3　粒子的波动性教案评析

《粒子的波动性》教学设计

泰来一中 王辉

★三维目标

1．知识与技能

（1）知道光、实物粒子具有波粒二象性；

（2）知道德布罗意假设的内容，公式表达；

（3）了解德布罗意波的验证过程。

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。

★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。★教学难点实物粒子波动性的理解。★教学方法教师讲解－归纳总结★教学用具：课件：PP演示文稿，多媒体教学设备。★课时安排1 课时

★教学过程（一）引入新课

在一个漆黑的房间内，突然打开天窗一束光射进来，我们会感到很兴奋。但兴奋之余大家是否想过光是什么呢？

（二）新课教学

课件展示三维目标：

1．知识与技能

（1）知道光、实物粒子具有波粒二象性；

（2）知道德布罗意假设的内容，公式表达； （3）了解德布罗意波的验证过程。

2．过程与方法

（1）再现物理学家的思想和研究方法。

3．情感态度与价值观 （1）从科学家的工作中感悟科学探究精神

一、光的波粒二象性

教师设疑：我们已知道光的波粒二象性的内容，那么应该如何理解它呢？请同学们观察光子的双缝干涉图样，并完成思考与讨论。

思考与讨论：

从图样可知单个或少量光子表现什么特性，大量光子表现什么特性？

学生：分小组讨论，

教师：巡回指导，提问检测

学生：个别或少量光子易显示出光的粒子性；大量光子显示出波动性。

点拨归纳：光的波粒二象形的理解

个别或少量光子易显示出光的粒子性，大量光子显示出波动性；波动性、粒子性都是光的本身属性,不可分离. 二、实物粒子的波动性

总结：德布罗意的总结——承上启下

德布罗意假设——

实物粒子也具有波动性；每个运动的粒子都与一个对应的波相联系。

德布罗意波——

与实物粒子相联系的波，也叫物质波。

强调：任何物体，小到电子大到太阳都是实物粒子。

德布罗意波的频率公式——

h德布罗意波的波长公式——



p★★2、一质量为0.01kg，速度为300m/s的子弹，则它的德布罗意波长为多大？

h

思考与讨论：

通过上题的计算，说一说为什么我们没有观察到宏观物体的波动性？

学生回答：宏观物体的德布罗意波长非常小，远远小于障碍物的尺寸。

三、物质波的实验验证

教师：戴维孙和汤姆孙的实验证明了德布罗意波的存在从而使德布罗意获得了1929年的诺贝尔物理学奖，他们为此也获得了1937年的诺贝尔物理学奖。相信大家在不久的将来也会达到这种程度。

教师：引导学生观察视频：重温历史——电子的衍射

学生：观看视频，思考如何理解德布罗意波？

教师：播放视频中指引点拨，帮助学生理解德布罗意波。

德布罗意波理解——单个实物粒子也会表现出波动性。

★小结

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。

巩固提高

★★1、下列说法正确的是 （ ）

A.只有大量电子才能表现波动性

B.只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性

C.德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳都有一种波

和它对应，这种波叫做物质波

D.宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性

★

★

★

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那个大？

解析：引导学生自己分析解答，点评学生的解题过程。

★布置作业：

教材P40页问题与练习第1、3题

★课后阅读：教材P39页《科学漫步——显微镜的分辨本领》

★板书设计

§17.3崭新的一页：粒子的波动性

一、光的波粒二象性

二、粒子的波动性

三、实验验证