3　粒子的波动性教学设计实例

北京四中呼和浩特分校

导学案

学科

物理

高二年级备课级（主备：刘保卫）

集备时间：2019.5.23

1７.３ 粒子的波动性

姓名

班级

组别

使用时间

总课题

课题

波粒二象性

粒子的波动性

知识与技能

１.通过实验分析，了解光的波粒二象性的内容，感受微观粒子运动的复杂性；

２.知道实物粒子具有波动性，领会对称性的研究方法，感悟科学家的探求精神。

教学目标

过程与方法

通过对物质波的实验验证内容的学习，感受实验研究这一重要的研究方法。

情感态度与价值观

通过对科学漫步的阅读，感受科学的成就推动了技术的进步。

教学重点

教学难点

方法指导

教学准备

教学设想

实物粒子和光子一样具有波粒二象性；物质波的波长和频率。

物质波的实验验证及对实物粒子波动性的理解。

合作探究，领会对称性的研究方法。

导学案

多媒体

温故知新→合作探究→突出重点→突破难点→精讲精练→达标提升

教学过程

师生互动

任务一：温故知新

光的本性是什么？

从牛顿的“微粒说”→到惠更斯的“波动说”→到麦克斯韦的“电磁说”→到爱因斯坦的“光子说”，人类对光的认识构成了一部科学史诗。

内容补充

纠错反思

课时

课型

新授课

任务二：合作探究

认真阅读教材P37“光的波粒二象性”部分的内容，回答下列问题：

一、光的波粒二象性

１.光子的能量：

；

２.光子的动量：P

；

架起了粒子性与波动性的桥梁。

３.光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有

二象性。

二、粒子的波动性

认真阅读教材P37“粒子的波动性”部分的内容，回答下列问题：

１.德布罗意假设的内容：

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２.德布罗意关系式：

频率：

；波长：

。

３.德布罗意波（物质波）的概念：

思考与讨论１：为什么宏观物体观察不到波动性？

例1：试估算一名中学生在跑百米时的德布罗意波的波长？

思考与讨论２：一个电子和一个质子具有同样的动能时，它们的德布罗意波长哪个大？

思考与讨论３：如何验证光是一种波？

三、物质波的实验验证

认真阅读教材P38“物质波的实验验证”部分的内容，回答下列问题：

１.如何验证德布罗意波？

２.历史上有哪些成功的实验？

思考与讨论4：认真阅读教材P39“科学漫步”部分的内容，回答下列问题：

说一说为什么光学显微镜的分辨本领不能无限提高？从减轻衍射影响这方面提高显微镜的分辨本领有哪两个途径？电子显微镜采用了哪个途径？如果显微镜用质子流而不是电子流工作，它们加速后的速度相同，哪种显微镜的分辨本领有可能更高？

四、小试牛刀：

1.下列现象说明光具有波粒二象性的是

（

）

A.光的偏振和干涉

B.光的衍射和干涉

C.光的干涉和光电效应

D.光的衍射和康普顿效应

２.下列关于光的本性说法正确的是 ( ) A.有的光是波，有的光是粒子 B.光子就是牛顿微粒说的微粒 C.光的波长越长，其波动性越明显 D.γ射线具有明显的粒子性，没有波动性 3.电子显微镜的最高分辨率达0.2nm，若有人制造出质子显微镜，在加速到相同速度的情况下，质子显微镜的最高分辨率将 ( ) A.小于0.2nm B.大于0.2nm C.等于0.2nm D.无法确定

4.若某光谱线的波长为λ,则此光谱线中光子的 ( A.频率为λ/c B.能量为

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) hcC.动量为h/λ D.质量为c

 h

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五、学到了什么？

六、课后反思：

２

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