深感不安，只是在经过十多年的努力证明任何复归于经典物理的企图都以失败而告终之后，他才坚定地相信h的引入确实反映了新理论的本质。

1918年普朗克荣获了诺贝尔物理学奖。他的墓碑上只刻着他的姓名和 黑体辐射的研究卓有成效地展现在人们的眼前，紫外灾难的疑点找到了，为人类解决了一大难题。使热爱科学的人们又一次倍感欣慰，但真理与谬误之争就此平息了吗？要知后事如何？请听下回分解。跟踪练习：（课件展示）

3、人体表面辐射本领的最大值在波长为940μm处，对应的是何种辐射？能量子的值为多大？

解析：请一位学生到黑板解答，其余学生在笔记本上完成。有学生自己点评解答过程，锻炼学生分析解答问题的能力。

（三）课堂小结

让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

七、布置作业：“问题与练习”1、2、3题

八、教学体会：

第二篇：2017-2018学年人教版选修3-5 能量量子化 第1课时 教案

教学课题： 第一节 能量量子化

教学目标

1、知识与技能：

（1）了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射

（2）了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系（3）了解能量子的概念

2、过程与方法：

了解微观世界中的量子化现象。比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。

3、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。教学重点: 能量子的概念

教学难点: 黑体辐射的实验规律 教学过程： 材料鉴赏：

19世纪末，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。在电磁学方面，建立了一个能推断一切电磁现象的Maxwell方程。

另外还找到了力、电、光、声----等都遵循的规律---能量转化与守恒定律。当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。他们认为物理学已经发展到头了。

1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上,著名物理学家开尔文勋爵作了展望新世纪的发言: “科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了”。

--开尔文--也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面在加几位罢了！

但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到：“但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，----” 这两朵乌云是指什么呢？

一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。后来的事实证明，正是这两朵乌云发展成为一埸革命的风暴，乌云落地化为一埸春雨，浇灌着两朵鲜花。

普朗克量子力学的诞生、相对论问世

然而, 事隔不到一年(1900年底)，就从第一朵乌云中降生了量子论，紧接着(1905年)从第二朵乌云中降生了相对论。经典物理学的大厦被彻底动摇，物理

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学发展到了一个更为辽阔的领域。正可谓“山重水复疑无路, 柳暗花明又一村”。

一、热辐射现象

1、热辐射：固体或液体，在任何温度下都在辐射各种波长的电磁波，这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。所辐射电磁波的特征与温度有关。

固体在温度升高时颜色的变化

例如，铁块随着温度升高： 现象：

直觉: 低温物体发出的是红外光 炽热物体发出的是可见光 高温物体发出的是紫外光 注意：

热辐射与温度有关

激光 日光灯发光不是热辐射

2、特点：

①辐射强度及波长的分布随温度变化；

② 随着温度升高,电磁波的短波成分增加。

3、热平衡状态：物体的温度恒定时，物体所吸收的能量等于在同一时间内辐射的能量，这时得到的辐射称为平衡热辐射。

二、黑体与黑体辐射 思考与讨论: 一座建设中的楼房还没安装窗子，尽管室内已经粉刷，如果从远处看窗内，你会发现什么？ 为什么？ 几点说明：

①黑体是个理想化的模型。

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例：开孔的空腔，远处的窗口等可近似看作黑体。②对于黑体，在相同温度下的辐射规律是相同的。

③一般物体的辐射与温度、材料、表面状况有关，但黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。

三、黑体辐射的实验规律

研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础

1、测量黑体辐射的实验原理图： 加热空腔使其温度升高，空腔就成了不同温度下的黑体，从小孔向外的辐射就是黑体辐射。

三、黑体辐射的实验规律

2、辐射强度：单位时间内从物体单位面积上所发射的各种波长的总辐射能，称为辐射强度。

特点：随温度的升高①各种波长的辐射强度都在增加； ②绝对黑体的温度升高时，辐射强度的最大值向短波方向移动。

三、黑体辐射的实验规律

3、经典物理学所遇到的困难

解释实验曲线—— 一朵令人不安的乌云 1)维恩的半经验公式： 短波符合;长波不符合 2)瑞利----金斯公式：

长波符合;短波荒唐----紫外灾难

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四、能量子：超越牛顿的发现

1、普朗克能量子假说

2、辐射物体中包含大量振动着的带电微 粒，它们的能量是某一最小能量的整数

倍 E=ne n=1,2,…（e叫能量子，简称量子，n为量子数，它只取正整数——能量量子化）

3、谐振子只能一份一份按不连续方式辐射或吸收能量

4、对于频率为n 的谐振子，最小能量为：  =h n

普朗克常量h=6.626´10-34J·s 意义：（阅读书本p29）

Planck抛弃了经典物理中的能量可连续变化、物体辐射或吸收的能量可以为任意值的旧观点，提出了能量子、物体辐射或吸收能量只能一份一份地按不连续的方式进行的新观点。这不仅成功地解决了热辐射中的难题，而且开创物理学研究新局面，标志着人类对自然规律的认识已经从从宏观领域进入微观领域，为量子力学的诞生奠定了基础。黑体辐射公式：

1900年10月19日，普朗克在德国物理学会会议上提出一个黑体辐射公式：

五、普朗克能量子理论成功解释黑体辐射

黑体辐射的研究卓有成效地展现在人们的眼前，紫外灾难的疑点找到了，为人类解决了一大难题。使热爱科学的人们又一次倍感欣慰，但真理与谬误之争就此平息了吗？

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物理难题： 1888年，霍瓦(Hallwachs)发现一个带负电的金属板被紫外光照射会放电。近10年以后，1897年，J.Thomson发现了电子，此时，人们认识到那就是从金属表面射出的电子，后来，这些电子被称作光电子(photoelectron)，相应的效应叫做光电效应。人们本着对光的完美理论（光的波动性、电磁理论）进行解释会出现什么结果？

普朗克后来又为这种与经典物理格格不入的观念深感不安，只是在经过十多年 的努力证明任何复归于经典物理的企图都以失败而告终之后，他才坚定地相信 h 的引入确实反映了新理论的本质。1918年他荣获诺贝尔物理学奖。

死后他的墓碑上只刻着他的姓名和 h=6.626×10-34Js普朗克理论:能量在发射和吸收的时候，不是连续不断，而是分成一份一份的。能量是h 的整数倍。每份能量为: E=hν

问题: 既然灯向外辐射的光能是分立的，一份份的。为何我们看不到灯的亮度发生变化？ 结论：

1、在宏观尺度内研究物体的运动时我们可以认为：物体的运动是连续的,能量变化是连续的,不必考虑量子化

2、在研究微观粒子时必需考虑能量量子化 【例1】下列叙述正确的是（ACD）A、一切物体都在辐射电磁波

B、一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关

C、黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关 D、黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波

【例2】炼钢工人通过观察炼钢炉内的颜色，就可以估计出炉内的温度，这是根据什么道理? [答案]根据热辐射的规律可知，当物体的温度升高时，热辐射中较短波长的成分越来越强，可见光所占份额增大，温度越高红光成分减少，频率比红光大的其他颜色的光，为橙、黄、绿、蓝、紫等光的成分就增多。因此可根据炉内光的颜色大致估计炉内的温度 【例3】对应于3.4×l0-l9J的能量子，其电磁辐射的频率和波长各是多少？它是什么颜色？

解：根据公式ε=hν和ν=c/λ得

ν=ε/h=5.13×1014Hz λ=c/ν=5.85×10-7Hz 5.13×10-14Hz的频率属于黄光的频率范围，它是黄光，其波长为5.85×l0-7m。

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能量量子化:物理学的新纪元

1900年12月14日，普朗克在柏林宣读了他关于黑体辐射的论文，宣告了量子的诞生。那一年他42岁。普朗克把能量子引入物理学,正确地破除了”能量连续变化”的传统观念,成为现代物理学思想的基石之一, 为我们打开了量子之门,就在1900年，一个名叫爱因斯坦(Albert Einstein)的青年从苏黎世联邦工业大学(ETH)毕业，正在为将来的生活发愁。5年后他受量子化启发提出了光量子,成功的解释了光电效应。

就在那一年,在丹麦，15岁的玻尔(NielsBohr)正在哥本哈根的中学里读书。玻尔有着好动的性格。学习方面，他在数学和科学方面显示出了非凡的天才，但是他的笨拙的口齿和惨不忍睹的作文却是全校有名。13年后他提出了原子轨道量子化。德布罗意(Louis de Broglie)当时8岁，还正在家里接受良好的幼年教育。后来他提出了物质波。

再过12个月，维尔兹堡(Wurzberg)的一位著名希腊文学教授就要喜滋滋地看着 他的宝贝儿子小海森堡(Werner Karl Heisenberg)呱呱坠地。以上人物都将在我们的课文中出现,请同学们记住他们的名字。课堂练习：

1、灯向外辐射的能量是最小能量的整数倍。那么红光的最小能量比紫光的最小能量大还是小?

2、光源发出的光能是一份一份的，那么每份光能是怎样传到你的眼睛里呢？是均匀分布在两只眼睛里？还是每份只传给一只眼睛上的某一处呢？ 联想

根据物理课本知识，物体的所带电量是基本电荷的整数倍，但现代科学发现：有的基本粒子所带电量是基本电荷的分数倍。

普朗克提出了能量是最小能量hν的整数倍，那么该最小能量还能再分吗？如果能分，又是按怎样的规律分呢? 小资料库

1900年12月14日普朗克在德国物理学会上报告了自己的研究结果，他的公式受到欢迎，但他的能量子假说，却受到冷遇，当时没有人相信他的假说。能量子假说的提出，给经典物理学打开了一个缺口，为量子物理学安放了一块奠基石，宣告量子物理学的诞生。

能量的变化竟然是不连续的，这与物理学界几百年来信奉的“自然界无跳跃” 的原则直接矛盾，因此量子论出现之后，许多物理学家不予接受。量子论的出现，物理学界最初的反应是极其冷淡的。人们只承认普朗克那个同实验一致的经验性的辐射公式，而不承认他的理论性的量子假说。

遗憾的是，普朗克虽然发现了能量子，但他不能理解这一发现的意义，对自己的发现长期惴惴不安。在发现能量子之后的长达１４年时间，他总想退回到经典物理学的立场。他曾在散步时对儿子说：“我现在做的事情，要么毫无意义，要么

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可能成为牛顿以后物理学上最大的发现。”

普朗克在做出量子假说时已年过四十。他受过严格的经典物理学训练，对经典物理学十分熟悉和热爱。他不愿意同经典物理学决裂，只是迫于事实的压力，才不得不做出能量子的假说。他的能量子假说是不彻底的，他的理论还是以承认电磁波本身的连续性为基础的。他把自己的量子假说仅仅局限于振子对电磁波的吸收和发射的特殊性上。

1905年，爱因斯坦提出光量子假说，成功地解释了光电效应；1906年，他又将量子理论运用到固体比热问题，获得成功；1912年，玻尔将量子理论引入到原子结构理论中，克服了经典理论解释原子稳定性的困难，建立了他的原子结构模型，取得了原子物理学划时代的进展；1922年，康普顿通过实验最终使物理学家们确认光量子图景的实在性，从而使量子理论得到科学界的普遍承认。

面对量子论的发展与成功，以及科学界的批评，普朗克最终放弃了倒退的立场。1920年，在诺贝尔奖颁奖仪式上，他作了题为《量子理论的创立和当前的发展状况》的演讲，演讲中他说：“……我觉得整个的发展过程似乎是为歌德在很久以前所说的一句名言提供了一个新的证明，这句名言是：‘人要奋斗就要有错误。’ ”

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第三篇：高二物理选修3-5能量量子化教学案

高二

班

姓名

第十七章

波粒二象性

§17.1

能量量子化

【学习目标】

1．知道什么是黑体与黑体辐射。

2．了解“紫外灾难”。

3．知道什么叫能量子及其含意。

【重点和难点】

1．重点：黑体辐射的实验规律

能量量子化

2．难点：黑体辐射的理解

【新课教学】

1．我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的________有关，所以叫做热辐射。

2．如果某种物体能够________入射的各种波长的电磁波而不发生________，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的________有关。

3．普朗克假说：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的________。当带电微粒辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位________地辐射或吸收的。这个不可再分的最小能量值ε叫做________，ε＝________，ν是电磁波的频率，h是一个常量，后被称为普朗克常量。其值为h＝________

J·s。

4．黑体与黑体辐射

(1)热辐射

①定义：我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫热辐射。

②热辐射的特点

物体在任何温度下都会发射电磁波，热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。当物体温度较低时(如室温)，热辐射的主要成分是波长较长的电磁波(在红外线区域)，不能引起人的视觉；当温度升高时，热辐射中较短波长的成分越来越强，可见光所占份额增大。

(2)黑体

①定义：在热辐射的同时，物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。如果一个物体能够完全吸收投射到其表面的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。

②黑体辐射的特性：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。

5．黑体辐射的实验规律

(1)温度一定时，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值。

(2)随着温度的升高

①各种波长的辐射强度都有增加；

②辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，黑　体

一般物体

热辐射特点

辐射电磁波的强度按波长(或频率)的分布只与黑体的温度有关

辐射电磁波的情况与温度、材料的种类及表面状况有关

吸收及反射特点

完全吸收各种入射电磁波，不反射

既吸收，又反射，其能力与材料的种类及入射波长等因素有关

【课堂例题】

【例1】：黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知

（）

A．随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加

B．随温度降低，各种波长的辐射强度都有增加

C．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动

D．随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

【例2】：关于对普朗克能量子假说的认识，下列说法正确的是

（）

A．振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值ε

B．带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍

C．能量子与电磁波的频率成正比

D．这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的【例3】：红光和紫光相比

（）

A．红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大

B．红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大

C．红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小

D．红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小

【例4】：光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围是400—700

nm、400

nm、700

nm电磁辐射的能量子的值各是多少？

【课后反馈】

1．关于对黑体的认识，下列说法正确的是

（）

A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关

C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关

D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸

收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体

2．关于对热辐射的认识，下列说法中正确的是

（）

A．热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波

B．温度越高，物体辐射的电磁波越强

C．辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料种类及表面状况无关

D．常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色

3．红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是

（）

A．红光

B．橙光

C．黄光

D．绿光

4．某种光的光子能量为E，这种光在某一种介质中传播时的波长为λ，则这种介质的折射率为()

A．

B．

C．

D．

5．某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h表示普朗克常量，则激光器每秒发射的能量子数为

（）

A．

B．

C．

D．

6．2006诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化。他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。下列与宇宙微波背景辐射的黑体谱相关的说法中正确的是()

A．微波是指波长在10－3

m到10

m之间的电磁波

B．微波和声波一样都只能在介质中传播

C．黑体的热辐射实际上是电磁辐射

D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说

7．在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥着重要作用。蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的。假设老鼠的体温约为37

℃，它发出的最强的热辐射的波长为λm。根据热辐射理论，λm与辐射源的绝对温度T的关系近似为Tλm＝2.90×10－3

m·K。

(1)

老鼠发出最强的热辐射的波长为

()

A．7.8×10－5

m

B．9.4×10－6

m

C．1.16×10－4

m

D．9.7×10－8

m

(2)

老鼠发出的最强的热辐射属于

()

A．可见光波段

B．紫外波段

C．红外波段

D．X射线波段

8．二氧化碳能强烈吸收红外长波辐射，这种长波辐射的波长范围约是1.4×10－3—1.6×10－3

m，相应的频率范围是________，相应的光子能量的范围是________，“温室效应”使大气全年的平均温度升高，空气温度升高，从微观上看就是空气中分子的________。(已知普朗克常量h＝6.6×10－34

J·s，真空中的光速c＝3.0×108

m/s。结果取两位数字)

9．神光“Ⅱ”装置是我国规模最大，国际上为数不多的高功率固体激光系统，利用它可获得能量为2

400

J、波长λ为0.35

μm的紫外激光，已知普朗克常量h＝6.63×10－34

J·s，则该紫外激光所含光子数为多少个？(取两位有效数字)。

10．氦—氖激光器发出波长为633

nm的激光，当激光器的输出功率为1

mW时，每秒发出的光子数为多少个？

第四篇：《物理学与人类文明》教学设计（最终版）

整合教材资源，上好高中第一堂物理课 豆振峰 兰州七中 《物 2011.06.13 兰州电大培训教学设计

理学与人类文明》教学实践---

一、概述： 教材分析1.。绪课是《物理学与人类文明》出自新课标、人教版、普通高中物理教科书①（必修）高中第一堂物理课，也是一堂重要的课。绪论课给学生的第一印象，会使学生对教师的思想情感、精神向往、价值追求、教学《物理学与人类文明》风格和特色留下深刻印象，对提高学生学习物理的兴趣也很有帮助。，“物理学与社会进步”，“物理学与其他学科”中的，“物理学的未来”，“物理学与思维观念”全景式地展现了物理学与人类文明的方方面面以及社会发展、观念转变的作用和影响，为教师提供了进行绪论教学的丰富素材。对提高学生学习兴趣，了解物理学内容，怎样学好 物理进行了科学阐述。本节课知识点间关联不强，但好的资源配置可以提高兴趣，为学好物理增加动力，学好物理的方法，高中物理的内容，高、初中物理的差别和衔接也是本节课必须交代给学生 的内容之一。学情分析：2.但受到物都有着决心学好各门功课的决心和愿望，刚进入高中的新生经过中考的洗礼，理难学，高中物理学什么是他们迫切想知道的，怎么学是他们想得到的。利用好绪论课对培但中考的局限性大部分学生是制订学习计划和选用学习方法都至关重要。养学生学习兴趣，学啥考啥，对力学知识相对薄弱一点。好的动机加上好的方法是上好本课的前提。说课稿3.如何上好一堂绪论课？目前，关于绪论课有以下五个方案：方案一：视频（，组织讨论。，物理学简介，阅读《物理学与人类文明》分钟）12，小实验，阅读、分组发言谈感受。分钟）12方案二：视频（方案三：课前预习，上网查资料，课堂分组讨论发言。方案四：学生整节课自习，自己总结。方案五：跳过不讲。“物，《物理学与人类文明》中的“物理学与其他学科”1新课标人教版高中物理必修，全景式地展现了物理学与人“物理学的未来”，“物理学与思维观念”，理学与社会进步”类文明的方方面面以及社会发展、观念转变的作用和影响，为教师提供了进行绪论教学的丰富素材。“改变学习方式”的核心是让学生改变学生的学习方式是这次课程改革的一大任务。学生在学习活动中应该主动地动，而是做一个主动的“探索者”不做被动的“受教育者”脑、动手、引发疑问，进行思考、实验操作，相互讨论。引导学生逐渐形成观察与思考的。教学中要倡导自主学习，重视科学探究，实现教学方式的多习惯，不做思想的“懒汉”。样化，尽力做到“播种一种行为，收获一种习惯”从教科书演变成实际教学过程，其中有教师再创造的广阔空间，这将是展现教师对物智力交锋的轻松和谐的场所。也是师生情感交流、理学的理解及对教育的理解的多彩舞台，通过这种富含智力与非智力因素的教学活动，使固化在书本中的内容在学生心中和手中活 起来。

二、教学设计内容 【教学目标】

（一）知识与技能： 了解物理学对人类文明、社会进步的影响。1.2011.06.13 兰州电大培训教学设计

认识物理学在科学中的基础地位。2.知道高中物理与初中物理在内容、方法上的主要区别和联系。3.知道高中物理学习的基本要求。4.（二）过程与方法：1.通过物理实验，联系社会、生活实例，让学生体会物理对人类文明、社会进步的影响及物理 学的基础地位。通过实例分析，使学生认识高中物理与初中物理在内容、方法上的区别和联系。2.（三）情感态度价值观：全景式地了解物理学与人类文明的方方面面以及对社会发展、观念转变的作用和影响，提高科 学素养。【教学重点】 开阔学生视野，引起对高中物理的新鲜感，介绍高、初中物理的区别，知道怎样学习高中物理。【教学难点】内容多，素材丰富，怎样精选素材引起学生对高中物理的兴趣，怎样引导学生思考问题，知道如

何学习物理知识的方法。

课时 2【课时安排】 【教学过程】 引入：“判天地之美，战国时期接触的思想家。对中国古代哲学的发展具有重要影响。他说过：----庄子它起始于伽利略和牛顿时代。物理学是一门自然学科，这句话就是我们物理学科的浓缩。”析万物之理。它是一门实验科学，令人尊敬和热爱的基础学科。它已经成为一门有众多分支、进过三个多世纪的发展，也是一门崇尚理性、重视逻辑推理的科学。下面，我们通过实例来深入了解一下物理学的基础地位和对社会进步，人类文明的推动作用。

物理学的基础地位及物理学对人类文明、社会进步的影响。

一、（情景一：磁悬浮）1实验：找两个空心的圆柱片磁铁，同名磁极相对，穿在同一根竹筷上，用手压下上面的磁铁，松 手观察它的运动情况。：上面的磁铁为什么会跳起来，为什么会悬浮在下面的磁铁上方？1问题 ：根据这个实验，你会想到那一种交通工具？2问题人们就是从磁悬浮现象中得到启发，总结：这说明物理学在推进行磁悬浮列车的研究和制造的，动社会进步、人类文明方面起到推动作用。

情景二：感应起电和火花放电）2（实验：用感应起电机或感应圈产生火花放电，让学生观察现象，闻气味，然后联想生活实例。还

可以用一张纸试着挡住放电的弧光，最好能引燃纸张，说明雷击引起火灾的现象。

：你看、听到了什么现象？1问题问题 ：根据这个实验，你会想到那一种自然现象？2 ：放电发生在什么地方？为什么建筑物上方都有尖尖的设置，是干什么用的？3问题

：你闻到什么气味了吗？4问题总结：大家都知道是富兰克林首先研究了雷电现象，并将“天电”与“地电”统一起来，从此人们知道“天电”并不是上帝震怒，而是一种自然现象。在物理学对静电研究的基础上，人们发明了发电推动了社会的进步和发展。静电除尘等技术，静电复印、电动机、机、这也说明物理学在推动社会进步、人类文明方面起到推动作用。

情景三：阴极射线实验）3（实验：发生阴极射线，用磁场改变粒子运动轨迹。说明：我们看到的亮线是从阴极射出的电子流打在荧光板上产生的。

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：你有什么办法改变射线的轨迹？1问题

：从上述实验你会想到生活中的什么电器设备？2问题目前解决人类能源问题正是人们对电磁现象的深入研究使我们处于电气化和信息化时代，总结：的核聚变的研究中，利用磁场控制带电粒子的运动仍然是基本的思路和方法。）4（比比谁吹的肥皂泡大:四情景 你见过多大的肥皂泡？你吹过的肥皂泡最大的有多大？是什么形状的？在阳光下表面是什设问： 么颜色的？的30cm—20实验：用洗涤剂或洗衣粉加热水配置成液体，用硬导线（或细竹竿）圈成一个直径

圆圈，适当加洗涤剂试着能做出肥皂泡为止。1问题 ：这个肥皂泡大不？ ：与你见过的肥皂泡形状一样吗？为什么？2问题 ：阳光（灯光）下表面什么颜色？你知道为什么吗？3问题

这些我们高中都会接触到，到时我们再研究。我们要原子与核内容，光、电磁、热、高中物理我们还会研究力、总结：，勤于思考”“重视实验，养成习惯，提高能力。注重“经历过程，体验方法”人类文明的进一步了解物理的基础地位和对推动社会进步、阅读教材绪论中提供的素材，作业： 影响。

二、怎样学好高中物理 课前观看视频《物理学与人类文明》 1.2.分组讨论，派代表发言，谈学习感受。主要是物理的地位，物理的学习方法。

高中物理与初中物理在内容和方法上的区别 3.高中物理除了现象、概念和规律之外还应该关注研究问题的方法，学会从先想到抽象，从定性到

学会独立分析问题解决问题的思维习惯。学会实验探究，学会用数学方法解决物理问题，定量研究问题，高中物理学习的基本要求 4.。高中物理学习与初中物理学高中物理学习应该“重视实验，勤于思考”和“经历过程，体验方法”习虽然有一定区别，但也不是孤立的，要继续坚持初中物理学习中积累的学习方法和体会，重视从正反

两个方面加以总结和提炼，做到：

认真阅读，学会自学）1（弄清语句间的逻辑顺序和因果关系，阅读课本是要抓住关键词语，就要认真阅读课本。要学好物理，领会文章段落所表达的物理内容，掌握课本叙述物理问题的表达方法。2（认真听讲，独立思考）认真听讲是一个学生获得全面和丰富物理知识的主要途径。认真听讲当然要和独立思考联系在一起，缺少学生思维活动的听课，是不可能经历知识的构建过程和思维的发展过程的，认真听课并不排斥独立 思考。做好实验，做好练习）3（做好实验可以激发学习兴趣，掌握基本的实验技能和方法还能是我们清晰认知物理现象，建立物理

现象的明确表象，深刻理解物理规律和模型。高中物理的学习过程是物理知识的构建过程，而知识的结构与练习有着密切的关系，不能以听懂为目标，要达到会的目标。譬如，学游泳，教练一教就懂，但要会游泳不下水，不练习是绝对不会的，从

懂到会需要练习来支撑。针对学生知识起点和而是根据教学目标，一堂好的绪论课并不是教科书内容的简单讲解，【课后反思】心理特点的精心设计，是教师教学理念的体现，是教师多种教学方式、教学技能和及教学策略的思维、了解学习高花一定的时间进行绪论教学对培养学生学习高中物理的兴趣，磨刀不误砍柴功，灵活运用。中物理的方法都至关重要。3

2011.06.13 兰州电大培训教学设计 教学设计流程图】【 始 开

观察 实验导入 观察 提出问题 给出结论 1 完成 否 是 展示图片引出问题 课件 分析讨论 2 完成 否是 题问出引片图示展 课件 分析讨论 3 完成 否是 阅读 课本 总结 结束 4

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教学评价设计

帮助和总结 □否 ■是 如果你的作品集被选中作为案例，是否愿意署名？提示： 5

第五篇：物理学概论心得体会1

物理学概论新的心得体会

在高中时我就对物理有浓厚的兴趣，高三时就卖了《普通物理学》，应为当时我们班上有许多同学都买了一些大学教材，如《普通生物学》、《无机化学》、《高等数学》等书。然而我发现《普物》比其他的都要难得太多（当时有许多符号都不知道），到了大学学了《高数》后才发现都是以高数为基础的各种公式的变形，要用到许多《高数》知识。

高考填志愿是我就填写了一些物理学专业，当时没有想过读师范专业，但前面几所学校都没上，最后还是读了师范专业，我想应该没有多大区别。

刚进入大学开始学习时，我对物理学感到很迷茫，我不知道自己将要学的是什么。但是通过高老师详细的讲解之后，我发现原来物理学对我们的生活很重要，原来物理学是这样慢慢壮大的，原来是有那么多先辈的伟大付出的，原来有那么多充满乐趣的故事。那种对未知的探索，那种对科学的执着，那种探索的乐趣，一切都深深的吸引了我。

物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础。它的理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言，以实验作为检验理论正确性的唯一标准，它是当今最精密的一门自然科学学科。

物理学是一种自然科学，注重于研究物质、能量、空间、时间，尤其是它们各自的性质与彼此之间的相互关系。物理学是关于大自然规律的知识；更广义地说，物理学探索分析大自然所发生的现象，以了解其规则。

物理学分为：牛顿力学、理论力学、电磁学、电动力学、热力学、统计力学、相对论、量子力学等分类。

物理学研究分为四个领域：

凝聚态物理

研究物质宏观性质，这些物相内包含极大数目的组元，且组员间相互作用极强。最熟悉的凝聚态相是固体和液体，它们由原子间的键和电磁力所形成。更多的凝聚态相包括超流和波色-爱因斯坦凝聚态（在十分低温时，某些原子系统内发现）；某些材料中导电电子呈现的超导相；原子点阵中出现的铁磁和反铁磁相。凝聚态物理一直是最大的的研究领域。历史上，它由固体物理生长出来。1967年由菲立普·安德森最早提出，采用此名。

原子、分子和光学物理

研究原子尺寸或几个原子结构范围内，物质-物质和光-物质的相互作用。这三个领域是密切相关的。因为它们使用类似的方法和有关的能量标度。它们都包括经典和量子的处理方法；从微观的角度处理问题。原子物理处理原子的壳层，集中在原子和离子的量子控制；冷却和诱捕；低温碰撞动力学；准确测量基本常数；电子在结构动力学方面的集体效应。原子物理受核的影晌。但如核分裂，核合成等核内部现象则属高能物理。分子物理集中在多原子结构以及它们，内外部和物质及光的相互作用，这里的光学物理只研究光的基本特性及光与物质在微观领域的相互作用。

高能/粒子物理

粒子物理研究物质和能量的基本组元及它们间的相互作用；也可称为高能物理。因为许多基本粒子在自然界不存在，只在粒子加速器中与其它粒子高能碰撞下才出现。据基本粒子的相互作用标准模型描述，有12种已知物质的基本粒子模型（夸克和轻粒子）。它们通过强，弱和电磁基本力相互作用。标准模型还预言一种希格斯-波色粒子存在。现正寻找中。

天体物理

天体物理和天文学是物理的理论和方法用到研究星体的结构和演变，太阳系的起源，以及宇宙的相关问题。因为天体物理的范围宽。它用了物理的许多原理。包括力学，电磁学，统计力学，热力学和量子力学。1931年卡尔发现了天体发出的无线电讯号。开始了无线电天文学。天文学的前沿已被空间探索所扩展。地球大气的干扰使观察空间需用红外，超紫外，伽玛射线和x-射线。物理宇宙论研究在宇宙的大范围内宇宙的形成和演变。爱因斯坦的相对论在现代宇宙理论中起了中心的作用。20世纪早期哈勃从图中发现了宇宙在膨胀，促进了宇宙的稳定状态论和大爆炸之间的讨论。1964年宇宙微波背景的发现，证明了大爆炸理论可能是正确的。大爆炸模型建立在二个理论框架上：爱因斯坦的广义相对论和宇宙论原理。宇宙论已建立了ACDM宇宙演变模型；它包括宇宙的膨胀，黑能量和黑物质。从费米伽玛-射线望运镜的新数据和现有宇宙模型的改进，可期待出现许多可能性和发现。尤其是今后数年内，围绕黑物质方面可能有许多发现。

伽利略·伽利雷人类现代物理学的创始人，奠定了人类现代物理科学的发展基础。随着时代的进步物理学逐步的发展演变出各种各样的下级学科。如今的物理学和科学技术的关系两种模式并存，相互交叉，相互促进“没有昨日的基础科学就没有今日的技术革命”。例如：核能的利用、激光器的产生、层析成像技术(CT)、超导电子技术、粒子散射实验、X 射线的发现、受激辐射理论、低温超导微观理论、电子计算机的诞生。几乎所有的重大新(高)技术领域的创立，事先都在物理学中经过长期的酝酿。

物理学的基本性质是物理学是人们对无生命自然界中物质的转变的知识做出规律性的总结。这种运动和转变应有两种。一是早期人们通过感官视觉的延伸，二是近代人们通过发明创造供观察测量用的科学仪器，实验得出的结果，间接认识物质内部组成建立在的基础上。物理学从研究角度及观点不同，可分为微观与宏观两部分，宏观是不分析微粒群中的单个作用效果而直接考虑整体效果，是最早期就已经出现的，微观物理学随着科技的发展理论逐渐完善。物理学是对自然界概括规律性的总结，是概括经验科学性的理论认识。

物理学的本质

物理学并不研究自然界现象的机制（或者根本不能研究），我们只能在某些现象中感受自然界的规则，并试图以这些规则来解释自然界所发生任何的事情。我们有限的智力总试图在理解自然，并试图改变自然，这是物理学，甚至是所有自然科学共同追求的目标。

物理学包含六大性质：

1.真理性：物理学的理论和实验揭示了自然界的奥秘，反映出物质运动的客观规律。

2.和谐统一性：神秘的太空中天体的运动，在开普勒三定律的描绘下，显出多么的和谐有序。物理学上的几次大统一，也显示出美的感觉。牛顿用三大定律和万有引力定律把天上和地上所有宏观物体统一了。麦克斯韦电磁理论的建立，又使电和磁实现了统一。爱因斯坦质能方程又把质量和能量建立了统一。光的波粒二象性理论把粒子性、波动性实现了统一。爱因斯坦的相对论又把时间、空间统一了。

3.简洁性：物理规律的数学语言，体现了物理的简洁明快性。如：牛顿第二定律，爱因斯坦的质能方程，法拉第电磁感应定律。

4.对称性：对称一般指物体形状的对称性，深层次的对称表现为事物发展变化或客观规律的对称性。如：物理学中各种晶体的空间点阵结构具有高度的对称性。竖直上抛运动、简谐运动、波动镜像对称、磁电对称、作用力与反作用力对称、正粒子和反粒子、正物质和反物质、正电和负电等。

5.预测性：正确的物理理论，不仅能解释当时已发现的物理现象，更能预测当时无法探测到的物理现象。例如麦克斯韦电磁理论预测电磁波存在，卢瑟福预言中子的存在，菲涅尔的衍射理论预言圆盘衍射中央有泊松亮斑，狄拉克预言电子的存在。

6.精巧性：物理实验具有精巧性，设计方法的巧妙，使得物理现象更加明显。

物理学是一个十分伟大的学科，物理学是一门以实验为基础的学科，一切假设都必须 以实验为基础，必须经受住实验的验证。物理学也是一个考验人思维的学科，应为它也要讲究严谨性。我们要如何学习物理学呢？著名物理学家费曼说：科学是一种方法，它教导人们：一些事物是怎样被了解的，什么事情是已知的，了解到了什么程度，如何对待疑问和不确定性，证据服从什么法则；如何思考事物，做出判断，如何区别真伪和表面现象？著名物理学家爱因斯坦说：发展独立思考和独立判断的一般能力，应当始终放在首位，而不应当把专业知识放在首位.如果一个人掌握了他的学科的基础理论，并且学会了独立思考和工作，他必定会找到自己的道路，而且比起那种主要以获得细节知识为其培训内容的人来，他一定会更好地适应进步和变化。

物理学广泛应用于生活，但同时物理学也来源于生活。我们应该留心生活，更应该具有一颗勇于探索、不畏艰辛的心。