4　概率波名师教学实录

《

概

率

波》教学设计

【教学目标】

1．知道经典粒子与经典波的基本特性。

2．知道经典的粒子与经典的波的区别与联系。

3．知道光是一种概率波，物质波也是一种概率波。

4．理解什么是概率波并能用概率波的概念解释干涉，衍射等现象。

【教学重点、难点】

重点：人类对光波物质波的认识发展过程。

难点：理解什么是概率波。

▼教学过程：

【前置复习】：什么是物质波？

【导学过程】：

一.

经典的粒子和经典的波

阅读第40页1-4自然段，然后思考以下1-5几个问题：

1：经典物理学建立了几种模型？

2：回顾学过的运动，那些运动以粒子模型方式处理？那些运动以波动模型方式处理？

3：经典的粒子模型基本特征是什么？有何缺陷？

4：经典的波动模型基本特征是什么？

5：在经典物理学中，粒子和波是完全不同的两件事，但是在现代物理当中科学家在处理问题时却把粒子和波统一起来，你能举出证明例子吗？

二．概率波

阅读第40页倒数第2自然段“为了了解光波…………”至第41页第3自然段结束“…………光波是一种概率波。”然后思考回答以下6-8几个问题。

6：分析课本图17.4-1，回答按照光的波动理论如何解释条纹的明暗？

7：如何用光子学说解释条纹的明暗呢？

8：光的波动性是否是光子之间的相互作用引起的呢？有什么办法可以解决这个问题？得到的现象说明什么问题？

A 图

B 图

C 图

D 图

9: 观察上面A,B,C,D四个图片

思考：单个光子通过狭缝后到底落在D 图屏上的那一点呢？

10:

如图上图所示图片是伽尔顿板实验，思考：伽尔顿板实验说明了什么？

11：前面

D 图光屏上条纹的明暗与光子在该处出现的机会（概率）有什么关系？

12：通过对比“光子落在明纹处的概率，落在暗纹处的概率”，又能说明什么问题？

阅读第41页最后一自然段，然后回答以下13-15问题。

13：甲乙丙三图片是怎么得到的？

14：通过分析甲乙丙三图片你能得出与电子所联系的物质波是什么波呢？为什么？

15：甲乙丙三张图片那张最能体现波动性？那张最能体现粒子性？少量粒子的行为主要表现与大量粒子的行为主要表现相同吗?有何区别？

16：除了用“少量粒子的行为主要表现和大量粒子的行为主要表现”来判断粒子性波动性外，还有其他方法吗？你能否结合对光的本质的探索过程说明一下？

【本节小结】

17: 同学们通过本节学习，你有什么收获？

18：概率波是波吗？与经典波有何区别？

针对概率波的例题和练习：

例1：在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上，假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子（

ＣＤ

）

A.

一定落在中央亮纹处

B.

一定落在亮纹处

C.

可能落在暗纹处

D.

落在中央亮纹处的可能性最大

同步达标练习１：在验证光的波粒二象性的实验中下列说法正确的是（

ＡＤ

）

Ａ．使光子一个一个的通过狭缝如果时间足够长，底片上将会显示衍射图样

Ｂ．单个光子通过狭缝后底片上会出现完整的衍射图样

Ｃ．光子通过狭缝后的运动路线是直线。

Ｄ．光的波动性是大量光子运动的规律

同步达标练习２：对光的认识以下说法正确的是（

ＡＢＤ

）

Ａ．个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性。

Ｂ．光的波动是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的。

Ｃ．光表现出波动性就不具有粒子性，光表现出粒子性就不具有波动性了。

Ｄ．光的波粒二象性应理解为：在某中场合下光的波动性表现明显，在另外的某种场合下光的粒子性表现明显。

【课下作业】

一．

课本第４２页课后练习２练习３

二．

质量为１０克速度为３００ｍ／ｓ在空中飞行的子弹其德布罗意波波长是多少？为什么我们无法观察出其波动性？如果能够用特殊的方法观察子弹的波动性，我们是否能够看到子弹上下或左右颤动着前进，在空间描绘出正弦曲线或其他周期性曲线？为什么？

◆

本节学案设计说明

由于本节内容抽象、理论性强，笔者认为：如果采用教师讲学生听得办法，可能出现学生不知教师所言的现象，采用问题式方式层层推进来处理教材能降低台阶，提高学生的兴趣和课堂参与度，增强目标的指向性，达到水到渠成的效果。