3　粒子的波动性PPT专用课堂实录内容

教

学

设

计

课题名称

一、教材内容分析

“粒子的波动性”为3-5第十七章第三节内容，3-5内容以前作为选考内容，但在2017年的高考考纲改为必考内容。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。本节将针对光的这两个特性进一步的展开分析。

粒子的波动性 教师

杨丽华

二、学生特征分析

学生在前面学习了有关光的一些特性和相应的事实表现，本节课带领学生研究究竟怎样来认识光的本质和把握其特性呢？是我们这节课需要解决的问题。

三、教学目标以及教学重难点

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。

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。

四、教学策略选择与设计

根据建构主义学习理论和元认知理论，建构主义学习是学生学习过程是在教师创设的情境下，借助已有的知识和经验，主动探索，积极交流，从而建立新的认知结构的过程。

元认知理论是学生自身对已有认知资源及所在情景的认识，也对自身现有认知水平能力及策略等相关知识的了解，以及在不同的学习情境下该如何运用针对性的认知策略，提升自身能力。并对自身认知的合理调节和控制学生在自主学习过程中，对未解问题及需完成的任务，运用科学的调节方法与机制，展开学习情况管理。

本节课总体设计就是以学生为中心，把精力放在知识的应用理解上，突出学生在学习过程中的主体地位，通过自主学习、多元互动提升学生的学习能力。因此，在讲解“粒子的波

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动性”时，我采用的教学策略如下：

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。

五、教学环境及资源准备

1、多媒体设备；

2、投影设备

3、导学案

六、教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

一、光的波粒二象性

1、光的特性：

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、光子的能量与动量之间的关系：

ε=hγ

P=h/ λ

两式的物理量ε和p描述光的粒子性，γ和λ描述光的波动性。

二、粒子的波动性

1、粒子波动性的假设

1923年，德布罗意最早想到了这个问题，并且大胆地设想，对于光子的波粒二象性会不会也适用于实物粒子。

实物粒子也具有波动性

实物粒子：静止质量不为零的那些微观粒子。

讲解ε=hγ

P=h/ λ两个公式的理解与运用

德布罗意写道：“整个19世纪以来在光学上，与波动方面的研究相比，忽视了粒子方面的研究；而在实物粒子的研究上，是否发生了相反的错误呢？是不是我们吧2 学生阅读课本总结概念

2、德布罗意关系式： 粒子方面的图一个能量为E、动量为 p 像想的太多，而的实物粒子同时具有波忽视了波的现动性，动量为 P 的粒子象？”

波长：hP

h

这种与实物粒子相联系的波

后来称为徳布罗意波，也叫物

质波。

3、物质波波长

hhEpmvp

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

三、物质波的实验验证

1、电子衍射实验

电子束在穿过细晶体粉末或薄金属片后，也象X射线一样产生衍射现象。除了电子以外，后来还陆续证实了质子，中子，以及原子的波动性。

电子束穿过铝箔后的衍射图像匹配的障碍物也非易事．

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七、板书设计

粒子的波动性

1、光的波粒二象性

光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性。

光子的能量与动量之间的关系：

ε=hγ

P=h/ λ

两式的物理量ε和p描述光的粒子性，γ和

λ描述光的波动性。

2、德布罗意关系式： 一个能量为E、动量为 p 的实物粒子同时具有波动性，动量为 P 的粒子波长：hP

h

这种与实物粒子相联系的波后来称为徳布罗意波，也叫物质波。

3、物质波波长hhE

pmvp七、课堂小结，作业布置

小结：

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地认识。通过光子能量公式动量公式，两式左侧是粒子性，右侧是波动性，以及联系普朗克常量h，从理论上解释了光波和粒子之间的联系，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。

作业：完成导学案中的针对练习。

八、教学反思

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