高三物理粒子的波动性教案（精选5篇）

第一篇：高三物理粒子的波动性教案

17.3 崭新的一页：粒子的波动性

★新课标要求

（一）知识与技能

1．了解光既具有波动性，又具有粒子性。2．知道实物粒子和光子一样具有波粒二象性。3．知道德布罗意波的波长和粒子动量关系。

（二）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。

（三）情感、态度与价值观

1．通过学生阅读和教师介绍讲解，使学生了解科学真知的得到并非一蹴而就，需要经过一个较长的历史发展过程，不断得到纠正与修正。

2．通过相关理论的实验验证，使学生逐步形成严谨求实的科学态度。

3．通过了解电子衍射实验，使学生了解创造条件来进行有关物理实验的方法。★教学重点

实物粒子和光子一样具有波粒二象性，德布罗意波长和粒子动量关系。★教学难点

实物粒子的波动性的理解。

★教学方法

学生阅读－讨论交流－教师讲解－归纳总结 ★教学用具：

课件：PP演示文稿（科学家介绍，本节知识结构）。多媒体教学设备。★课时安排课时

★教学过程

（一）引入新课

提问：前面我们学习了有关光的一些特性和相应的事实表现，那么我们究竟怎样来认识光的本质和把握其特性呢？请同时举出相应的事实基础。

学生阅读课本、思考后回答：光是一种物质，它既具有粒子性，又具有波动性。在不同条件下表现出不同特性。（分别举出有关光的干涉衍射和光电效应等实验事实）。

点评：让学生阅读课本内容结合前面所学知识进行归纳总结，形成正确观点。教师：原来我们不能片面地认识事物，能举出本学科或其他学科或生活中类似的事或物吗？

学生举例说明：例如哲学中对事物的辨正观点等。

点评：培养学生对事物或规律的全面把握，并与与其他学科进行横向渗透联系。

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（二）进行新课

1、光的波粒二象性

教师：讲述光的波粒二象性。在学生的辨析说明下进行归纳整理。

（1）我们所学的大量事实说明：光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性。

光的分立性和连续性是相对的，是不同条件下的表现，光子的行为服从统计规律。（2）光子在空间各点出现的概率遵从波动规律，物理学中把光波叫做概率波。点评：通过学生归纳总结形成结论，教师再进行讲解，学生容易接受。充分注重知识的学生自主形成过程。

2、光子的能量与频率以及动量与波长的关系。

hv ph/

让学生找到更多的关系公式：ph/＝hv/v/c

提问：受此启发，人们想到：同样作为物质的实物粒子(如电子、原子、分子等)是否也具有波动性呢？

学生阅读课本“粒子的波动性”。

点评：让学生带着问题阅读，提高阅读的效率，培养学生从课文材料中提取有关信息的能力。

3、粒子的波动性

提问：谁大胆地将光的波粒二象性推广到实物粒子？只是因为他大胆吗？

学生回答：法国科学家德布罗意考虑到普朗克能量子和爱因斯坦光子理论的成功，大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子。

展示演示文稿资料：有关德布罗意。

点评：使学生了解对知识理论的推广和假设并不是一味 的凭空猜想，而是有一定的理论或事实基础。

（1）德布罗意波

实物粒子也具有波动性，这种波称之为物质波，也叫德布罗意波。（2）物质波波长

hp＝hmvEp

提问：各物理量的意义？

学生回答：为德布罗意波长，h为普朗克常量，p为粒子动量。点评：对物理原理公式的理解关键在于对各物理量意义的理解。

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讲述：当时这一观点超出了人们的想象，不被人们所接受，历史上类似的事例我们还知道那些？

学生回答：伽利略的两个铁球同时落地等。

点评：使学生了解正确的知识理论往往并不是一提出就能被大家所接受的。

教师：让学生带着问题阅读课本有关内容，为什么德布罗意波观点很难通过实验验证？又是在怎样的条件下使实物粒子的波动性得到了验证？

4．物质波的实验验证

提问：粒子波动性难以得到验证的原因？

学生阅读教材后回答：宏观物体的波长比微观粒子的波长小得多，这在生活中很难找到能发生衍射的障碍物，所以我们并不认为它有波动性．作为微观粒子的电子，其德布罗意波波长为10－10m数量级，找与之相匹配的障碍物也非易事．

点评：让学生知受实际条件的限制而使很多理论在开始都处于假设阶段，不易被人们接受。

例题：某电视显像管中电子的运动速度是4.0×10m/s；质量为10g的一颗子弹的运动速度是200m/s．分别计算它们的德布罗意波长．

引导学生分析，学生解答：根据公式h/p计算得1.8×10-11m和3.3×10-34m 点评：通过具体计算使学生对实物粒子的德布罗意波长有感性认识，进一步理解实物粒子波动性验证的困难。

说明：由计算结果知，通常生活中观察不到实物波动特性征的原因。展示演示文稿资料：电子波动性的发现者———戴维森和小汤姆逊

（电子波动性的发现,使得德布罗意由于提出实物粒子具有波动性这一假设得以证实,并因此而获得1929年诺贝尔物理学奖.而戴维森和小汤姆逊由于发现了电子的波动性也同获1937年诺贝尔物理学奖）

学生阅读有关物理学历史资料，了解物理学有关知识的形成建立和发展的真是过程。点评：应用物理学家的历史资料，不仅有真实感，增强了说服力，同时也能对学生进行发放教育，有利于培养学生的科学态度和科学精神，激发学生的探索精神。

教师：讲述电子衍射实验：1927年，两位美国物理学家使电子束投射到镍的晶体上，得到了电子束的衍射图案．从而证实了德布罗意的假设。

学生了解更具体的相关历史资料。

点评：增加真实感，使学生初步体会如何创造条件进行科学实验探索，体会其中的奇妙爱学啦高中学习网 www.xiexiebang.com 海量资源等你下载 之处。

讲述：除了电子以外，后来还陆续证实了质子、中子以及原子、分子的波动性。点评：引用更多实验事实来增强对理论的证明。

提问：衍射现象对高分辨率的显微镜有影响否？如何改进？ 学生阅读课本材料：显微镜的分辨本领。

点评：对所学知识进行拓展，加强对实际生产生活应用的联系。

（三）课堂小结

教师活动：本节课我们学习了光的本质，即光是一种物质，它既具有粒子性，又具有波动性。在不同条件下表现出不同特性。注意对光的本质的全面把握。学习了得到实验事实验证的实物粒子波动性，其对应的波称之为物质波，注意掌握物质波的计算公式。

点评：反思小节为学生提供本节内容的主要知识框架，有利于学生对所学知识的及时巩固和知识重点的把握。

（四）作业：

复习本节教材43页“问题与练习”中各题，预做回答。

点评：加深对课堂所学知识的理解和掌握，联系实际对所学内容进行应用。★教学体会

本节课作为近代物理部分内容，比较抽象，学生没有生活经验和感观认识，也没有演示实验可以做，在课堂上注意以学生为主导，通过补充的一些史料，加深学生感受，让学生阅读思考后归纳得出结论，同样能收到好的效果。

（1）在有关事实和已知观点基础下，归纳光的本性，培养学生注意全面把握物理规律和全面把握物理规律的能力。

（2）课本材料和补充的史料让学生先行阅读，通过思考、辨析后归纳得出正确结论，比教师一人讲解更具有真实感和说服力。同时也培养了学生阅读材料提取有关信息的能力。

（3）对于难以理解的粒子的波动性，并且实际条件不允许进行实验验证，必须充分展示真实的历史资料，加强说服力。同时通过对历史上创造条件进行实验验证的方法学习，使学生初步体会如何创造条件进行科学实验探索，体会其中的奇妙之处，增强进行科学探索的兴趣。

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第二篇：17.3高三物理崭新的一页：粒子的波动性教案（定稿）

（二）进行新课

1、光的波粒二象性

教师：讲述光的波粒二象性。在学生的辨析说明下进行归纳整理。

（1）我们所学的大量事实说明：光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性。

光的分立性和连续性是相对的，是不同条件下的表现，光子的行为服从统计规律。（2）光子在空间各点出现的概率遵从波动规律，物理学中把光波叫做概率波。点评：通过学生归纳总结形成结论，教师再进行讲解，学生容易接受。充分注重知识的学生自主形成过程。

2、光子的能量与频率以及动量与波长的关系。

hv ph/

让学生找到更多的关系公式：ph/＝hv/v/c

提问：受此启发，人们想到：同样作为物质的实物粒子(如电子、原子、分子等)是否也具有波动性呢？

学生阅读课本“粒子的波动性”。

点评：让学生带着问题阅读，提高阅读的效率，培养学生从课文材料中提取有关信息的能力。

3、粒子的波动性

提问：谁大胆地将光的波粒二象性推广到实物粒子？只是因为他大胆吗？

学生回答：法国科学家德布罗意考虑到普朗克能量子和爱因斯坦光子理论的成功，大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子。

展示演示文稿资料：有关德布罗意。

点评：使学生了解对知识理论的推广和假设并不是一味 的凭空猜想，而是有一定的理论或事实基础。

（1）德布罗意波

实物粒子也具有波动性，这种波称之为物质波，也叫德布罗意波。（2）物质波波长

hhE＝

pmvp提问：各物理量的意义？

学生回答：为德布罗意波长，h为普朗克常量，p为粒子动量。点评：对物理原理公式的理解关键在于对各物理量意义的理解。

讲述：当时这一观点超出了人们的想象，不被人们所接受，历史上类似的事例我们还知道那些？

学生回答：伽利略的两个铁球同时落地等。

点评：使学生了解正确的知识理论往往并不是一提出就能被大家所接受的。

教师：让学生带着问题阅读课本有关内容，为什么德布罗意波观点很难通过实验验证？又是在怎样的条件下使实物粒子的波动性得到了验证？

4．物质波的实验验证

提问：粒子波动性难以得到验证的原因？

学生阅读教材后回答：宏观物体的波长比微观粒子的波长小得多，这在生活中很难找到能发生衍射的障碍物，所以我们并不认为它有波动性．作为微观粒子的电子，其德布罗意波波长为10－10m数量级，找与之相匹配的障碍物也非易事．

点评：让学生知受实际条件的限制而使很多理论在开始都处于假设阶段，不易被人们接受。

例题：某电视显像管中电子的运动速度是4.0×107m/s；质量为10g的一颗子弹的运动速度是200m/s．分别计算它们的德布罗意波长．

引导学生分析，学生解答：根据公式h/p计算得1.8×10-11m和3.3×10-34m 点评：通过具体计算使学生对实物粒子的德布罗意波长有感性认识，进一步理解实物粒子波动性验证的困难。

说明：由计算结果知，通常生活中观察不到实物波动特性征的原因。展示演示文稿资料：电子波动性的发现者———戴维森和小汤姆逊

（电子波动性的发现,使得德布罗意由于提出实物粒子具有波动性这一假设得以证实,并因此而获得1929年诺贝尔物理学奖.而戴维森和小汤姆逊由于发现了电子的波动性也同获1937年诺贝尔物理学奖）

学生阅读有关物理学历史资料，了解物理学有关知识的形成建立和发展的真是过程。点评：应用物理学家的历史资料，不仅有真实感，增强了说服力，同时也能对学生进行发放教育，有利于培养学生的科学态度和科学精神，激发学生的探索精神。

教师：讲述电子衍射实验：1927年，两位美国物理学家使电子束投射到镍的晶体上，得到了电子束的衍射图案．从而证实了德布罗意的假设。

学生了解更具体的相关历史资料。

点评：增加真实感，使学生初步体会如何创造条件进行科学实验探索，体会其中的奇妙

之处。

讲述：除了电子以外，后来还陆续证实了质子、中子以及原子、分子的波动性。点评：引用更多实验事实来增强对理论的证明。

提问：衍射现象对高分辨率的显微镜有影响否？如何改进？ 学生阅读课本材料：显微镜的分辨本领。

点评：对所学知识进行拓展，加强对实际生产生活应用的联系。

（三）课堂小结

教师活动：本节课我们学习了光的本质，即光是一种物质，它既具有粒子性，又具有波动性。在不同条件下表现出不同特性。注意对光的本质的全面把握。学习了得到实验事实验证的实物粒子波动性，其对应的波称之为物质波，注意掌握物质波的计算公式。

点评：反思小节为学生提供本节内容的主要知识框架，有利于学生对所学知识的及时巩固和知识重点的把握。

（四）作业：

复习本节教材43页“问题与练习”中各题，预做回答。

点评：加深对课堂所学知识的理解和掌握，联系实际对所学内容进行应用。★教学体会

本节课作为近代物理部分内容，比较抽象，学生没有生活经验和感观认识，也没有演示实验可以做，在课堂上注意以学生为主导，通过补充的一些史料，加深学生感受，让学生阅读思考后归纳得出结论，同样能收到好的效果。

（1）在有关事实和已知观点基础下，归纳光的本性，培养学生注意全面把握物理规律和全面把握物理规律的能力。

（2）课本材料和补充的史料让学生先行阅读，通过思考、辨析后归纳得出正确结论，比教师一人讲解更具有真实感和说服力。同时也培养了学生阅读材料提取有关信息的能力。

（3）对于难以理解的粒子的波动性，并且实际条件不允许进行实验验证，必须充分展示真实的历史资料，加强说服力。同时通过对历史上创造条件进行实验验证的方法学习，使学生初步体会如何创造条件进行科学实验探索，体会其中的奇妙之处，增强进行科学探索的兴趣。

第三篇：物理选修3-5教案 17.3 粒子的波动性

17.3粒子的波动性

一、教学目标

1．知识与技能

（1）知道光、实物粒子具有波粒二象性；

（2）知道德布罗意假说的内容，公式表达；

（3）了解物质波的验证过程。

2．过程与方法

（1）沿着物理学家的研究过程展开教学，尽量再现物理学家的思想和研究方法。

（2）通过“小练习”对比，进而理解宏观物体的波动性不明显，并找到验证物质波的方法

3．情感态度与价值观

（1）感受人类对光认识的美好、曲折过程，欣赏物理学的对称美，体会蕴含的哲学思想。

（2）从科学家的工作中感悟科学探究：如何向固有观念挑战，提出大胆猜想和假说，如何寻找有效的方法加以验证。

（3）培养学生的科学文化素质──科学方法、科学意识、科学精神。

二、教学重点、难点

重点：知道德布罗意波及德布罗意波波长计算粒子同样具有波动性。难点：理解德布罗意波（物质波）及表现规律。

三、教学用具

自制多媒体课件

四、复习回顾

⑴人类对光认识的历史过程 ── 一部科学史诗

学生阅读课本第一段，分组讨论、自由发言，教师引导归纳，同时多媒体辅助 问题：光的发展史(光的本性)？

①十七世纪初笛卡儿两种假说：光是类似于微粒的一种物质光是一种以“以太”为媒质的压力。②十七世纪光的微粒说(代表人物---牛顿)：光是从光源发出的一种物质微粒，在均匀介质中以一定的速度传播，能解释光的反射现象、析射现象。

③同时期光的波动说(代表人物---惠更斯)：认为光是一种波，在实验中观察到了光的干涉和衍射现象，这是波动的特征，微粒说无法解释。

④光的电磁说(十九世纪：代表人物---麦克斯韦)麦克斯韦认为光是一种电磁波,赫兹用实验证实了光的电磁本性.光是电磁波的主要依据：①传播都不需介质.②都是横波.③在真空中传播速度相同。

⑤19世纪末赫兹等又发现了---光电效应现象，用波动说无法解释。

⑥爱因斯坦于20世纪初提出了光子说，认为光具有粒子性，从而解释了光电效应。

从笛卡儿两种假说到牛顿与胡克、牛顿与惠更斯粒子说与波动说之争，再到麦克斯韦、赫兹、普朗克和爱因斯坦的对光的进一步认识。在新的事实与理论面前，终于以光即具有波动性，又有粒子性即光具有波粒二象性而画一下圆满的句号。（多媒体展示）

原来相互矛盾的两种学术，后来发现只是一个事的两个表现形式，并非有此无彼，而是彼中有我，我中有你，最后以爱因斯坦提出的“光具有波粒二象性”而落下了帷幕。为此爱因斯坦获得了诺贝尔物理学奖。

⑵──粒子性、波动性之间的桥梁

以上两个公式中ε和p是物质所具有的粒子性的重要物理量，而是波长与频率是波动性的典型物理量，所以两式左侧是粒子性，而右侧却是波动性，它们通过普朗克常量h联系，可见光的波动性与粒子性并不矛盾。光的波动性和粒子性是一对矛盾的两个方面，彼此含有对方的

成份，共存于光的统一体中。

五、进行新课

⑴、德布罗意提出实物粒子具有波动性的假设（体会德布罗意从类比和对称性思考的科学思想方法）

19世纪以来，光学上注重波动方面的研究，忽视了粒子方面的研究；而实物粒子的研究上，是否发生了相反的错误？体会德布罗意从类比和对称性思考的科学思想方法。

问题：“相反的错误”指什么？

生：实物粒子的研究只注重了粒子性，而忽视了波动性。

（2）、（自学）德布罗意假说──科学的狂想曲，回答问题：

问题：德布罗意假说的内容？

生：实物粒子也具有波动性；每一个运动的粒子都与一种波对应。

问题：物质波的概念？

生：与实物粒子相联系的波──德布罗意波。

问题：物质波的频率、波长公式？

生：

⑶、物质波的验证，问题：如何验证德布罗意假说？

生：如果能观察到实物粒子的干涉、衍射等波的特有现象，可验证实物粒子具有波动性。

问题：发生明显衍射的条件？

生：障碍物或小孔的尺寸跟波长差不多，或者比波长还要小。

找学生爬黑板，应用德布罗意波能量、动量关系式计算子弹及电子的波长。

计算：一个质量为0．01kg，速度为300m/s的子弹，对应的德布罗意波长？

解析：

问题：为什么不易观察到宏观物体的波动性？

计算：一个原来静止的电子，经过100v的电压加速后，对应的德布罗意波长？

解析：，问题：分子直径的数量级？与上面计算出的电子波长数量级相当吗？

师点拨：电子的德布罗意波长与分子直径相当，电子束照到晶体上，两晶格的狭缝可使电子发生明显的衍射。1927年戴维孙和G．P．汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验，证实了电子的波动性。

⑷、学生看书了解这一历史过程，并观察电子束的衍射图样与X-射线晶体衍射图样相似。

电子束通过铝箔时的衍射图样 弗兰克林拍摄的DNA的X射线衍射照片

六、小节

本节课的设计不仅关注知识及知识的形成过程，更注重科学素质的培养，也关注情感态度价值观方面的东西。教师通过对光的本质的认识这一线索，对光的有关知识进行重新复习，对光的粒子性与波动性有一个系统的全面的认识。通过光子能量公式、动量公式，两式左侧是粒子性，而右侧却是波动性，以及联系量普朗克常量h，从理论上光波与粒子之间的联系。再利用实验和物理学史对物质波动性的深入探究，从德布罗意波的提出、验证、物质波理论的形成到诺贝尔物理学奖的获得。不但学到了许多知识，更重要的是让学生明确科学的探究是不断的深入的，理论是在不断发展的，了解到人类直接经验的局限性和曲折历程，渗透辩证的思想特别是培养了敢于创新，勇于实践，实事求是科学的精神和科学态度以及类比法、实践法等科学的方法，同时意识到科学有价，意识到物质世界尽管千差万别，却又有共同的规律──波粒二象性，这大大的扩展和深化了人们对物质世界的认识，并为进一步研究微观世界提供了思想武器。整节课力图体现学生主体意识，问题意识，建构意识，保护学生的学习兴趣，采用启发性教学，重视科学探究，注重科学素质的培养。

第四篇：四、光的波动性和粒子性 教案

四、光的波动性和粒子性

教学目标

1．让学生了解电磁波谱和光谱的种类及其应用．

2．让学生知道光电效应的产生条件和规律；了解电子说：渗透辩证唯物主义的观点和方法． 教学重点、难点分析

对光电效应四条基本规律的理解及对光电效应现象的解释． 教学过程设计 教师活动

前面我们已经复习了光的干涉现象和衍射现象．光可以产生干涉现象和衍射现象说明了什么呢？ 学生活动

说明光具有波动性．

我们在学习机械波时，知道机械波也能发生干涉现象和衍射现象． 结合上述两种情况我们能得出什么样的结论呢？ 干涉现象和衍射现象是波特有的现象．

如果我们使用某种方法使电子也能产生衍射图样，那么我们对电子的行为如何认识呢？ 电子一定具有波动性．

很好！请同学们看一看阅读教材．

既然光是一种波，那么光波是属于机械波还是属于电磁波？还是独立于机械波、电磁波的另一种波？你们要是科学家对这个问题如何分析？

光肯定不是机械波，因为机械波的产生不但要有波源而且还需要介质，光可以在真空中传播不需要介质，因此光不是机械波，所以光不是电磁波，就是一种另外形式的波．

现在人们对光波是怎样认识的呢？ 光是一种电磁波．

这个观点是谁提出来的？ 麦克斯韦．

由谁用实验证实的？ 赫兹．

我们知道，电磁波是一个大的家庭，它都有哪些成员呢？ 无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线． 这些成员合起来就构成了电磁波谱． 投影（电磁波谱 如图4-4-1．）

我们这个世界五彩缤纷，都是由于有可见光，但是，可见光在电磁波谱中只是一个很窄的波段． 我们观察电磁波谱，能得到什么结论？ 由左至右，频率越来越大，波长越来越短． 在电磁波谱中，各种电磁波的性质不同，因而它们就具有不同的用途，在前面的学习中我们已经学习了关于无线电波、微波的有关知识．

下面我们从红外线开始复习． 红外线的主要特点是什么？

红外线主要特点是热效应，一切物体都在不停地辐射红外线，并且不同的物体辐射红外线的波长和强度不同．

红外线的主要用途是什么？

（1）利用红外线的热效应对物体进行烘干．

（2）利用红外线波长较长，容易发生衍射的特点进行远距离和高空摄影．

（3）利用不同物体辐射红外线的波长和强度的不同可以对物体进行远距离探测，这种技术叫红外线遥感． 同学们回答的很好，人们对红外线特性的利用远没达到成熟，有待我们进一步开发和利用．

现在国外有一种飞机叫做隐形飞机，这种飞机采用多种措施进行隐形，不易被对方的雷达发现，请同学们猜想，它是怎样隐形的呢？

多种措施我们还不能完全说出来，但有一条可以肯定，这种飞机必须要减少自身的红外辐射． 下面我们来复习有关紫外线的问题．紫外线主要特点和主要用途是什么？

紫外线的主要作用是化学作用．一切高温物体发出的光都含有紫外线，紫外线的波长比紫光还短，紫外线有很强的荧光效应，紫外线有杀菌消毒的作用等．

下面提一个关于物理学史的问题．

世界上第一个获诺贝尔物理学奖的人是谁？ 伦琴：

他为何获奖？

发现了X射线，又称伦琴射线． X射线的主要特点和用途是什么？

X射线是比紫外线波长还短的电磁波，它的穿透本领很大． X射线穿透物质的本领跟物质的密度有关系，在工业上可以用它来检查金属部件有没有砂眼、裂纹等缺陷，在医学上可以用它来透视人体，检查体内的病变和骨折的情况．

比X射线波长更短的电磁波叫做γ射线，它对物体的穿透本领比X射线更强，利用γ射线的穿透作用制成γ射线探伤仪，用来检测金属材料内部伤痕、裂缝、气孔等．

利用γ射线穿透金属板的强度变化，可制成金属测厚计来检测金属板的厚度以及镀层的厚度等． 不同的电磁波产生的机理不同，它们是如何产生的呢？（1）无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的，这种电路的原理我们学过，就是LC振荡电路．（2）红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的．（3）X射线是原子的内层电子受到激发后产生的．（4）γ射线是原子核受到激发后产生的．

既然它们都是电磁波，它们的行为应服从共同的规律，我们知道的它们服从的共同规律都有哪些呢？ 它们都能发生干涉和衍射现象，它们在真空中的传播速度都是3.0×108m/s． 它们的波长或频率不同，导致它们有哪些不同的特性呢？

电磁波谱从左至右频率越来越大，波长越来越短，因此就越不容易发生干涉和衍射现象，但穿透本领却越来越强．

从电磁波谱中我们看到，可见光是一种电磁波，它是由原子外层电子受激后产生的．由于不同元素的原子及其电子的运动情况不同，受激后产生的电磁波的频率和波长也是不相同的，这就为我们研究物体的化学成分提供了有力的依据．现在这方面的研究已形成了一个专门的学科——光谱学．

下面我们复习关于光谱方面的知识． 光谱怎样分类？ 光谱可分为发射光谱和吸收光谱．

其实光谱可分为三类：发射光谱、吸收光谱和散射光谱．在高中阶段只介绍了发射光谱和吸收光谱． 什么叫发射光谱？

由发光物体直接产生的光谱叫做发射光谱． 发射光谱怎样分类？

发射光谱包括连续谱和线状谱．

教师展示挂图，使学生感受连续谱和线状谱． 线状谱又叫做原子谱这是为什么？

各种元素都有一定的线状谱，元素不同，线状谱不同．所以，线状谱又叫原子光谱． 什么是特征谱线？

每种元素的原子只能发出某些具有特定波长的光谱线，这种谱线叫做那种元素的特征谱线．如果我们对发光物质的光谱进行分析时，发现了某种元素的特征谱线，我们就可以断定发光物质中一定具有这种元素．

什么是吸收光谱？

吸收光谱是一束具有连续波长的光通过物质时，某些波长的光被吸收后产生的光谱．这种光谱是以连续光谱为背景，其中有暗线、暗带或暗区．不同物质产生的吸收光谱不同．

吸收光谱中的暗线是否可以叫做特征谱线？ 可以．

两条明线和两条暗线相对应．

教师展示挂图，让学生观察钠的发射光谱和吸收光谱． 教师展示钠的吸收光谱和太阳光谱．

教师说明：太阳光谱是太阳内部发出的强光经过温度比较低的太阳大气层时产生的吸收光谱． 太阳大气层中有钠吗？ 有．

教师布置让学生将这部分书认真阅读．

前面我们复习了光的电磁说，它很好地解释了光的干涉、衍射现象，但是，光的电磁说并不能成功地说明光的所有现象．例如光电效应现象．

实验装置（图4-4-2）

叙述实验现象：

用弧光灯照射锌板，验电器就张开一个角度，说明锌板带了电，进一步检查知道锌板带的是正电．这说明在弧光灯的照射下，锌板中有一部分电子从表面飞了出去，锌板缺少了电子，于是带正电．

这种在光的照射下从物体发射出电子的现象叫做光电效应，发出来的电子叫做光电子． 光电效应现象的四点结论是什么？

（1）任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能产生光电效应；低于这个频率的光不能产生光电效应．

（2）光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率的增大而增大．（3）入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9S．（4）当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比． 光的电磁说不能解释前三条实验结论．

第一：按照光的电磁说，光是电磁波，是变化的电场与变化的磁场的传播．入射光照射到金属上时，金属中的自由电子受变化电场的驱动力作用而做受迫振动，增大入射光的强度，光波的振幅增大，当电子做受迫振动的振幅足够大时，总可挣脱金属束缚而逸出，成为光电子，不应存在极限频率．

第二：按照光的电磁说，光的强度应由光波的振幅决定，因此光电子的最大初动能应与入射光的强度有关． 第三：按照光的电磁说，光电子的产生需要较长的时间而不是瞬间． 光电磁说与光电效应现象产生了尖锐的矛盾． 是谁最终成功地解释了光电效应现象？ 爱因斯坦．

爱因斯坦是怎样解释的？

爱因斯坦在普朗克关于电磁波的发射和吸收是不连续的而是一份一份地进行的学说启发下提出了光子说． 光子说认为：在空间传播的光也是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量跟它的频率成正比，即E=hv，h是普朗克常数．

光子的能量只与光的频率有关，金属中的电子吸收的光子的频率越大，电子获得的能量也就越多，当能量足以使电子摆脱金属束缚时就能从金属表面逸出，成为光电子．因而存在一个能使电子获得足够能量的频率，即极限频率．

上述解释同样能解释光电效应第二条结论．

电子吸收了光子后，动能立刻就增加了，不需要能量的积累过程，因此光电子的发射几乎是瞬时的． 解释得很好，至于第四条结论怎样解释请同学们课后思考，可阅读教材．

我们在复习电磁波谱时知道，光的频率越大，其对物体的穿透本领就越强，这是为什么？

按照爱因斯坦的光子说，光的频率越大，组成这种光的光子能量也就越大，当然对物体的穿透本领也就越强了．

通过上边的复习我们知道，光既有波动性，又有粒子性，人们无法只用其中一种来说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性，请同学们阅读光的波粒二象性一节．

请同学们自己复习光电管并阅读爱因斯坦光电效应方程部分． 同步练习

一、选择题

1．红、橙、黄、绿四种单色光子，光子能量最小的是[

] A．红光

B．橙光 C．黄光

D．绿光

2．太阳光谱中有许多暗线，它们是对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于 [

] A．太阳表面大气层中缺少相应的元素 B．太阳内部缺少相应的元素

C．太阳表面大气层中存在着相应的元素 D．太阳内部存在着相应的元素

3．用绿光照射一光电管，能产生光电效应，欲使光电子从阴极射出时的最大初动能增大，应

[

] A．改用红光照射

B．增大绿光的强度 C．增大光电管的加速电压

D．改用紫光照射

4．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4-4-3所示，这时

[

]

A．锌板带正电，指针带负电 B．锌板带正电，指针带正电 C．锌板带负电，指针带正电 D．锌板带负电，指针带负电

5．设λ

1、λ2是两种单色光1、2在真空中的波长，若λ1＞λ2，则这两种单色光线相比

[

] A．单色光1的频率较小

B．玻璃对单色光1的折射率较大

C．在玻璃中，单色光1的传播速度较大 D．单色光1的光子能量较大

6．两种单色光A、B分别由垂直水平方向从水面射向水底，它们经历的时间tA＞tB，下列判断正确的是 [

] A．A色光的波长比B色光的波长大 B．A色光的波长比B色光的波长小

C．A色光的光子能量比B色光的光子能量大 D．A色光的光子能量比B色光的光子能量小

二、计算题

7．一单色光照在金属钠的表面上时有光电子射出，当所加反向电压为3V时，光电流恰好为零，已知钠的极限频率为5000Hz，求：该单色光的频率．

8．有一功率为500W的红外线电热器，如果它辐射的红外线的频率为3.0×1014Hz，求：（1）每秒发出的光子数；（2）在距离电热器2m远处，垂直于红外线传播方向的1cm2的面积上每分钟能接收到多少个光子？

参考答案

1．A

2．C

3．D

4．B

5．A

B 6．B

C

7．1.32×1015Hz 8．（1）2.5×1021（个），（2）3.0×1017（个）

第五篇：八年级物理下册小粒子和大宇宙教案

第十章小粒子和大宇宙(一)本章概述 1.课标要求： 科学内容

●知道物质是由分子和原子组成的。

●了解原子的核式模型。了解人类探索微观世界的历程，并认识到这种探索将不断深入。●大致了解人类探索太阳系及宇宙结构的历程，并认识到人类对宇宙的探索将不断深入。●对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解。●能从生活、自然中的一些简单热现象推测分子的热运动。初步认识宏观热现象和分子热运动的联系。

●能举例说明自然界存在多种多样的运动形式。知道世界处于不停的运动中。2.教材分析：

本章教材的重点是：物质是由分子和原子组成的；分子动理论的基本观点；物质世界从微观到宏观的尺度的大致数量级概念；人类对微观世界和宇宙的探索将永无止境。本章教材的难点是对微观世界概念的建立，人类探索微观和探索宇宙过程中的科学方法和科学态度的形成，以及从中感受科学精神和人文情操的过程。3.教法、学法指导

⑴从微观和宏观两个方面以不同的文献资料向学生展示人类生存的物质世界的真实画卷，让学生初步认识物质世界的基本构成。

⑵通过实践让学生感受微观世界的运动及物质存在的三种状态。

这种设计方式是为了让学生在初步了解物质世界的基础上通过自己的实践来感知组成物质世界的最小单元的运动情况。

⑶通过实验探索来加深学生对物质世界特性的认识，也加强他们的动手能力和对用实验来探索真理的科学态度和方法。4.课时安排：3课时(二)课题教案参考 第一节走进微观 1.教学目标：

⑴能简单说明物质是由分子和原子组成的，了解分子运动理论的基本观点。⑵了解原子的核式模型，大致了解人类探索微观世界的历程，并认识到这种探索将不断深入。⑶对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的数量级的概念。2.教材分析：

本节的重点是物质是由分子和原子组成的，原子的核式结构模型。

本节的难点是学生对微观世界“小”的概念的建立和探索微观世界的科学方法的形成过程。3.课时安排： 1课时

4.教学准备： 挂图，VCD片 5.教学设计 6.板书设计 教师活动 学生活动

说明

我们生活在辽阔的宇宙中，宇宙到底有多大？又是由什么东西组成？空气到底由什么物质组成？从今天起，我们学习§10.1 走进微观

(板书)让学生看书“物质的组成” 1.物质是由什么组成的？

2.为什么说分子是组成物质的最小微粒？ 3.第一位提出分子的人是谁？

4.1cm3的水中含有3.34×1022个水分子，你能感悟到分子的大小吗？ 指导学生阅读“微观粒子” 1.原子是由什么构成的？ 2.原子核由什么构成的？

抓住原子结构的核式结构认识到这种结构非常牢固。带着问题阅读教材，思考。学生回答。让学生小结 完成作业

看书 分子 讨论 回答： 很小 阅读

原子核和电子 质子和中子

1.你知道哪些微观粒子？

2.这些粒子的大小顺序你能知道吗？

3.人们现在用什么方法发现了更小的粒子？ 总结

计算课后题目 做同步训练

引入课题 自主学习

认识原子结构，知道原子由原子核和电子组成，了解原子核由质子、中子组成。巩固练习

(三)教学参考资料

物质的分子都极其微小，如果把分子看做圆球，那么各种分子的直径都只有几分之一个纳米左右(1nm=1×10—9m)。水分子的直径大约是4×10—10m，相当于头发粗细的十万分之一。1cm3的水中就含有3.34×1022个分子。据估计一只蚂蚁喝一口水就吞下2×1019个水分子。10万个氧分子依次排列起来，总长仅0.03mm。原子大小是10—10m，原子核的大小在10—14m以下，原子核的半径只相当于原子半径的万分之一。原子核的体积与原子体积的比应为万亿分之一。1.电子的发现

19世纪80年代初，汤姆逊在卡文迪许实验室进行气体放电现象的研究，关于阴极射线性质的争论是当时的一个中心议题。阴极射线管是一根两端装有电极的封闭的玻璃管，当将其中的空气抽去后，再在管子的两端电极上加上较高的电压，玻璃管就发生放电现象，阴极会发射出一种射线。实验发现阴极射线在电场和磁场中会迅速随着场的变化而发生偏转，根据偏转方向确认阴极射线是带负电的粒子流。为了进一步确定阴极射线的性质，汤姆逊进行了一系列的实验，测定阴极射线粒子的荷质比。1897年初，汤姆逊先使阴极射线在磁场中发生偏转，而后由给定的磁场、射线的曲率半径等推算出阴极射线粒子的荷质比。此后，汤姆逊提高了放电管的真空度，又成功地使射线在静电场作用下发生了偏转。与此同时，汤姆逊给放电管分别充入各种不同的气体进行实验，发现测得的粒子荷质比的值与充入管内的气体性质无关。后来他又用不同的金属材料做成电极，其结果也不变。这表明来自各种不同物质的电极的阴极射线都是一样的，因此这种粒子必定是所有物质所共有的组成成分，汤姆逊把它叫做“微粒”。以后，汤姆逊又分析比较了其他科学家所做的阴极射线粒子的荷质比与塞曼从光谱测量中求得的分子内带电粒子的荷质比是同一数量级，这一事实使他得出了阴极射线粒子比原子小的结论。至此可以说汤姆逊已经发现了这种比原子小的粒子——电子。但必须注意的是，这还仅仅是一个推论，因为这种粒子的荷质比是氢离子比荷的1000倍。有两种可能，或者是电荷e很大，也可能质量很小，都导致荷质比值较大。因此必须寻找新的更直接的证据来测定电荷e或质量m。汤姆逊选择了测定e的办法，在其他科学家的共同努力下，他利用带电粒子在饱和蒸汽中形成雾滴的现象，测得了粒子的电荷，至此，汤姆逊发现了电子。

电子的发现，使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也具有结构。由于原子含有带负电的电子，从物质的中性出发，推想到原子中还有带正电的电子。这就提出了进一步探索原子结构、建立原子模型的问题。2.汤姆逊的原子模型

“蛋糕＋葡萄干”模型。他假设原子带正电的部分像“流体”一样均匀分布在球形的原子体积内，负电子则嵌在球体里。电子一方面要受正电荷的吸引，一方面要自相排斥。根据经典力学理论及电荷间的平方反比作用力计算出这些电子必然沿若干同心环旋转才能平衡，并给出了计算各环电子数的公式。3.α粒子散射实验

自1898年居里夫妇发现镭辐射以后，卢瑟福用20多年时间研究放射性现象。1904—1905年间，卢瑟福在实验中发现，α射线通过空气或金属箔后，产生的谱线较宽并缺乏鲜明的界限。他认为，这表明α射线通过空气或金属箔时被散射，其原因在于原子处于强电场状态，测定α和β粒子通过靶原子的偏斜度是探索原子内部电场的一种重要方法。1908年盖革和卢瑟福一起，发明了探测α粒子的气体放电计数管。在计数管中的气体分子使α射线散射，影响了计数工作，为消除这种影响，盖革转向研究α射线的散射问题，并发现散射角与材料厚度和材料的相对原子质量成正比，与α粒子的速度成反比。这促使他们选用原子质量大的“金”做散射实验。盖革还发现，大多数α粒子散射角很小，极少数偏角很大。1908年10月，布拉格也写信给卢瑟福，谈到他在观察α粒子轰击原子的实验中，发现“径迹急转弯”的现象。促使卢瑟福大胆提出，要观察一下是否有α粒子能被大角度散射。1909年3月，盖革和马斯顿用镭作放射源，金箔作靶，用闪烁法计数，结果发现有1/8000的α粒子偏转角度超过90°，甚至有极少数的反弹回来。这使卢瑟福大为吃惊，他说：“它是如此难以令人置信，正好像一个炮手将一颗炮弹射到一张薄纸上，而炮弹居然反弹回来一样。” 卢瑟福认为，在汤姆逊的原子模型里，无论是均匀分布的正电荷还是电子都不足以把α粒子反弹回去。电子的质量只有α粒子的八千分之一，碰撞时根本改变不了α粒子的径迹；正电荷若是均匀分布在原子球内，根据静电学理论，均匀带电球的电场以边缘处最强，参照已知的原子球直径的线度，最多只能使α粒子产生0.03°的偏斜。汤姆逊为解释大角度散射现象曾提出“小角度倍加散射理论”。卢瑟福认为这也不可能。在多次碰撞的情况下，粒子向各个方向偏离的概率是相同的，向同一方向多次偏离叠加成大角度散射的可能性是极小的。卢瑟福认为：“对于厚度小的物质，由于与原子碰撞，粒子的分布主要由单散射所控制。”卢瑟福感到要说明大角度散射，必须建立一个新的原子模型。卢瑟福经过计算，终于证明了大角度散射只能是单次碰撞的结果，也就是说α粒子碰到了一个比原子小得多但又很重且带正电的硬东西，α粒子受到了很强的电场作用，这个很硬的东西就好像是原子的“核”一样。1911年，卢瑟福根据实验结果，否定了汤姆逊的原子模型，提出了原子的有“核结构模型”。他认为所有的正电荷和原子质量都集中在原子中心的一个非常小的体积内，即原子核，在核的周围一些带负电的电子绕核运动。原子核与电子之间的距离很大。带正电的核和带负电的电子间的静电引力把整个原子结合在一起。(四)学案

1.学习目标：

⑴能说明物质是由分子和原子组成的 ⑵了解原子的核式模型 2.学法指导

自主学习，讨论式学习3.释疑解难

物质是由分子和原子组成的。有的物质由分子组成，有的由原子组成。4.自我检测

⑴物质是由____________和______________组成的。

⑵原子是由____________和______________组成的。质子又是由___________和____________组成的。5.交流园地 6.课外空间 加速器

加速器是一种用人工方法产生快速带电粒子束的装置。它通过电磁场的不同组合形态，实现对电子、质子、或重离子等带电粒子加速，能产生几百兆到几千兆电子伏能量的高能粒子流，这些高能粒子流就像炮弹一样，可以打碎物质的深层结构，从而使人们了解物质的内部结构。粒子的能量越高，越能深入到物质的内部。因此，加速器是人们变革原子核和基本粒子、认识物质深层结构的重要工具，在科学研究、国防建设等方面有重要而广泛的应用。近几十年来，世界各发达国家都建设了各种不同用途的加速器，粒子的能量越来越高。我国在北京建成“正负电子对撞机”，已经获得了许多重要的科研成果，此外，在兰州、合肥等地建成了重离子加速器等不同功能的加速器。(二)课题教案参考 第二节看不见的运动 1.教学目标： ⑴知道分子之间存在空隙 ⑵知道分子是运动的

⑶知道分子之间存在作用力 ⑷能用分子动理论解释有关现象 2.教材分析

本节的教学重点、难点是学生通过探究性实验、通过合作和交流的方式归纳出分子动理论的基本观点。

各种物质的分子是如何排列的呢？分子是否会运动？分子之间有否力的作用？

可以让学生提出各种自己的猜测和假设，同时教师也可将自己的猜测和假设提供给学生。做实验：这是证实自己假设的一种途径，学生通过自己的实验观察，将结果填入空格中。活动交流：学生之间相互交流实验结果，教师也可将自己的实验结果演示给学生看。分析论证：对所有实验结果进行分析，并指出科学家为了揭示物质在不同状态下的特征所建立的模型，也是研究问题的方法之一。

评价：归纳所有实验结论和学生探究过程中的结果。3.课时安排 1课时 4.教学准备

量筒两个，集气瓶6个，玻璃片3个，烧杯两个，铅块2个，注射器1个，酒精，水，二氧化氮气体。5.教学设计 教师活动

学生活动

说明

复习巩固

引入：物质由分子组成，这些又小又轻的分子是不是一个挨一个地挤在一起呢？ 肉眼看不到又小又轻的分子，那么怎样才能知道分子在运动呢？ 演示实验：

铅块能被拉开吗？ 水能被压缩吗？ 小结：

指导学生做同步训练

1.物质是由_____或_____组成的，分子是由_____组成的。2.水有水的化学性质，保持这种化学性质的最小微粒是： A分子

B质子

C中子 D电子 学生实验：分组操作 填表： 结论：

当水与酒精混合时，总体积就比预计的要_______。虽然肉眼不能直接看到物质内的分子，但上述实验表明：分子之间确实存在着_________________________。学生实验： 气体分子的运动 液体分子的运动

结论：上述实验现象表明分子是在永不停息地________。填写实验探究：

1.把两块表面干净的铅压紧，下面吊一个重物时_____把它们拉开。2.水_________(“容易”或“不容易”)被压缩。1.分子之间有空隙 2.分子是运动的

3.分子之间有相互作用的引力和斥力 做同步训练

加深巩固基础知识 学生自主学习

锻炼学生的观察能力及总结能力 引导学生小结

6.板书设计

第二节看不见的运动

一、分子间有空隙吗

二、分子是运动还是静止的

三、分子之间存在作用力吗 7.教学反思

(三)教学参考资料

分子动理论的建立：原子理论的萌芽产生于2000多年前的古希腊时期，但因中世纪的生产和科学发展缓慢，物质结构的学说也长期停止发展。直到17—18世纪，由于产业革命的推动，蒸汽机得到改进和普遍使用，促进热学发展，人们开始探讨热现象，出现了定性的分子动理论学说。当时的人们普遍相信热质说，只有在19世纪中叶，建立了能的转化和守恒定律后才彻底否定了热质说后，定量而系统的分子动理论迅速发展起来，到20世纪初期，达到了比较完善的地步。(四)学案

1.学习目标：

⑴知道分子之间存在空隙 ⑵知道分子是运动的

⑶知道分子之间存在作用力 2.学法指导

讨论学习，通过认真观察实验，完成实验目的，充分讨论，达到理解的目的。3.释疑解难：

让学生通过探究实验，通过合作交流的方式归纳出分子动理论的基本观点。可以让学生做课堂内容的延续实验，让学生体会分子动理论的内容。我们已经知道物质是由分子组成的，分子由原子组成，那么组成物质的这些微粒是怎样排列的呢？是像士兵的队伍还是像墙一样密不透风呢？这些分子是静止的还是运动的呢？ 分子间有空隙吗 用眼睛观察一杯水和一杯酒精，能看到水分子之间和酒精分子之间有空隙吗？我们能不能就以此来判定分子之间没有空隙？对此你有怎样的猜想？

除课本上图10—15水和酒精的实验外，你能否另外设计一个实验证明分子间有空隙？说出你的设计与实验。

分子是运动的还是静止的

打开醋瓶子，马上闻到酸味；打开香水瓶盖，不一会儿香气满屋。这些司空见惯的现象说明了什么？

课本图10—16和图10—17所示的实验，证明了什么？在日常生活中你还见到哪些现象能够说明分子是在永不停息地运动着？请你和同学们交流讨论。

一根绳子能够吊起重物，两滴水银靠近时自动合在一起，液体和固体的体积很难被压缩，根据客观存在的一些现象进行分析和推理，说明分子间存在着力的作用。

认真观察课本图10—20和图下的解释，从中你能否提出几个问题？试试看，对你提出的问题可让老师帮你解决。4.自我检测：

⑴两滴水银相接近时，能自动结合成一滴较大的水银，这一事实说明分子间存在着__________。

⑵鲜花放在没有空气流动的房间里，到处都能闻到它的香味，这是由于____________造成的。⑶下列现象不能说明分子在运动的是： A浸在盐水中的鸡蛋变成咸蛋 B汽车驶过，公路上扬起灰尘

C一滴红墨水放入清水中，过一段时间杯中水全部变成红色 D液体的蒸发 5.交流园地 6.课外空间

⑴固体之间存在引力作用实例介绍。

用美工刀将一根长约10cm、直径2mm的熔丝切成两等份，切口要保持平整光滑；然后用刀使切口密合，经试验牢固后挂上钩码，再逐步增加钩码的个数，观察熔丝是否分开。⑵液体分子之间存在斥力。

把一块面积约等于15cm×15cm的玻璃四角用线固定，也可用万能胶粘合，吊在弹簧测力计下面，使玻璃的下面水平地与水面接触(不要使玻璃全部浸入水中)，手持弹簧测力计缓慢提起，使玻璃脱离水面，观察弹簧测力计的示数是否发生了变化。(二)课题教案参考 第三节探索宇宙 1.教学目标

⑴大致了解人类探索太阳系及宇宙结构的历程。⑵认识到人类对宇宙的探索将不断深入。2.教材分析

本节以我们生存的地球为基点，逐步向着太阳系、银河系直至宇宙的范围呈示，不仅展示宇宙这一物质世界的总称的清晰脉络，而且将人们探索宇宙的过程以及探索宇宙的工具提供给学生，使学生对目前的科学技术发展有一基本了解。最后，又以人们对太空的探索和向往为题，鼓励同学们学好物理知识，去实现人类探索太空的梦想。本节的重点是对宇宙的了解。

本节的难点是通过人类对宇宙探索历程的展示，培养学生对科学的追求、认识宇宙的科学态度、探索宇宙的科学精神。3.课时安排 1课时

4.教学准备：

图片，与课本配套的VCD片 5.教学设计：

情境1 中国古代对宇宙的研究。

问题1 宇宙如何构成？如何探索广袤的宇宙呢？ 猜想与假设：可以让学生提出各种自己的猜想和假设，同时教师也可将自己的猜想和假设提供给学生。查文献：可以让学生分组查有关文献资料，教师也可以提供给学生一些物理学发展史和探索宇宙的技术手段发展的文献资料，也可以让学生利用网络功能收集有关证据。

活动交流：其中包括小组成员之间的交流、组与组之间的交流、教师与学生的交流过程。分析论证：通过交流，对提出的问题或有关的猜想进行分析。

评价：包括对科学探究之后所得结论的归纳、对学生探究过程的总结。教师活动

学生活动

说明

复习巩固 过渡

指导学生阅读学习指导学生阅读学习播放VCD片

充分发挥你的想象，为了使你的想象成为现实，你现在应该做些什么？

1.分子动理论包括哪些主要内容？ 2.哪个实验能说明分子是运动的？ 看书 问题

1.简要说明中国探索宇宙的历程。2.简要说明国外探索宇宙的历程。1.指出恒星、行星、卫星的运转规律。观看 讨论

巩固知识 学生自主学习

6.板书设计

第三节探索宇宙

一、探索的历程 中国古代： 国外古代：

二、浩瀚的星空

恒星→行星→卫星

三、幻想与追求 7.教学反思：(三)教学参考资料

关于探索宇宙的发展史和技术

探索宇宙：广袤而深邃的星空，隐藏着无穷的奥秘。自古以来，人们一直试图用各种方法来探究宇宙。早期由于生产力的低下，人类除了编写层出不穷的神话、幻想来寄托人类对宇宙的关注外，却对繁星如海、神奇莫测、谜团重重的宇宙表现出一种无奈。虽然热切地向往和试图揭开宇宙的奥秘，但种种疑问，令人迷惘。在20世纪以前，人类也通过观察，发现了一些天文现象，但人类无法清楚知晓天宇上的事情，也无法想像其他星球的真实面目。20世纪以来，随着科学技术的发展，人类已成功地发射了人造卫星，并成功地登上了月球。当第一颗人造卫星进入地球轨道飞行之后，人类向地外星球的探索就被提到了日程上。现在，人类的宇宙探测器不仅为人类登上月球开辟了道路，而且已探访了太阳系的各大行星，同时，正在向太阳系外更遥远的星球跋涉。

人类对太空的探索和研究，具有重要的科学价值和社会影响。首先是利用航天技术的优势，更加全面地了解了日地空间环境，考察了高空辐射带、宇宙射线、太阳风等对地球的影响；其次，开发太阳系资源以及通过对各大行星形成的研究，了解地球形成的历史，探索生命的起源，发现更多的新天体，揭开宇宙演化的奥秘，探访宇宙人的踪迹等。探索宇宙是分步进行的，先是摆脱地球的引力束缚飞往月球，然后向地球的近邻金星和火星迸发，在周游太阳系后进入更加广阔的银河系和宇宙世界。

1957年10月苏联成功发射了人类第一颗人造地球卫星，实现了太空飞行。1969年7月21日，美国宇航员首次登上月球。为了寻找地球外知音，美国1972年和1973年先后发射了“先驱者10号”和“先驱者11号”探测器，带有一封访问地球外文明的“介绍信”。“介绍信”是一块镀金铝质金属牌，设计新颖别致，上面镌刻着表示人的形象的一男一女、氢原子符号、航天器外形与人体的比例以及标明太阳系及其地球位置的图象，同时绘出了地球相对于14个脉冲星的位置关系。这是一张通往太空的名片，能在宇宙中保留几万年之久。在发射“先驱者”号5年之后，1997年7月至8月，美国又向太阳系和宇宙发射了“旅行者”1号和2号控测器，上面带有一套“地球之声”唱片，作为人类送给外星人的第一份礼物。唱片可放音120min，主要内容有115幅照片和图表，介绍了太阳系的概况及其在银河系中的位置，地球的面貌、人类的科学技术发展及社会状况等，其中有中国的长城照片；用世界上60种语言说的问候语，其中有中国的普通话等；风、雨、雷及各种虫鸟兽等的声音和音乐等。

近年来，随着航天技术的发展，人们把一个个不同用途的航天器送入了太空，建立空间航天站已成为下一步的实际行动。我国也在2000年11月成功地发射了“神舟号”飞船，跨出了探索宇宙奥秘的步伐。

（四）学案

1、学习目标

⑴能了解人类探索太阳系、宇宙的历程。⑵能认识到人类对宇宙的探索将不断深入。

2、学法指导： 采用自主学习，然后讨论，进一步认识宇宙。

3、释肄解难：

⑴人们对宇宙的认识历程，从古至今经历了哪几个阶段？ ⑵人们对宇宙的认识，从最初的“盖天说”，到后来的“地心说“、“日心说”，“反映了人们对宇宙的探索在不断地发展，在这个发展中，其最重要的因素是什么？ ⑶有关宇宙结构的知识，你知道多少？

4、自我检测

⑴最早提出“日心说”的是

A、哥白尼

B、伽俐略

C、牛顿

D、托勒密 ⑵世界上第一颗人造卫星发射时间是：

A、1957年

B、1961年

C、1967年

D、1970年

5、交流园地

6、课外空间

科技发展的必然——航天飞机 向大家介绍关于航天飞机的知识。大家知道的也许不少了，像美国的奋进号航天飞机发现号航天飞机等，它们都是非常先进优秀的运载工具。它们将火箭、宇宙飞船和飞机的技术有机结合在一起，能像火箭那样垂直发射，像飞船一样变轨，像飞机一样水平着陆，至少可以重复使用一百次，与一次性使用的火箭相比，它们的经济性和在其他方面的优点都是极具吸引力的。而世界上知一架航天飞机是由美国研制的哥伦比亚号，它包括3个主要部分：轨道器、助推火箭和推进器外储箱，总长度56米，起飞容量达2000吨，轨道器可以载人和有效载荷，后段有3台使用液体燃料的发动机，经过4次试飞后，1982年11月载着宇航号将两颗卫星发射到地球同步轨道上，从而开创了空间商业性运输的时代。