高中物理选修3-5全套教案(人教版)


    16.1 实验:探究碰撞中变量
    ★新课标求
    ()知识技
    1明确探究碰撞中变量基思路.
    2掌握条直线运动两物体碰撞前速度测量方法.
    3掌握实验数处理方法.
    (二)程方法
    1学根实验求设计实验完成某种规律探究方法
    2学根实验数进行猜测探究发现规律探究方法
    (三)情感态度价值观
    1通实验方案设计培养学生积极动思考问题惯锻炼思考全面性准确性逻辑性
    2通实验数记录处理培养学生实事求科学态度学生灵活运科学方法研究问题解决问题提高创新意识
    3实验数猜测程中提高学生合作探究力
    4现象规律语言阐述中提高学生语言表达力体现学科间联系引伸事物间关联性溶入社会
    ★教学重点
    碰撞中变量探究
    ★教学难点
    实验数处理.
    ★教学方法
    教师启发引导学生实验讨交流学成果
    ★教学具:
    投影片媒体辅助教学设备完成该实验实验室提供实验器材气垫导轨滑块等
    ★课时安排
    1 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    课件演示:
    (1)台球两球碰撞改变运动状态
    (2)微观粒子间相互碰撞改变状态甚种粒子转化粒子.
    师:碰撞日常生活生产活动中常见种现象两物体发生碰撞速度发生变化.
    师:两物体质量例时速度变化样.
    师:物理学中研究运动程中守恒量具特重意义节通实验探究碰撞程中什物理量保持变(守恒).
    (二)进行新课
    1.实验探究基思路
    1.1 维碰撞
    师:研究简单情况——两物体碰撞前直线运动碰撞直线运动.
    种碰撞做维碰撞.
    课件:碰撞演示
    图示AB悬挂起钢球球A拉起悬线竖直线夹角度a放开A球运动低点B球发生碰撞碰B球摆幅β角.两球质量mAmB碰A球静止B球摆角βα说明AB两球碰交换速度
    果mA>mB碰AB两球起右摆动
    果mA师:现象说明什问题?
    结:现象说明AB两球碰撞速度发生变化AB两球质量关系发生变化时速度变化情况.
    1.2 追寻变量
    师:维碰撞情况物体运动关量物体质量物体速度.
    设两物体质量分m1m2碰撞前速度分v1v2碰撞速度分.
    规定某速度方正.
    碰撞前速度变化物体质量m关系做猜测:

    (1)
    (2)
    (3)
    分析:
    ①碰撞前物体质量变质量描述物体运动状态追寻变量.
    ②必须种碰撞情况改变量追寻变量.
    2.实验条件保证实验数测量
    2.1 实验必须保证碰撞维两物体碰撞前直线运动碰撞直线运动
    2.2 天测量物体质量
    2.3 测量两物体碰撞前速度.
    师:测量物体速度方法?
    生:讨
    总结:
    速度测量:充分利学运动学知识利匀速运动抛运动助斜槽气垫导轨点计时器纸带等达实验目控制实验条件.
    课件:参考案例――种测速原理
    图示图中滑块红色部分挡光板挡光板定宽度设L.气垫导轨黄色框架安装光控开关计时装置相连构成光电计时装置.






    挡光板穿入时光挡住开始计时穿挡光停止计时设记录时间t滑块相L位移运动时间t滑块匀速运动速度vLt.

    3.实验方案
    3.1 气垫导轨作碰撞实验(图示)








    实验记录分析(a1)



    碰撞前
    碰撞
    质量
    m14
    m24
    m14
    m24
    速度
    v19
    v20
    3
    6
    mv


    mv2


    vm




    实验记录分析(a2)


    碰撞前
    碰撞
    质量
    m14
    m22
    m14
    m22
    速度
    v19
    v20
    45
    9
    mv


    mv2


    vm




    实验记录分析(a3)



    碰撞前
    碰撞
    质量
    m12
    m24
    m12
    m24
    速度
    v16
    v20
    2
    4
    mv


    mv2


    vm





    实验记录分析(b)



    碰撞前
    碰撞
    质量
    m14
    m22
    m14
    m22
    速度
    v10
    v20
    2
    4
    mv


    mv2


    vm



    实验记录分析—(c)


    碰撞前
    碰撞
    质量
    m14
    m22
    m14
    m22
    速度
    v19
    v20
    6
    6
    mv


    mv2


    vm


    3.2 车研究碰撞



    点计时器固定光滑桌面端纸带穿点计时器连车面车A运动车B静止两车碰撞端分装撞针橡皮泥碰撞时撞针插入橡皮泥中两车连接成体(图)通纸带测出碰撞前速度

    (三)课堂结
    1.基思路(维碰撞)
    物体运动关物理量?
    碰撞前物理量变?
    2.需考虑问题

    碰撞必须包括种情况碰撞
    物体质量测量(天)
    碰撞前物体速度测量(利光电门点计时器等)

    (四)作业:问题练12题

    ★教学体会
    思维方法解决问题灵魂物理教学根亲实践参知识发现程培养学生力关键离开思维方法实践活动物理教学成源水木学生素质培养成镜中花水中月








    16.2 动量守恒定律()
    ★新课标求
    ()知识技
    理解动量守恒定律确切含义表达式知道定律适条件适范围
    (二)程方法
    理解动量守恒定律确切含义基础正确区分力外力
    (三)情感态度价值观
    培养逻辑思维力会应动量守恒定律分析计算关问题
    ★教学重点
    动量概念动量守恒定律
    ★教学难点
    动量变化动量守恒条件.
    ★教学方法
    教师启发引导学生讨交流
    ★教学具:
    投影片媒体辅助教学设备
    ★课时安排
    1 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    节课探究种形式碰撞碰撞前mυ矢量保持变mυ具特物理意义
    (二)进行新课
    1.动量(momentum)变化
    (1)动量定义:物体质量速度积称(物体)动量记pmv 单位:kg·ms读作千克米秒
    理解点:
    ①状态量:动量包含参运动物质运动速度两方面信息反映两方面决定物体运动状态具瞬时性
    师:家知道速度状态量运动学概念反映运动快慢方运动根结底物质运动没物质便没运动显然动量包含参运动物质运动速度两方面信息更质揭示物体运动状态动力学概念
    ②矢量性:动量方速度方致
    师:综述:动量描述运动物体产生机械效果强弱效果发生方动量等质量速度积动量方速度方致
    (2)动量变化量:
    定义:运动物体某程始末动量分pp′称:△p p′-p物体该程中动量变化
    强调指出:动量变化△p矢量方速度变化量△v相
    维情况:ΔpmΔυ mυ2 mΔυ1 矢量差
    例1(投影)
    质量01kg钢球6ms速度水右运动碰坚硬障碍物弹回着直线6ms速度水左运动碰撞前钢球动量没变化?变化少?
    学生讨完成老师重点引导学生分析题意分析物理情景规范答题程详细程见教材解答略
    2.系统 力外力
    学生阅读讨什系统?什力外力?
    (1)系统:相互作物体组成系统
    (2)力:系统物体相互间作力
    (3)外力:外物系统物体作力
    〖教师述概念予足够解释引发学生思考讨加强理解〗
    分析节课两球碰撞出结条件:
    两球碰撞时相互间作力(系统力)外受重力支持力作彼衡气垫导轨两滑块间摩擦计说m1m2系统受外力说受合外力零
    3.动量守恒定律(law of conservation of momentum)
    (1)容:系统受外力者受外力零系统总动量保持变结做动量守恒定律
    公式:m1υ1+ m2υ2 m1υ1′+ m2υ2′
    (2)注意点:
    ① 研究象:相互作物体组成系统(:碰撞)
    ② 矢量性:表达式矢量表达式列式前应先规定正方
    ③ 性(速度相参考系时刻言)
    A
    B
    ④ 条件:系统受外力受合外力0正确区分力外力F>>F外时系统动量视守恒
    思考讨:
    图示子弹进固定墙壁弹簧相连木块系统子弹开始入射木块弹簧压缩短程中子弹木块作系统动量否守恒?说明理
    分析:题重引导学生针象(系统)应程中受力情况总动量变化守恒
    〖通题学生明白:学物理程中重项基功正确恰选取研究象研究程根实际情况选应物理规律生搬硬套〗
    例2(投影)
    质量30kg孩8ms水速度跳辆静止水轨道板车已知板车质量90kg求孩跳车速度
    解:取孩板车作系统整系统受合外零系统动量守恒
    规定孩初速度方正:
    相互作前:v18msv20
    设孩跳车速度速度v′动量守恒定律
    m1v1(m1+m2) v′
    解 v′2ms
    数值零表明速度方取正方致
    (三)课堂结
    教师活动:学生概括总结节容请学黑板总结学笔记总结然请学评价黑板结容
    学生活动:认真总结概括节容节课体会写较黑板结结谁更什方
    点评:总结课堂容培养学生概括总结力
    教师放开学生总结学容允许容序构建知识框架

    (四)作业:问题练234题
    课补充练
    1.爆竹空中水速度υ爆炸分裂成两块质量分m1m2中质量m1碎块υ1速度相反方运动求块碎片速度
    2.车质量200kg车质量50kg车5ms速度东匀速行1ms速度跳离车子求:离开车速度(56ms)


    16.3 动量守恒定律(二)
    ★新课标求
    ()知识技
    掌握运动量守恒定律般步骤
    (二)程方法
    知道运动量守恒定律解决问题应注意问题知道运动量守恒定律解决关问题优点
    (三)情感态度价值观
    学会动量守恒定律分析解决碰撞爆炸等物体相互作问题培养思维力
    ★教学重点
    运动量守恒定律般步骤
    ★教学难点
    动量守恒定律应.
    ★教学方法
    教师启发引导学生讨交流
    ★教学具:
    投影片媒体辅助教学设备
    ★课时安排
    1 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    1.动量守恒定律容什?
    2.分析动量守恒定律成立条件?
    答:①F合0(严格条件)
    ②F 远F外(似条件)
    ③某方合力0方成立
    (二)进行新课
    1.动量守恒定律牛顿运动定律
    师:出问题(投影教材11页第二段)
    学生:牛顿定律推导出动量守恒定律表达式
    (教师巡回指导时点拨提示)
    推导程:
    根牛顿第二定律碰撞程中12两球加速度分

    根牛顿第三定律F1F2等反响
    F1 F2


    碰撞时两球间作时间极短表示

    代入整理

    动量守恒定律表达式
    教师点评:动量守恒定律重意义
    现代物理学理高度认识动量守恒定律物理学中基普适原理(基普适原理量守恒定律)科学实践角度迄止尚未发现动量守恒定律例外相反实验中观察似违反动量守恒定律现象时物理学家会提出新假设补救总新发现胜利告终例静止原子核发生β衰变放出电子时动量守恒反核应该电子反方运动云室片显示两者径迹条直线解释反常现象1930年泡利提出中微子假说中微子带电质量实验中极难测量直1956年首次证明中微子存(2000年高考综合题23 ②根历史事实设计)发现两运动着带电粒子电磁相互作动量似守恒时物理学家动量概念推广电磁场电磁场动量考虑进总动量守恒
    2.应动量守恒定律解决问题基思路般方法
    (1)分析题意明确研究象分析相互作物体总动量否守恒时通常研究物体总称系统较复杂物理程采程序法全程进行分段分析明确阶段中物体发生相互作确定研究系统物体组成
    (2)阶段选系统物体进行受力分析弄清系统部物体间相互作力系统外物体系统物体作外力受力分析基础根动量守恒定律条件判断否应动量守恒
    (3)明确研究相互作程确定程始末状态系统物体初动量末动量量值表达式
    注意:研究面物体间相互作程时物体运动速度均应取球参考系
    (4)确定正方建立动量守恒方程求解
    3.动量守恒定律应举例
    例1(投影)见教材12页
    学生讨完成老师重点引导学生分析题意分析物理情景规范答题程详细程见教材解答略
    补充例2
    图示光滑水面AB两辆车水面左侧竖直墙车B坐着孩孩B车总质量A车质量10倍两车开始处静止状态孩A车相面速度v推出A车墙壁碰原速率返回孩接A车相面速度v推出次推出A车相面速度v方左孩A车推出次A车返回时孩接A车?
    A
    B
    分析:题程较复杂情景难接受讲解前教师应带领学生分析物理程创设情景降低理解难度
    解:取水右正方孩第次
    推出A车时
    mBv1-mAv0

    v1
    第n次推出A车时:
    mAv +mBvn-1-mAv+mBvn

    vn-vn-1=

    vn=v1+(n-1)
    vn≥v时接车式n≥55 取n=6
    点评:关n取值应引导学生仔细分析问题告诫学生盲目结果进行四舍五入定注意结物理意义
    (三)课堂结
    教师活动:学生概括总结节容请学黑板总结学笔记总结然请学评价黑板结容
    学生活动:认真总结概括节容节课体会写较黑板结结谁更什方
    点评:总结课堂容培养学生概括总结力
    教师放开学生总结学容允许容序构建知识框架

    (四)作业:问题练4~7题
    课补充练
    1.(2002年全国春季高考试题)高速公路发生起交通事辆质量15000 kg南行驶长途客车迎面撞辆质量3000 kg北行驶卡车碰两车接起南滑行段距离停止根测速仪测定长途客车碰前20 ms速度行驶判断卡车碰前行驶速率
    A.10 ms
    B.10 ms20 ms
    C.20 ms30 ms
    D.30 ms40 ms

    2.图示AB两物体质量mA∶mB3∶2原静止板车CAB间根压缩弹簧AB板车表面间动摩擦数相面光滑弹簧突然释放
    A.AB系统动量守恒
    B.ABC系统动量守恒
    C.车左运动
    D.车右运动
    3.支枪水固定车车放光滑水面枪发射出颗子弹时关枪弹车列说法正确
    A.枪弹组成系统动量守恒
    B.枪车组成系统动量守恒
    C.三者组成系统枪弹枪筒间摩擦力系统动量变化忽略计系统动量似守恒
    D.三者组成系统动量守恒系统受重力面支持力两外力作两外力合力零
    4.甲乙两船身质量120 kg静止静水中质量30 kg孩相面6 ms水速度甲船跳乙船时计阻力甲乙两船速度:v甲∶v乙_______
    5.(2001年高考试题)质量M船速度v0行驶船两质量皆m孩ab分静止站船头船尾现孩a水方速率v(相静止水面)前跃入水中然孩b水方速率v(相静止水面)跃入水中求孩b跃出船速度

    6.图示甲车质量2 kg静止光滑水面表面光滑右端放质量1 kg物体乙车质量4 kg5 ms速度左运动甲车碰撞甲车获8 ms速度物体滑乙车乙车足够长表面物体动摩擦数02物体乙车表面滑行长时间相乙车静止(g取10 ms2)
    参考答案:
    1.A 2.BC 3.D 4.5∶4
    5.均(题中相静止水面)水速度先跃入水中时跃入水中结果相
    设孩b跃出船前行驶速度v取v0正根动量守恒定律
    (M+2m)v0Mv+mvmv
    解:v(1+)v0
    6.乙甲碰撞动量守恒:
    m乙v乙m乙v乙′+m甲v甲′
    物体m乙滑动速度v物体乙车运动量守恒定律
    m乙v乙′(m+m乙)v
    物体应牛顿第二定律aμg
    tvμg
    代入数t04 s

















    16.4 碰 撞
    ★新课标求
    ()知识技
    1.认识弹性碰撞非弹性碰撞认识心碰撞非心碰撞
    2.解微粒散射
    (二)程方法
    通体会碰撞中动量守恒机械守恒否体会动量守恒定律机械守恒定律应
    (三)情感态度价值观
    感受碰撞区培养学生勇探索精神
    ★教学重点
    动量守恒定律机械守恒定律讨碰撞问题
    ★教学难点
    种碰撞问题理解.
    ★教学方法
    教师启发引导学生讨交流
    ★教学具:
    投影片媒体辅助教学设备
    ★课时安排
    1 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    碰撞程物体间相互作时间非常短暂种特殊程碰撞具特点:
    1.碰撞程中动量守恒.
    提问:守恒原什?(相互作时间短暂般满足F>>F外条件)
    2.碰撞程中物体没宏观位移物体速度短暂时间发生改变.
    3.碰撞程中系统总动变减少增加.
    提问:碰撞中总动减少情况什?(发生完全非弹性碰撞时总动减少)
    熟练掌握碰撞特点解决实际物理问题学动量守恒定律基求.
    (二)进行新课
    1.展示投影片1容:
    图示质量M重锤h高度静止开始落砸质量m木楔没弹起二者起运动.设层均阻力F木楔进入深度L少?
    组织学生认真读题三分钟时间思考.
    (1)提问学生解题方法出现错误:认程中层阻力F做负功机械损失解
    Mg(h+L)+mgLFL0.
    结写黑板然组织学生分析物理程.
    (2)引导学生回答纳:第阶段M做落体运动机械守恒.m动直M开始接触m止.面阶段Mm速度开始层运动.阻力F做负功系统机械损失.
    提问:第阶段结束时M速度m速度零阶段开始时Mm具速度m速度零种变化实现呢?
    引导学生分析出述前两阶段中间短暂阶段阶段中Mm发生完全非弹性碰撞阶段中机械(动)损失.
    (3)学生独立写出完整方程组.
    第阶段重锤:

    第二阶段重锤木楔
    Mv+0(M+m).
    第三阶段重锤木楔

    (4)结:类问题中没出现碰撞两字碰撞程隐含整物理程中做题中认真分析物理程发掘隐含碰撞问题.
    2.展示投影片2容:
    图示光滑水面质量M滑块轻杆轻绳悬吊质量m球装置起速度v0右滑动.质量M滑块静止述装置右侧.两滑块相撞便粘起右运动球时运动速度少?
    组织学生认真读题三分钟思考时间.
    (1)提问学生解答方案出现错误:碰撞程中水动量守恒设碰速度v
    (M+m)v0+0=(2M+m)v.
    解球速度
    (2)教师明确表示种解法错误提醒学生注意碰撞特点:宏观没位移速度发生变化然求学生寻找错误原.
    (3)总结纳学生解答明确研究方法:
    ①碰撞前滑块球做匀速直线运动悬线处竖直方.
    ②两滑块碰撞时间极短暂碰撞前瞬间相滑块球宏观位置没发生改变悬线保持竖直方.
    ③碰撞前悬线保持竖直方碰撞程中悬线球水方作力球水速度变.
    ④结:球未参滑块间完全非弹性碰撞球速度保持v0.
    (4)结:碰撞中宏观位移问题中物体参碰撞程遇具体问题时定注意分析区.
    3.展示投影片3容:
    光滑水面AB两球右直线运动取右正两球动量分pA5kgmspB7kgms图示.发生正碰碰两球动量增量△pA△pB  ( )
    A.△pA3kgms△pB 3kgms
    B.△pA3kgms△pB 3kgms
    C.△pA10kgms△pB 10kgms
    D.△pA3kgms△pB 3kgms
    组织学生认真审题.
    (1)提问:解决类问题什?
    学生回答基础总结纳:
    ①系统动量守恒②系统总动增加③系统总量减少量发生完全非弹性碰撞时量减少量④碰撞中物体动量增量方定受力方相⑤碰撞方运动面物体速度前面物体速度.
    (2)提问:题目仅出两球动量较碰撞程中量变化?
    帮助学生回忆关系
    (3)提问:题目没直接出两球质量关系找质量关系?
    求学生认真读题挖掘隐含质量关系A追B相碰撞

    (4)正确答案A.
    4.展示投影片4容:
    图示质量m球长L轻绳拴住轻绳端固定O点球拉绳子拉直水面成θ角位置球静止释放球低点时时速度?
    组织学生认真读题三分钟思考时间.
    (1)提问学生解答方法出现错误:认轻绳拉力做功程中机械守恒低点重力势零点


    (2)引导学生分析物理程.
    第阶段球做落体运动直轻绳位水面水面成θ角位置处止.阶段球受重力作机械守恒成立.
    阶段轻绳绷直拉住球做竖直面圆周运动直球低点程中轻绳拉力做功机械守恒成立.
    提问:第阶段终止时刻球瞬时速度什方?阶段初始时刻球瞬时速度什方?
    学生找两速度方求学生解释原总结纳学生解释明确观点:
    第阶段终止时刻球速度竖直步圆周运动轨道切线方(轻绳相垂直方)分量轨道半径方(轻绳方)分量.轻绳绷直瞬间轻绳球量球绳方动量减零程类似悬挂轻绳物体(例天花板)球绳方发生完全非弹性碰撞天花板质量限(相球)碰速度趋零.程中球绳方分速度应份动全部损失.整运动程机械守恒处理错误.
    (3)求学生重新写出正确方程组.




    (4)结:实际问题类碰撞建立合理碰撞模型简洁直观解决问题.面继续例题.
    5.展示投影片5容:
    图示质量分mAmB滑块间轻质弹簧相连水面光滑.mAmB原静止瞬间mB量mB获初速度v0运动中弹簧势少?
    学生认真读题教师引导学生讨.
    (1)mAmB弹簧构成系统步运动程中否类mAmB发生碰撞模型?(系统水方动量守恒类碰撞模型)
    (2)弹性势时系统相发生什样碰撞?(势动损失建立完全非弹性碰撞模型)
    讨正确结求学生正确解答问题
    结果
    (三)课堂结
    教师活动:学生概括总结节容请学黑板总结学笔记总结然请学评价黑板结容
    学生活动:认真总结概括节容节课体会写较黑板结结谁更什方
    点评:总结课堂容培养学生概括总结力
    教师放开学生总结学容允许容序构建知识框架
    (四)作业
    问题练1~5题
    ★教学体会
    思维方法解决问题灵魂物理教学根亲实践参知识发现程培养学生力关键离开思维方法实践活动物理教学成源水木学生素质培养成镜中花水中月

    ★教学资料
    维弹性碰撞普适性结
    新课标教版选修35第15页讨维弹性碰撞中种特殊情况(运动物体撞击静止物体)文旨基础讨般性情况总结出普遍适般性结
    光滑水面两质量分刚性球AB初速度运动发生碰撞(维弹性碰撞)碰撞速度分务出表达公式
    面参考系AB作系统
    碰撞程中系统动量守恒 ①
    弹性碰撞中没机械损失 ②


    两式左右相

    碰撞前B相A速度碰撞B相A速度理碰撞前A相B速度碰撞A相B速度③式物理意义:
    碰撞B相A速度碰撞前B相A速度相等方相反
    碰撞A相B速度碰撞前A相B速度相等方相反

    [结1]维弹性碰撞中某物体参考系物体碰撞前速度变方相反(原速率弹回)
    联立①②两式解


    面种情况两式子结果做分析
    ●两物体质量相等
    表示碰A速度变B速度变

    [结2] 维弹性碰撞两物体质量相等碰撞两物体互换速度(碰A速度等碰前B速度碰B速度等碰前A速度)
    ●A质量远B质量
    时根④⑤两式

    表示质量物体A(相B言)碰撞前速度保持变 ⑥
    ●A质量远B质量
    时根④⑤两式

    表示质量物体B(相A言)碰撞前速度保持变 ⑦
    综合⑥⑦知:
    [结3] 维弹性碰撞中某物体质量远物体质量质量物体碰撞前速度保持变
    质量物体碰速度结合[结1][结3]出
    例[结3]知[结1]知代入述致
    结关维弹性碰撞三普适性结

    [练]图示乒乓球质量m弹性钢球质量M(M>>m)起高度h高处落计空气阻力设面铺弹性钢板球钢板间碰撞乒乓球钢球间碰撞均弹性碰撞试计算钢球着乒乓球够升高度
    解析:
    乒乓球弹性钢球状态1落弹性钢球刚着(状态2)时两者速度相等

    弹性钢球弹性钢板碰撞瞬间(状态3)弹性钢球速率v方变竖直
    紧接着弹性钢球乒乓球碰碰瞬间(状态4)乒乓球速率变v′
    [结3]知弹性钢球乒乓球碰弹性钢球速度保持变(速率v方竖直)
    [结1]知弹性钢球乒乓球碰前瞬间(状态3)乒乓球相弹性钢球速度2v方竖直弹性钢球乒乓球碰瞬间(状态4)乒乓球相弹性钢球速度2v方竖直
    v′3v





















    16.5 反运动 火箭
    新课标求
    1.容标准
    (1)探究物体弹性碰撞特点知道弹性碰撞非弹性碰撞
    (2)通实验理解动量动量守恒定律动量守恒定律定量分析维碰撞问题知道动量守恒定律普遍意义
    例1 火箭发射利反现象
    例2 收集资料解中子样发现讨动量守恒定律中作
    (3)通物理学中守恒定律体会然界谐统
    2.活动建议 制作水火箭
    新课程学
    ★新课标求
    ()知识技
    1.进步巩固动量守恒定律
    2.知道反运动火箭工作原理解反运动应
    3.解航天技术发展应
    (二)程方法
    理解反运动物理实质够运动量守恒定律分析解决关反运动问题
    (三)情感态度价值观
    培养学生动手动脑力发掘学生探索新知识潜
    ★教学重点
    运动量守恒定律认识反运动物理实质
    ★教学难点
    动量守恒定律应.
    ★教学方法
    教师启发引导学生讨交流
    ★教学具:
    铝箔纸火柴支架反击式水轮机转轮原理模型礼花关航天发射空间站等录带剪辑投影片媒体辅助教学设备
    ★课时安排
    1 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    教师:实验方法引入新课:
    〖演示实验1〗老师众吹气球然气球开口放手气球直学生飞制造点惊险气氛活跃课堂氛围
    〖演示实验2〗薄铝箔卷成细端封闭端留细口装火柴头刮药粉细放支架火柴办法细加热药粉点燃时生成燃气细口迅速喷出细便相反方飞
    〖演示实验3〗弯装旋转盛水容器部水弯流出时容器旋转起
    提问:实验12中气球细什会退呢?实验3中细什会旋转起呢?
    起实验中包含现代科技基原理:火箭发射造卫星天炮发射等应该解释现象呢?节课学关类问题
    (二)进行新课
    1反运动
    (1)分析:细什会退?
    教师:引导学生学书展开讨出结:
    气体喷出时具动量动量守恒定律知细会相反方运动
    (2)分析:反击式水轮机工作原理:水弯喷嘴喷出时弯反旋转利反造福类象样情况
    学生:交流举例说明工作原理:喷气式飞机国民引荣运载火箭等
    教师:学生反运动更深刻印象时做发射礼花炮实验
    学生:分析礼花什会天?
    教师:学生回答基础进行结——火箭根原理制成
    2火箭
    教师:指导学生书书三级火箭图介绍火箭基构造工作原理
    播放课前准备关卫星发射号空间站探路者号火星探测器国神舟号飞船等电视录学生仅解航天技术发展宇宙航行知识学生知道国航天技术已跨入世界先进行列激发学生爱国热情
    教师:基础指导学生阅读课阅读材料——航天技术发展宇宙航行
    (三)课堂结
    教师活动:学生概括总结节容请学黑板总结学笔记总结然请学评价黑板结容
    学生活动:认真总结概括节容节课体会写较黑板结结谁更什方
    点评:总结课堂容培养学生概括总结力
    教师放开学生总结学容允许容序构建知识框架

    (四)作业:问题练1~3题

    ★教学体会
    思维方法解决问题灵魂物理教学根亲实践参知识发现程培养学生力关键离开思维方法实践活动物理教学成源水木学生素质培养成镜中花水中月









    16.6 动量概念表示牛顿第二定律
    ★新课标求
    ()知识技
    1.理解动量定理确切含义表达式知道动量定理适变力
    2.会动量定理解释关物理现象掌握维情况计算问题
    (二)程方法
    运牛顿运动定律运动学公式推导出动量定理表达式
    (三)情感态度价值观
    通运学知识推导新规律培养学生学兴趣激发学生探索新知识欲
    ★教学重点 理解动量定理确切含义表达式
    ★教学难点 会动量定理解释关物理现象掌握维情况计算问题
    ★教学方法 教师启发引导学生讨交流
    ★教学具:
    生鸡蛋铺较厚海绵垫白铁桶细线金属球橡皮筋铁架台等投影片媒体辅助教学设备
    ★课时安排 1 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    实验引入新课:
    演示实验1:鸡蛋落
    演示事先白铁桶底部垫层海绵(学生知道)鸡蛋米高方落白铁桶里事先学生推测鸡蛋命运然做实验结果发现没象学生想象样严重:发现鸡蛋会破
    演示实验2:缓装置模拟
    演示细线悬挂重物重物定高度释放重物落细线拉断果细线端拴段皮筋样高度释放会断
    学生惊叹中开始新课容
    日常生活中少样事例:跳远时跳沙坑里跳高时落处放海绵垫子高处跳落双腿弯曲轮船边缘轮渡码头装橡皮轮胎等样做目什呢?某情况希样铁锤钉钉子现象中原什呢?通天学探究中奥秘
    (二)进行新课
    1.动量概念表示牛顿第二定律
    师:出问题(投影)
    v′
    v
    F

    假设物体恒定合外力作做匀变速直线运动t时刻初速度vt′时刻末速度v′试推导合外力表达式
    学生:牛顿第二定律Fma匀变速直线运动公式推导
    (教师巡回指导时点拨提示)
    推导程:图示牛顿第二定律物体加速度
    合力Fma

    (1)
    结:式表示物体受合外力等物体动量变化率牛顿第二定律种表达式
    2.动量定理
    教师:(1)式写成 (2)
    (师生讨式物理意义)
    总结:表达式左边物体t时刻t′时刻动量变化量右边物体受合外力段时间积(2)式表明物体动量变化量仅力方关时间长短关力越作时间越长物体动量变化量越量反映力时间积累效应
    教师(讲解):物理学中力F作时间积称力量记I
    单位:N·s读作牛顿秒
    (2)式写成 (3)
    (3)式表明物体动量变化量等物体受合外力量结做动量定理
    讨:果物体受力恒力动量定理表达式应该样理解呢?
    教师:引导学生阅读选修3-5教材24页第段理解动量定理程性
    总结:动量定理根牛顿第二定律运动学关公式恒定合外力情况推导出证明: 动量定理适恒力适时间变化变力变力情况动量定理中F应理解变力作时间均值
    实际中常遇变力作情况铁锤钉钉子球拍击乒乓球等F
    F
    0
    t0
    t
    钉子乒乓球受作力恒力时变力作效果等效某恒力作该恒力变力均值图示变力均力Ft图象图线横轴围面积量两图线面积相等时变力均力t0时间等效
    利动量定理仅解决匀变速直线运动问题解决曲线运动中关问题较难计算问题转化较易计算问题
    3.动量定理方性
    例:匀加速运动合外力量方初动量方相匀减速运动合外力量方初动量方相反甚初动量方成角度中学阶段仅限初末动量方合外力方直线情况(维情况)时公式中矢量方正负号表示首先选定正方正方相矢量取正值正方相反矢量取负值
    v′
    v

    图示质量m球速度v右运动墙壁碰撞反弹速度v’碰撞程中球受墙壁作力F方左取左正方球受墙壁作力正值初动量取负值末动量取正值根动量定理表示Ftp′pmv′(mv)mv′十mv公式中Fvv′均指该物理量(处紧接着讲课例题)
    结:公式Ft p′P△p矢量式合外力量方物体动量变化方相合外力量方初动量方相相反
    演示实验3:钢球碰坚硬理石返回
    4.应举例
    面应动量定理解释鸡蛋落否会破等关问题
    鸡蛋某高度落分石头海绵垫接触前速度相初动量相碰撞速度均变零末动量均零相互作程中鸡蛋动量变化量相两种情况相互作时间石头碰时作时间短海绵垫相碰时作时间较长Ft△p知鸡蛋石头相碰时作会破海绵垫相碰时作力较会破
    接着解释铁锤钉钉子跳远时落入沙坑中等现象实际应中需作时间短作力利需延长作时间(缓)减少力作请学举关实际应例子加强周围事物观察力勤思考定会收获
    接着解释缓装置
    实际应中需作时间短作力利延长作时间减少力作请学举出关实际应例子加强周围事物观察勤思考定会收获
    例题(投影教材24页例题师生讨)
    (三)课堂结
    教师活动:学生概括总结节容请学黑板总结学笔记总结然请学评价黑板结容
    学生活动:认真总结概括节容节课体会写较黑板结结谁更什方
    点评:总结课堂容培养学生概括总结力
    教师放开学生总结学容允许容序构建知识框架
    (四)作业:问题练1~4题

    ★教学体会
    思维方法解决问题灵魂物理教学根亲实践参知识发现程培养学生力关键离开思维方法实践活动物理教学成源水木学生素质培养成镜中花水中月


    17.1 量量子化:物理学新纪元
    ★新课标求
    ()知识技
    1.解什热辐射热辐射特性解黑体黑体辐射
    2.解黑体辐射实验规律解黑体热辐射强度波长关系
    3.解量子概念
    (二)程方法
    解微观世界中量子化现象较宏观物体微观粒子量变化特点体会量子建立深化物质世界认识
    (三)情感态度价值观
    领略然界奇妙谐发展科学奇心求知欲乐探究然界奥秘体验探索然规律艰辛喜悦
    ★教学重点
    量子概念
    ★教学难点
    黑体辐射实验规律
    ★教学方法
    教师启发引导学生讨交流
    ★教学具:
    投影片媒体辅助教学设备
    ★课时安排
    1 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    教师:介绍量量子化发现背景:(媒体投影见课件)
    19世纪末页牛顿定律领域里取成功:机械运动方面说分子物理方面成功解释温度压强气体电磁学方面建立推断切电磁现象 Maxwell方程外找力电光声等遵循规律量转化守恒定律时许物理学家沉醉成绩胜利中认物理学已发展头
    1900年英国皇家学会新年庆祝会著名物理学家开尔文作展新世纪发言:科学厦已基完成辈物理学家做零碎修补工作行
    说:物理学已没什新东西辈做实验做做实验数数点面加位罢
    开尔文毕竟位重视现实眼力科学家面提文章中讲:
    物理学晴朗天空远处两朵令安乌云
    两朵乌云指什呢?
    朵黑体辐射关朵迈克尔逊实验关
    然 事隔年(1900年底)第朵乌云中降生量子紧接着(1905年)第二朵乌云中降生相典物理学厦彻底动摇物理学发展更辽阔领域正谓山重水复疑路 柳暗花明村
    点出课题:节课体验物理学新纪元――量量子化发现
    (二)进行新课
    1.黑体黑体辐射
    教师:解什黑体黑体辐射前请学先阅读教材解什热辐射
    学生:阅读教材关热辐射描述
    教师:通课件展示加深学生热辐射理解通课件展示学生进步解热辐射特点黑体概念提出准备知识
    (1)热辐射现象
    固体液体温度发射种波长电磁波种物体中分子原子受激发发射电磁波现象称热辐射
    辐射电磁波特征温度关
    例:铁块 温度↑
    出发光暗红橙色黄白色
    量转化角度认识热转化电磁程
    (2)黑体
    教师:热辐射外物体表面会吸收反射外界射电磁波物体吸收反射电磁波力样
    黑体模型

    概念:全部吸收种波长电磁波发生反射物体称绝黑体简称黑体
    教师:课件展示黑体模型

    透明材料制成带孔空腔似作黑体图示
    研究黑体辐射规律解般物体热辐射性质基础
    2.黑体辐射实验规律
    教师:引导学生阅读教材黑体辐射实验规律接合课件展示讲解黑体辐射实验规律图示
    黑体热辐射强度波长关系:着温度升高方面种波长辐射强度增加方面辐射强度极值波长较短方移动
    教师:提出问题设置疑问样解释黑体辐射实验规律呢?
    新理诞生前然热力学电磁学规律解释德国物理学家维恩英国物理学家瑞利分提出辐射强度波长分布理公式结果导致理实验规律符甚出非常荒谬结时称紫外灾难
    课件展示:瑞利金斯线见课件

    0 1 2 3 4 5 6
    (μm)
    1700K
    1500K
    λ
    1300K
    1100K
    实验结果









    3.量子:超越牛顿发现
    教师:利已理解释黑体辐射规律导致荒谬结果必然会促发现新理量子概念
    1900年德国物理学家普朗克提出量量子化假说:辐射黑体分子原子振动作谐振子谐振子发射吸收辐射谐振子处某分立状态状态中谐振子量象典物理学允许具意值相应量某量ε(称量子)整数倍:ε 1ε2ε3ε nεn正整数称量子数
    频率ν谐振子量
    量值做量子
    课件展示:普朗克量子假说黑体辐射公式
    (1)黑体辐射公式19001019 普朗克德国物理学会会议提出黑体辐射公式

    普朗克种典物理格格入观念深感安十年努力证明复典物理企图失败告终坚定相信h引入确实反映新理质
    1918年普朗克荣获诺贝尔物理学奖
    墓碑刻着姓名
    黑体辐射研究卓成效展现眼前紫外灾难疑点找类解决难题热爱科学次倍感欣慰真理谬误争息?

    物理难题:1888年霍瓦(Hallwachs)发现带负电金属板紫外光射会放电10年1897年汤姆孙发现电子 时认识金属表面射出电子电子称作光电子(photoelectron)相应效应做光电效应着光完美理(光波动性电磁理)进行解释会出现什结果?明天继续学科学转折:光粒子性

    (三)课堂结
    教师活动:学生概括总结节容请学黑板总结学笔记总结然请学评价黑板结容
    学生活动:认真总结概括节容节课体会写较黑板结结谁更什方
    点评:总结课堂容培养学生概括总结力
    教师放开学生总结学容允许容序构建知识框架

    (四)作业:问题练123题


    ★教学体会
    思维方法解决问题灵魂物理教学根亲实践参知识发现程培养学生力关键离开思维方法实践活动物理教学成源水木学生素质培养成镜中花水中月



















    17.2 科学转折:光粒子性
    ★新课标求
    ()知识技
    1.通实验解光电效应实验规律
    2.知道爱斯坦光电效应方程意义
    3.解康普顿效应解光子动量
    (二)程方法
    历科学探究程认识科学探究意义尝试应科学探究方法研究物理问题验证物理规律
    (三)情感态度价值观
    领略然界奇妙谐发展科学奇心求知欲乐探究然界奥秘体验探索然规律艰辛喜悦
    ★教学重点 光电效应实验规律
    ★教学难点 爱斯坦光电效应方程意义
    ★教学方法 教师启发引导学生讨交流
    ★教学具: 投影片媒体辅助教学设备
    ★课时安排 2 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    提问:回顾前面学总结类光性认识发展程?
    (媒体投影见课件)
    学生回顾思考回答
    教师倾听点评
    光干涉衍射现象说明光电磁波光偏振现象进步说明光横波19世纪60年代麦克斯韦理确定光电磁波质然出意料正光波动理似非常完美时候发现波动说法解释新现象——光电效应现象现象相关问题研究光质性认识发展
    (二)进行新课
    1.光电效应
    教师:实验演示(课件辅助讲述)
    弧光灯射擦亮锌板(注意导线带电验电器相连)验电 器张角增约 30度时丝绸磨擦玻璃棒锌板验电器指针张角会变
    学生:认真观察实验
    教师提问:述实验说明什?
    学生:表明锌板射线射失电子带正电
    概念:光(包括见光)射物体发射电子现象做光电效应发射出电子做光电子
    2.光电效应实验规律
    (1)光电效应实验
    图示光线石英窗阴极便电子逸出光电子
    光电子电场作形成光电流
    概念:遏止电压
    换开关反接电场反光电子离开阴极受反电场阻碍作
    KA 间加反电压光电子克服电场力作功电压达某值 Uc 时光电流恰0 Uc称遏止电压
    根动定理
    (2)光电效应实验规律
    ① 光电流光强关系
    饱光电流强度入射光强度成正
    ② 截止频率νc 极限频率
    种金属材料相应确定截止频率νc
    入射光频率ν>νc 时电子逸出金属表面
    入射光频率ν <νc时光强电子逸出金属表面
    ③ 光电效应瞬时光开始射光电子逸出需时间<109s
    3.光电效应解释中疑难
    典理法解释光电效应实验结果
    典理认典电磁理入射光光强越光波电场强度振幅越作金属中电子力越光电子逸出量应该越说光电子量应该着光强度增加增应该入射光频率关更应该什截止频率
    光电效应实验表明:饱电流仅光强关频率关光电子初动频率关频率高极限频率光强弱光电流频率低极限频率时光强没光电流
    光电效应具瞬时性典认光量分布波面吸收量时间需量积累程
    解释光电效应爱斯坦量子假说基础提出光子理提出光量子假设
    4.爱斯坦光量子假设
    (1)容
    光仅发射吸收时量hν微粒形式出现空间传播时说频率ν 光量量 E hν光子组成粒子流光子光传播方光速 c 运动
    (2)爱斯坦光电效应方程
    光电效应中金属中电子吸收光子量部分消耗电子逸出功W0部分变光电子逸出动 Ek 量守恒出:
    W0电子逸出金属表面需做功称逸出功
    Wk光电子初动
    (3)爱斯坦光电效应解释:
    ①光强光子数释放光电子光电流
    ②电子吸收光子金属表面逸出需时间累积
    ③方程出光电子初动射光频率成线性关系
    ④光电效应方程中初动零时极限频率:
    爱斯坦光子假说圆满解释光电效应时未物理学家广泛承认完全违背光波动理
    5.光电效应理验证
    美国物理学家密立根花十年时间做光电效应实验结果1915年证实爱斯坦光电效应方程h 值理值完全致次证明光量子理正确
    展示演示文稿资料:爱斯坦密立根
    爱斯坦提出光子假说成功说明光电效应实验规律荣获1921年诺贝尔物理学奖
    密立根研究基电荷光电效应特通著名油滴实验证明电荷单位获1923年诺贝尔物理学奖
    点评:应物理学家历史资料仅真实感增强说服力时学生进行发放教育利培养学生科学态度科学精神激发学生探索精神
    例题 (教材36页)
    学生通运算出相应正确结果
    点评:理联系实际适量练题进步巩固掌握学理知识
    6.光电效应代技术中应
    (1)光控继电器
    动控制动计数动报警动踪等

    (2)光电倍增
    微弱光线进行放光电流放105~108倍灵敏度高工程天文科研军事等方面

    7.康普顿效应
    (1)光散射
    光介质中物质微粒相互作传播方发生改变种现象做光散射
    (2)康普顿效应
    1923年康普顿做 X 射线通物质散射实验时发现散射线中入射线波长相射线外入射线波长更长射线波长改变量散射角关入射线波长 散射物质关
    (3)康普顿散射实验装置规律:







    典电磁理:果入射X光某种波长电磁波散射光波长会改变
    散射中出现现象称康普顿散射
    康普顿散射曲线特点:
    ① 原波长外出现移长波方新散射波长
    ② 新波长散射角增增
    波长偏移
    波长偏移散射角关散射物质种类入射X射线波长关

    00241Å241×103nm(实验值)
    称电子Compton波长
    入射波长拟时康普顿效应显著X射线观察康普顿散射见光观察康普顿散射
    (4)典电磁理解释康普顿效应时遇困难
    ①根典电磁波理电磁波通物质时物质中带电粒子作受迫振动频率等入射光频率发射散射光频率应等入射光频率
    ②法解释波长改变散射角关系
    (5)光子理康普顿效应解释
    ①光子外层电子相碰撞光子部分量传电子散射光子量减少散射光波长入射光波长
    ②光子束缚紧层电子相碰撞光子整原子交换量光子质量远原子质量根碰撞理 碰撞前光子量变波长变
    ③碰撞中交换量碰撞角度关波长改变散射角关
    (6)康普顿散射实验意义
    ①力支持爱斯坦光量子假设
    ②首次实验证实光子具动量假设
    ③证实微观世界单碰撞事件中动量量守恒定律然成立
    展示演示文稿资料:康普顿
    康普顿成功帆风早期篇文中直认散射光频率改变混进某种荧光辐射计算中起先考虑量守恒认识动量守恒
    康普顿1927年获诺贝尔物理奖
    展示演示文稿资料:吴训研究康普顿效应贡献
    1923年吴训参加发现康普顿效应研究工作
    1925—1926年吴训银X射线(562nm) 入射线15种轻重元素散射物质散射角( )测量种波长散射光强度作量X射线散射实验证实康普顿效应作出重贡献
    点评:应物理学家历史资料仅真实感增强说服力时学生进行发放教育利培养学生科学态度科学精神激发学生探索精神
    (7)光子量动量
    说明:动量量描述粒子频率波长描
    述波
    (三)课堂结
    教师活动:学生概括总结节容请学黑板总结学笔记总结然请学评价黑板结容
    学生活动:认真总结概括节容节课体会写较黑板结结谁更什方
    点评:总结课堂容培养学生概括总结力
    教师放开学生总结学容允许容序构建知识框架
    (四)作业:问题练1~6题

    ★教学体会
    思维方法解决问题灵魂物理教学根亲实践参知识发现程培养学生力关键离开思维方法实践活动物理教学成源水木学生素质培养成镜中花水中月








    173 崭新页:粒子波动性
    ★新课标求
    ()知识技
    1.解光具波动性具粒子性
    2.知道实物粒子光子样具波粒二象性
    3.知道德布罗意波波长粒子动量关系
    (二)程方法
    1.解物理真知形成历史程
    2.解物理学研究基础实验事实实验物理研究重性
    3.知道某物质环境表现规律特性
    (三)情感态度价值观
    1.通学生阅读教师介绍讲解学生解科学真知非蹴需较长历史发展程断纠正修正
    2.通相关理实验验证学生逐步形成严谨求实科学态度
    3.通解电子衍射实验学生解创造条件进行关物理实验方法
    ★教学重点
    实物粒子光子样具波粒二象性德布罗意波长粒子动量关系
    ★教学难点 实物粒子波动性理解
    ★教学方法 学生阅读-讨交流-教师讲解-纳总结
    ★教学具:
    课件:PP演示文稿(科学家介绍节知识结构)媒体教学设备
    ★课时安排 1 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    提问:前面学关光特性相应事实表现究竟样认识光质握特性呢?请时举出相应事实基础
    学生阅读课思考回答:光种物质具粒子性具波动性条件表现出特性(分举出关光干涉衍射光电效应等实验事实)
    点评:学生阅读课容结合前面学知识进行纳总结形成正确观点
    教师:原片面认识事物举出学科学科生活中类似事物?
    学生举例说明:例哲学中事物辨正观点等
    点评:培养学生事物规律全面握学科进行横渗透联系
    (二)进行新课
    1光波粒二象性
    教师:讲述光波粒二象性
    学生辨析说明进行纳整理
    (1)学量事实说明:光种波时种粒子光具波粒二象性
    光分立性连续性相条件表现光子行服统计规律
    (2)光子空间点出现概率遵波动规律物理学中光波做概率波
    点评:通学生纳总结形成结教师进行讲解学生容易接受充分注重知识学生形成程
    2光子量频率动量波长关系

    学生找更关系公式:=
    提问:受启发想:样作物质实物粒子(电子原子分子等)否具波动性呢?
    学生阅读课粒子波动性
    点评:学生带着问题阅读提高阅读效率培养学生课文材料中提取关信息力
    3粒子波动性
    提问:谁胆光波粒二象性推广实物粒子?胆?
    学生回答:法国科学家德布罗意考虑普朗克量子爱斯坦光子理成功胆光波粒二象性推广实物粒子
    展示演示文稿资料:关德布罗意
    点评:学生解知识理推广假设味 空猜想定理事实基础
    (1)德布罗意波
    实物粒子具波动性种波称物质波德布罗意波
    (2)物质波波长 =
    提问:物理量意义?
    学生回答:德布罗意波长h普朗克常量p粒子动量
    点评:物理原理公式理解关键物理量意义理解
    讲述:时观点超出想象接受历史类似事例知道?
    学生回答:伽利略两铁球时落等
    点评:学生解正确知识理提出家接受
    教师:学生带着问题阅读课关容什德布罗意波观点难通实验验证?样条件实物粒子波动性验证?
    4.物质波实验验证
    提问:粒子波动性难验证原?
    学生阅读教材回答:宏观物体波长微观粒子波长生活中难找发生衍射障碍物认波动性.作微观粒子电子德布罗意波波长10-10m数量级找相匹配障碍物非易事.
    点评:学生知受实际条件限制理开始处假设阶段易接受
    例题:某电视显中电子运动速度40×107ms质量10g颗子弹运动速度200ms.分计算德布罗意波长.
    引导学生分析学生解答:根公式计算18×1011m33×1034m
    点评:通具体计算学生实物粒子德布罗意波长感性认识进步理解实物粒子波动性验证困难
    说明:计算结果知通常生活中观察实物波动特性征原
    展示演示文稿资料:电子波动性发现者———戴维森汤姆逊
    (电子波动性发现德布罗意提出实物粒子具波动性假设证实获1929年诺贝尔物理学奖戴维森汤姆逊发现电子波动性获1937年诺贝尔物理学奖)
    学生阅读关物理学历史资料解物理学关知识形成建立发展真程
    点评:应物理学家历史资料仅真实感增强说服力时学生进行发放教育利培养学生科学态度科学精神激发学生探索精神
    教师:讲述电子衍射实验:1927年两位美国物理学家电子束投射镍晶体电子束衍射图案.证实德布罗意假设
    学生解更具体相关历史资料
    点评:增加真实感学生初步体会创造条件进行科学实验探索体会中奇妙处
    讲述:电子外陆续证实质子中子原子分子波动性
    点评:引更实验事实增强理证明
    提问:衍射现象高分辨率显微镜影响否?改进?
    学生阅读课材料:显微镜分辨领
    点评:学知识进行拓展加强实际生产生活应联系
    (三)课堂结
    教师活动:节课学光质光种物质具粒子性具波动性条件表现出特性注意光质全面握学实验事实验证实物粒子波动性应波称物质波注意掌握物质波计算公式
    点评:反思节学生提供节容知识框架利学生学知识时巩固知识重点握

    (四)作业:
    复节教材
    思考教材第43页问题练中题预做回答
    点评:加深课堂学知识理解掌握联系实际学容进行应

    ★教学体会
    节课作代物理部分容较抽象学生没生活验感观认识没演示实验做课堂注意学生导通补充史料加深学生感受学生阅读思考纳出结样收效果
    (1)关事实已知观点基础纳光性培养学生注意全面握物理规律全面握物理规律力
    (2)课材料补充史料学生先行阅读通思考辨析纳出正确结教师讲解更具真实感说服力时培养学生阅读材料提取关信息力
    (3)难理解粒子波动性实际条件允许进行实验验证必须充分展示真实历史资料加强说服力时通历史创造条件进行实验验证方法学学生初步体会创造条件进行科学实验探索体会中奇妙处增强进行科学探索兴趣























    §174 概率波
    教学目标
    ()知识技
    1.解微粒说基观点光学现象解释遇问题.
    2.解波动说基观点光学现象解释遇问题.
    3.解事物连续性分立性相解光波动性粒子性.
    4.解光种概率波.
    (二)程方法
    1.领悟什概率波
    2.解物理学中物理模型特点初步掌握科学抽象种研究方法
    3.通数形结合学认识数学工具物理科学中作
    (三)情感态度价值观
    理解类光性认识研究历十分漫长程程辩证发展程.根事实建立学说发展学说决定学说取舍发现新事实建立新学说.类样通光行分析研究逐渐认识光性.
    重点难点
    1重点:类光性认识发展程.
    2难点:量子化波粒二象性概率波等概念理解
    授课容
    典粒子典波
    典物理学观念中形成种观念物质具粒子性具波动性非彼意时刻确定位置速度空中确定轨道典物理学粒子运动基特征典粒子典波空间中弥散开特征具频率波长具时空周期性
    显易见典物理学中波粒子两种研究象具非常表现什光微观粒子表现波动性表现粒子性双重属性呢?
    学生老师讲述原学相关知识进行回顾纳整理
    点评:已学知识穿插常教学程中时常进行温反思类迁移次反复定帮助学生更掌握利知识
    [问题]:微观世界中波图象粒子图象统起呢?
    学生思考讨出答复种答案加分析提炼总结
    点评:学生定学时间空间效果动接受知识够更加效培养学动性动性
    二概率波
    1德布罗意波统计解释
    1926年德国物理学玻恩 (Born 18821972) 提出概率波认微观粒子处出现定偶然性量粒子空间处出现空间分布服定统计规律
    展示演示文稿资料:玻恩
    点评:应物理学家历史资料仅真实感增强说服力时学生进行发放教育利培养学生科学态度科学精神激发学生探索精神

    2概率波光双缝衍射现象解释:
    光种粒子物质作份份进行弱光做双缝干涉实验光子胶片位置发现规律性

     实验结果表明果曝光时间太长底片出现规分布点子点子光子底片形成果曝光时间足够长法区分开起连续单光子通双缝落点法预测研究光子胶片位置发现规律性光子落某条形区域性较条形区域正某种波通双缝发生干涉时振幅加强区域现象表明光子空间点出现性(概率)正原1926年德国物理学家波恩指出:然肯定某光子落点屏处明暗知光子落点概率样光子落明纹处概率落暗纹处概率说光子空间出现概率通波动规律确定光子概念光波种概率波
    物理学中光波做概率波 概率表征某事物出现性
    长期探索光认识越越深入光种波种粒子光表现出波动性表现出粒子性验中找波粒子东西验局限宏观物体运动微观世界某属性宏观世界没类似历着类认识范围断扩展直接感知事物出现面前种情况设想种模型日常验衡量模型行十分古怪实验结果致够定范围正确代表研究象
    3光波动性粒子性条件表现:
    讲述:量光子行显示波动性光子行显示粒子性
    光波长越长波动性越强光波长越短粒子性越强
    4概率波物质波双缝衍射现象解释
    电子微观粒子样具波粒二象性相联系物质波概率波说单粒子位置确定量粒子种概率分布导致确定宏观结果
    总光子模型统计观点单粒子粒子总体联系波观点粒子观点结合起里波特殊意义波称概率波. 种物质波衍射实物粒子波粒二象性理解称作统计解释概率解释.
    点评:存疑——求解类社会断发展科学技术日益进步样情景取
    三课堂结
    教师活动:光具波动性具粒子性
    光成宏观观念中波光成宏观观念中粒子
    学生老师进行结时步节课容结进行参查漏补缺
    点评:课堂结利学生堂课容形成完善知识框架强化理解握知识重点难点

    四作业:完成讲义相应练

    ★教学体会














    175 确定关系
    ★新课标求
    ()知识技
    1.解确定关系概念相关计算.
    2.解物理模型物理现象
    (二)程方法
    历科学探究程认识科学探究意义尝试应科学探究方法研究物理问题验证物理规律
    (三)情感态度价值观
    领略然界奇妙谐发展科学奇心求知欲乐探究然界奥秘体验探索然规律艰辛喜悦
    ★教学重点 确定关系概念
    ★教学难点 确定关系定量应
    ★教学方法 教师启发引导学生讨交流
    ★教学具: 投影片媒体辅助教学设备
    ★课时安排 1 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    提问:光性认识?
    学生思考回答:光具波动性粒子性种概率波
    设疑:然光粒子运动遵守牛顿运动定律?质点位置动量描述运动?
    点评:引发学生奇心激发学兴趣
    教师:回答否定光子运动具确定性节课学关知识
    (二)进行新课
    1.德布罗意波统计解释
    1926年德国物理学玻恩 (Born 18821972) 提出概率波认微观粒子处出现定偶然性量粒子空间处出现空间分布服定统计规律
    展示演示文稿资料:玻恩
    点评:应物理学家历史资料仅真实感增强说服力时学生进行发放教育利培养学生科学态度科学精神激发学生探索精神
    2.典波动德布罗意波(物质波)区
    讲述:典波动(机械波电磁波等)测出实际存空间种波动德布罗意波(物质波)种概率波简单说描述微观粒子波动性引入种方法
    3.确定度关系(uncertainty relatoin)
    典力学:运动物体完全确定位置动量量等
    微观粒子:位置动量等具确定量(概率)
    (1)电子衍射中确定度
    展示演示文稿资料:
    图示束电子速度 v oy 轴射狭缝
    电子中央极区域出现率
    讲述:典力学中粒子(质点)运动状态位置坐标动量描述两量时准确予测定然具二象性微观粒子说否确定坐标确定动量描述呢?
    面电子通单缝衍射例进行讨
    设束电子oy轴射屏AB缝宽a狭缝相底片CD观察图示衍射图样果坐标x动量p描述电子运动状态禁问:电子通狭缝瞬时缝点通呢说电子通狭缝瞬时坐标x少显然问题法准确回答时该电子究竟缝点通法确定准确确定该电子通狭缝时坐标
    研究表明:
    第衍射极

    式中电子德布罗意波长
    电子位置动量分xp表示
    电子通狭缝瞬间位置 x 方确定量

    时刻衍射效应粒子速度方改变缝越动量分量 px变化越
    分析计算:
    式中h普朗克常量著名确定性关系简称确定关系
    式表明:
    ①许相粒子相条件实验粒子时刻处位置
    ②单粒子重复粒子位置出现
    例题解析:
    例1.颗质量10g 子弹具200m·s1速率
    动量确定范围动量0 01(宏观范围十分精确)该子弹位置确定量范围
    解:子弹动量

    动量确定范围

    确定关系式子弹位置确定范围

    知道原子核数量级1015m子弹位置确定范围微足道见子弹动量位置精确确定确定关系宏观物体说没实际意义
    例2.电子具200 ms速率动量确定
    范围动量001(已足够精确)该电子位置确定范围
    解  电子动量

    动量确定范围

    确定关系式电子位置确定范围

    知道原子数量级1010m电子更种情况电子位置确定范围原子亿倍见企图精确确定电子位置动量已没实际意义
    4.微观粒子宏观物体特性

    宏观物体
    微观粒子
    具确定坐标动量牛顿力学描述
    没确定坐标动量需量子力学描述
    连续测运动轨道追踪物体运动轨迹
    概率分布特性分辨出粒子轨迹
    体系量意连续变化数值
    量量子化
    确定度关系实际意义
    遵循确定度关系

    5.确定关系物理意义微观质
    (1)物理意义:
    微观粒子时具确定位置动量粒子位置确定量越动量确定量越反然
    (2) 微观质:
    微观粒子波粒二象性粒子空间分布遵统计规律必然结果
    确定关系式表明:
    ① 微观粒子坐标测愈准确() 动量愈准确()
    微观粒子动量测愈准确() 坐标愈准确()
    里注意确定关系说微观粒子坐标测准说微观粒子动量测准更说微观粒子坐标动量测准说微观粒子坐标动量时测准
    ② 什微观粒子坐标动量时测准
    微观粒子坐标动量时具确定量质微观粒子具波粒二象性必然反映
    讨知确定关系然界条客观规律测量技术观力问题
    ③ 确定关系提供判:
    确定关系施加限制忽略时典理研究粒子运动
    确定关系施加限制忽略时量子力学理处理问题
    (三)课堂结
    教师活动:学生概括总结节容请学黑板总结学笔记总结然请学评价黑板结容
    学生活动:认真总结概括节容节课体会写较黑板结结谁更什方
    点评:总结课堂容培养学生概括总结力
    教师放开学生总结学容允许容序构建知识框架
    (四)作业:问题练1~4题

    ★教学体会
    思维方法解决问题灵魂物理教学根亲实践参知识发现程培养学生力关键离开思维方法实践活动物理教学成源水木学生素质培养成镜中花水中月




















    18.1 电子发现
    ★新课标求
    ()知识技
    1.解阴极射线电子发现程
    2.知道汤姆孙研究阴极射线发现电子实验理推导
    (二)程方法
    培养学生问题分析解决力初步解原子分割粒子
    (三)情感态度价值观
    理解类原子认识研究历十分漫长程程辩证发展程.根事实建立学说发展学说决定学说取舍发现新事实建立新学说.类样通光行分析研究逐渐认识原子
    ★教学重点 阴极射线研究
    ★教学难点 汤姆孙发现电子理推导
    ★教学方法 实验演示启发式综合教学法
    ★教学具: 投影片媒体辅助教学设备
    ★课时安排 1 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    教师:早直认构成物质粒子原子原子种分割粒子种认识直统治类思想两千年直19世纪末科学家实验中阴极射线深入研究时发现电子类微观世界新认识电子发现19世纪末20世纪初物理学三发现
    (二)进行新课
    1.阴极射线
    讲述:气体分子高压电场发生电离带电空气分子变成具等量正负电荷带电粒子导电空气变成导体
    设疑:什原空气分子变成带电粒子?带电粒子?
    科学家研究气体导电时发现辉光放电现象
    史料:1858年德国物理学家普吕克尔较早发现气体导电时辉光放电现象德国物理学家戈德斯坦研究辉光放电现象时认阴极发出某种射线引起种未知射线称阴极射线
    阴极射线质量科学家作出量科学研究形成两种观点
    (1)电磁波说:代表物赫兹认种射线质种电磁波传播程
    (2)粒子说:代表物汤姆孙认种射线质种高速粒子流
    思考:否设计实验进行阴极射线研究通实验现象说明种射线种电磁波种高速粒子流
    果出现什样现象认种电磁波果出现什样现象认种高速粒子流否测定种什粒子
    2.汤姆孙研究
    英国物理学家汤姆孙研究阴极射线时发现电子
    实验装置图示
    C
    C1
    C2
    l
    Y

    S
    +

    +
    磁场





    高压电场阴极发出阴极射线穿C1C2直线荧光屏A'
    (1)行极板加图示电场发现阴极射线荧光屏位置偏判定阴极射线带负电荷
    (2)阴极射线发生偏转请思考行极板区域采取什措施
    行极板区域加磁场磁场方必须垂直纸面外满足条件
    时阴极射线发生偏转

    (3)根带电阴极射线电场中运动情况知速度偏转角:
    x
    L
    萤幕
    D
    S
    S
    O
    电场E
    A
    y
    +

    e
    m
    y1
    y2
    +
    v0

    v




    根已知量求出阴极射线荷
    思考:利磁场带电阴极射线发生偏转否根磁场特点带电粒子磁场中运动规律计算阴极射线荷?
    汤姆孙发现材料阴极方法做实验荷数值相等说明种粒子构成种物质成分实验测阴极射线粒子荷氢离子荷两千倍种粒子电荷量氢离子电荷量机质量约氢离子质量两千分汤姆孙续实验粗略测出种粒子电荷量确实氢离子电荷量差证明汤姆孙猜测正确汤姆生新发现种粒子称电子
    电子电荷量 e=160217733×10-19C
    第次较精确测量出电子电荷量美国物理学家密立根利油滴实验测量出
    密立根通实验发现电荷具量子化特征电荷e整数倍
    电子质量 m=91093897×10-31kg
    阅读书材料:P55科学足迹
    课堂例题
    A
    B
    例题1阴极射线左侧断电子射出正方放通电直导线AB时发现射线径迹偏:( )
    A.导线中电流A流B
    B.导线中电流B流A
    C.电子束径迹偏通改变AB中电流方实现
    D.电子束径迹AB中电流方关
    A
    B
    U0
    v0
    +
    +
    +
    +




    例题2电子(电荷量e)电压U0电场加速进入两块间距d电压U行金属板间电子两板正中间垂直电场方射入正穿电场求:
    (1)金属板AB长度
    (2)电子穿出电场时动

    (三)课堂结
    科学家阴极射线研究中发现电子微观世界认识进入新时代电子发现19世纪末物理学史三发现物理学发展中具较重作解科学家发现电子应研究方法学物理重帮助作

    (四)作业:完成问题练

    ★教学体会
    思维方法解决问题灵魂物理教学根亲实践参知识发现程培养学生力关键离开思维方法实践活动物理教学成源水木学生素质培养成镜中花水中月


    18.2 原子核式结构模型
    ★新课标求
    ()知识技
    1.解原子结构模型建立历史程种模型建立
    2.知道粒子散射实验实验方法实验现象原子核式结构模型容
    (二)程方法
    1.通粒子散射实验结果讨交流培养学生现象分析中纳中出结逻辑推理力
    2.通核式结构模型建立体会建立模型研究物理问题方法理解物理模型演化物理学发展程中作
    3.解研究微观现象
    (三)情感态度价值观
    1.通原子模型演变历史学感受科学家细致敏锐科学态度畏权威尊重事实尊重科学科学精神
    2.通原子结构认识断深入学生认识类微观世界认识断扩加深领悟感受科学研究方法正确科学发展重意义
    ★教学重点
    1.引导学生组思考讨粒子散射实验结果分析否定葡萄干布丁模型出原子核式结构
    2.教学中渗透学生体会物理学研究方法渗透三物理学方法:模型方法黑箱方法微观粒子碰撞方法
    ★教学难点
    引导学生组思考讨ɑ粒子散射实验结果分析否定葡萄干布丁模型出原子核式结构
    ★教学方法
    教师启发引导学生讨交流
    ★教学具:
    投影片媒体辅助教学设备
    ★课时安排
    1 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    讲述:汤姆生发现电子根原子呈电中性提出原子葡萄干布丁模型
    学生活动:师生出汤姆生原子葡萄干布丁模型
    点评:动画展示原子葡萄干布丁模型
    (二)进行新课
    1.粒子散射实验原理装置
     (1)粒子散射实验原理:
    汤姆生提出葡萄干布丁原子模型否呢?
    原子结构非常紧密般方法法探测部结构认识原子结构需高速粒子进行轰击粒子具足够量接原子中心荧光屏物质发光果粒子粒子发生相互作改变运动方荧光屏够显示出方变化研究高速粒子穿原子散射情况研究原子结构效手段
    学生:体会粒子散射实验中科学方法渗透科学精神(勇攀登科学高峰怕苦怕累精神)教育
    教师指出:研究原子部结构方法:黑箱法微观粒子碰撞方法
    (2)粒子散射实验装置
    粒子散射实验装置放射源金箔荧光屏远镜转动圆盘部分组成粒子散射实验课堂法直接演示希助媒体系统利动画学生模拟实验装置程现象学生获直观切身体验留深刻印象通媒体重点指出荧光屏远镜够围绕金箔圆周运动观察穿透金箔偏转角度粒子学生解种观察非常艰苦细致工作时间相长
     动画展示粒子散射实验装置动画展示实验中通显微镜观察现象
    (3)实验观察结果
     必须学生明确:入射粒子分三部分部分原方前进少数发生较偏转极少数发生角度偏转
     提问学生师生科学语言表述实验结果
    2.原子核式结构提出
     (1)投影出三问题学生先思考然四组讨中第12问题学生基讨出第三问题通师生分析然学生组讨进行逻辑推理出原子结构
     三问题:汤姆生葡萄干布丁模型否解释ɑ 粒子角度散射?请学根三方面考虑:
    (1)粒子出现角度散射没电子碰撞造成?
    (2)葡萄干布丁模型粒子原子附穿越原子部没发生角度偏转?
    (3)认原子中正电荷应分布造成ɑ粒子角度偏转?什?
     学生组讨组间互相提问解答
    (2)教师结:
     问题12:
     葡萄干布丁模型①碰撞前质量粒子速度变电子速度发生改变出现反弹现象非心碰撞会角散射
    ②粒子原子附时原子呈中性ɑ粒子间没库仑力作正电荷原子部均匀分布粒子穿原子时原子两侧正电荷斥力相部分互相抵消粒子偏转力会粒子角度散射说明葡萄干布丁模型符合原子结构实际情况
     师生互动学生组讨学生分析推理卢瑟福原子结构模型
    问题3:
    先通课件师生分析然组讨推理分析卢瑟福原子结构模型教师起引导组织作
     教师结:实验中发现极少数ɑ粒子发生角度偏转甚反弹回表明ɑ粒子原子中某方受质量电量均身物体作见原子中正电荷质量应集中中心
    ①绝数粒子偏移→原子部绝部分空
    ②少数粒子发生较偏转→原子部核存
    ③极少数粒子弹回  表明:作力质量电量集中
    点评:教师进行科学研究方法教育:模型法
    (实验现象)→(分析推理)→(构造模型)
     (通汤姆生原子结构模型卢瑟福原子核式结构模型建立渗透科学探究素教学进行模型法教学卢瑟福原子核式结构模型行星结构相类指出然谐统美渗透哲学教育通学生三问题讨交流理成章否定葡萄干布丁模型开始建立新模型希部分学生完成教师总结总结时突出汤姆生原子模型粒子散射实验间矛盾粒子分穿葡萄干布丁模型核式结构模型现象动画模拟形成强烈突破难点)
     联想前学中进行模型法教学方面研究中应模型法研究
    卢瑟福原子核式结构模型展示立体动画粒子散射模型学生更清晰直观形象生动认识
    3.原子核电荷
    关原子应该学生数量级概念原子半径1010m左右原子核1015~1014m左右.原子核半径相原子半径万分体积相原子体积万亿分加深学生印象举较形象喻例画示意图时通表格展示
      
    半 径 (数量级)

    原子
    1010m
    足球场
    原子核
    1015m~1014m
    枚硬币

    (三)课堂结
    教师活动:学生概括总结节容请学黑板总结学笔记总结然请学评价黑板结容
    学生活动:认真总结概括节容节课体会写较黑板结结谁更什方
    点评:总结课堂容培养学生概括总结力
    教师放开学生总结学容允许容序构建知识框架


    (四)作业:课P55第134题

    ★教学体会
    节课未准备前开始部分老师样均认该课容易没什少容教学作公开课合适传统教学中告诉学生汤姆生葡萄干布丁模型粒子散射实验卢瑟福原子核式结构模型节课15分钟讲完
    传统教学中授鱼未授渔学生知道卢瑟福粒子散射实验什样做没学会卢瑟福通推理分析出原子核式结构模型科学方法说节课精华:科学研究方法模型法黑箱法微观粒子碰撞法学生没中体会舍求末教学法
    节课成功处:
     (1)通动画展示卢瑟福粒子散射实验突破传统教学中实验够条件做通图片介绍足难知识变更形象生动更容易
     (2)通学生组讨三问题:关汤姆生葡萄干布丁模型否解释ɑ粒子散射实验现象步步出卢瑟福原子核式结构模型利提高学生逻辑推理力观察力利培养学生勇攀登科学高峰怕苦怕累科学精神
     (3)学生通课学体会掌握研究原子部结构(未知世界)三种方法:模型法黑箱法微观粒子碰撞法充分体现新课程中授鱼授渔基思想 
    (4)探索扩招情况进行教学效性策略研究节课试验题校开展重课题节课学生力求太高方采步跑方法难点梯度设置台阶三问题回答讨采方法利提高学生学兴趣保持学物理积极性学生断获成感组中体会重性学会组学中进行协作团结
     (5)教学中然进行真实实验样处处渗透着新课程理念科学探究思想
     例:根原子里面结构样?(提出问题)──电子发现──原子呈电中性──汤姆生提出葡萄干布丁模型(猜想假设)──否正确?解释实验现象定正确性──法解释粒子散射实验(进步实验验证)──根ɑ粒子散射实验现象──原葡萄干布丁模型基础进行修正卢瑟福提出新原子核式结构──建立新理(新猜想假设)──进步实验验证──电子云
     教学中注意方教学中火花:
     学回答三问题中教师灵活处理学生问问题回避问题问题许思想火花学生理解中误区教师时发现问题更求新课程教师更具较高研究水进步提高教师备课水质量时引导学生分析问题进行研究单提供现成答案
    例:(1)学生分析问题时粒子电子出屏电子亮点样屏亮点定散射粒子教师引导学生分析:粒子出电子根碰撞相关知识知粒子速度变电子质量粒子质量较电子碰撞屏时量较体积较易观察屏观察应该粒子
    附1:学情分析
    1.学生认识水
     校年扩招原6班扩招16班广州市学校扩招明显感学生整体素质物理基础降根现学生具体情况设计教案步步设计难度梯度进行教学效性策略研究成校重点课题
     教学更具代表性教教学班物理选修普通班学生逻辑思维力般物理较兴趣
     2.存学困难
     估计学生利ɑ粒子散射实验现象进行讨通观察实验现象推理出卢瑟福原子结构模型会定困难提出3问题前二问题放手学生进行组讨问题3采先学生猜想师生分析实验现象然放手学生组讨出原子结构
    附2:教学线设计















    附3:教学媒体设计
    教师演示实验:
     介绍ɑ粒子散射实验实验原理装置现象中学阶段没条件进行实验采动画模拟方法
     媒体应设计:
     网载2相关flash课件机缝插制PPT课件网课件部分部分
    18.3 氢原子光谱
    ★新课标求
    ()知识技
    1.解光谱定义分类
    2.解氢原子光谱实验规律知道巴耳末系
    3.解典原子理困难
    (二)程方法 通节学感受科学发展进步坎坷
    (三)情感态度价值观
    培养探究科学认识科学力提高学意识
    ★教学重点 氢原子光谱实验规律
    ★教学难点 典理困难
    ★教学方法 教师启发引导学生讨交流
    ★教学具:投影片媒体辅助教学设备
    ★课时安排 1 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    讲述: 粒子散射实验认识原子具核式结构电子核外运动呢?量样变化呢?通节课学进步解关实验事实
    (二)进行新课
    1.光谱(结合课件展示)
    早17世纪牛顿发现日光通三棱镜色散现象实验中彩色光带做光谱
    (图示)
    讲述:
    光谱电磁辐射(见光区域见光区域)波长成分强度分布记录时波长成分记录
    (1)发射光谱
    物体发光直接产生光谱做发射光谱
    发射光谱分两类:连续光谱明线光谱
    引导学生阅读教材回答什连续光谱明线光谱?
    学生回答:连续分布包含红光紫光种色光光谱做连续光谱含连续亮线光谱做明线光谱明线光谱中亮线谱线条谱线应波长光
    教师讲述:炽热固体液体高压气体发射光谱连续光谱例白炽灯丝发出光烛焰炽热钢水发出光形成连续光谱图示



    稀薄气体金属蒸气发射光谱明线光谱明线光谱游离状态原子发射原子光谱实践证明原子发射明线光谱种原子发出具身特征某波长光明线光谱谱线原子特征谱线图示



    (2)吸收光谱
    教师:高温物体发出白光(中包含连续分布切波长光)通物质时某波长光物质吸收产生光谱做吸收光谱种原子吸收光谱中条暗线该种原子原子发射光谱中条明线相应表明低温气体原子吸收光恰种原子高温时发出光吸收光谱中暗谱线原子特征谱线太阳光谱吸收光谱图示
    课件展示氢钠光谱太阳光谱
    投影种光谱特点成知识结构图:









    (3)光谱分析
    种原子特征谱线根光谱鉴物质确定化学组成种方法做光谱分析
    原子光谱连续性反映出原子结构连续性光谱分析探索原子结构
    2.氢原子光谱实验规律
    教师讲述:氢原子简单原子光谱简单
    引导学生阅读教材61页关容
    (课件展示)





    3.卢瑟福原子核式模型困难
    教师:(讲述)卢瑟福原子核式模型法解释氢原子光谱规律
    引导学生阅读教材62页关容
    教师总结:典理电子绕核旋转作加速运动电子断四周辐射电磁波量断减逐渐原子核落入原子核中
    轨道转动频率断变化辐射电磁波频率连续 原子光谱应连续光谱实验表明原子相稳定结实验符实验测原子光谱连续谱线
    (三)课堂结
    教师活动:学生概括总结节容请学黑板总结学笔记总结然请学评价黑板结容
    学生活动:认真总结概括节容节课体会写较黑板结结谁更什方
    点评:总结课堂容培养学生概括总结力
    教师放开学生总结学容允许容序构建知识框架
    (四)作业:课P62第134题





















    18.4 玻尔原子模型
    ★新课标求
    ()知识技
    1.解玻尔原子理容
    2.解级量量子化基态激发态概念
    (二)程方法
    通玻尔理学进步解氢光谱产生
    (三)情感态度价值观
    培养科学探究精神养成独立勇创新精神
    ★教学重点
    玻尔原子理基假设
    ★教学难点
    玻尔理氢光谱解释
    ★教学方法
    教师启发引导学生讨交流
    ★教学具:
    投影片媒体辅助教学设备
    ★课时安排
    1 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    复提问:
    1.α粒子散射实验现象什?
    2.原子核式结构学说容什?
    电子绕核运动(加速度)


    辐射电磁波 频率等绕核运行频率


    量减少轨道半径减少 频率变化


    电子螺旋线轨道落入原子核 原子光谱应连续光谱
    (矛盾:实际连续亮线)

    原子稳定
    (矛盾:实际原子稳定)

    3.卢瑟福原子核式结构学说典电磁理矛盾









    教师:解决述矛盾丹麦物理学家玻尔1913年提出原子结构假说
    (二)进行新课
    1.玻尔原子理
    (1)级(定态)假设:原子处系列连续量状态中状态中原子稳定电子然绕核运动外辐射量状态定态(假设针原子稳定性提出)
    (2)跃迁假设:原子种定态(设量En)跃迁种定态(设量Em)时辐射(吸收)定频率光子光子量两种定态量差决定 (h普朗克恒量)
    (假设针线状谱提出)
    (3)轨道量子化假设:原子量状态电子圆形轨道绕核运动相应原子定态连续电子轨道分布连续(针原子核式模型提出级假设补充)
    2玻尔根典电磁理牛顿力学计算出氢原子电子条轨道半径电子条轨道运动时量(包括动势)公式:
    轨道半径: n123……
    量: n123……
    式中r1E1分代表第条(离核)轨道半径电子条轨道运动时量rnEn 分代表第n条轨道半径电子第n条轨道运动时量n正整数量子数
    3.氢原子级图
    玻尔基假设出发运典电磁学典力学理计算氢原子中电子轨道半径相应量
    (1)氢原子:氢原子电子条轨道半径rn: rnn2r1
    r1代表第条(离核条)轨道半径
    r1053×1010 m
    例:n2 r2212×1010 m
    (2)氢原子级:①原子定态时量值En称原子级应电子条轨道运动时量En(包括动势) EnE1n2 n123······
    E1代表电子第条轨道运动时量
    E1136eV
    注意:计算量时取离核限远处电势零电子带负电正电荷场中负值电子动电势绝值半总量负值
    例:n2E234eV n3E3151eV n4E4085eV……
    氢原子级图图示







    4.玻尔理氢光谱解释
    (1)基态激发态
    基态:正常状态原子处低级时电子离核轨道运动种定态基态
    激发态:原子处较高级时电子离核较远轨道运动种定态激发态
    (2)原子发光:原子基态激发态跃迁程吸收量程原子较高激发态较低激发态基态跃迁程辐射量程量光子形式辐射出吸收辐射量恰等发生跃迁两级差
    说明:氢原子中核外电子电子某时刻某轨道者说某时间某轨道跃迁轨道——情况种通常容器盛氢气总千千万万原子起原子核外电子跃迁时会种情况出现跃迁外级图中表示出情况
    5.夫兰克—赫兹实验
    (1)实验历史背景意义
    1911年卢瑟福根α粒子散射实验提出原子核式结构模型1913年玻尔普朗克量子假说运原子核式结构模型建立典理相违背两重概念:原子定态级级跃迁概念电子级间跃迁时伴电磁波吸收发射电磁波频率取决原子处两定态级间量差着英国物理学家埃万斯光谱研究玻尔理确立重物理规律必须少两种独立实验方法验证1914年德国科学家夫兰克助手赫兹采电子稀薄气体中原子碰撞方法(光谱研究相独立)简单巧妙直接证实原子级存玻尔原子理提供力证
    1925年二卓越贡献获年诺贝尔物理学奖(1926年德国洛丁根补发)夫兰克赫兹实验探索原子部结构手段代物理实验中作传统典实验
    (2)夫兰克—赫兹实验理基础
    根玻尔原子理原子处系列连续稳定状态中中种状态相应定量值En(n123‥)量值称级低级应状态称基态高级应态称激发态
    原子稳定状态渡稳定状态时会吸收辐射定频率电磁波频率决定原子处两定态级间量差 (h普朗克恒量)
    实验中利定量电子原子碰撞交换量实现满足量选择定:
    (V激发电位)
    夫兰克赫兹实验玻璃容器充需测量气体实验汞电子阴级K发出K栅极G间加速电场G接收极A间减速电场电子KG空间加速碰撞进入KG空间时量足减速电场成电流计电流






















    (3)实验原理:
    改进夫兰克赫兹基结构图示电子阴极K发出阴极K第栅极G1间加速电压VG1K第二栅极G2间加速电压VG2K电子加速板极A第二栅极G2间设置减速电压VG2A









    设汞原子基态量E0第激发态量E1初速零电子电位差V加速电场作获量eV具种量电子汞原子发生碰撞电子量eV实验中逐渐增加VG2K电流计读出板极电流IA图示变化曲线






    (4)实验结
    夫兰克—赫兹实验证明原子激发状态时吸收量连续进说明原子量量子化
    6.玻尔理局限性
    玻尔理然量子理引入原子领域提出定态跃迁概念成功解释氢原子光谱电子原子光谱法解释玻尔理然典理基础粒子观念轨道
    量子化条件引进没适理解释
    7.电子某处单位体积出现概率——电子云
    (课件演示)
    (三)课堂练
    1.玻尔理列说法中正确( ACD )
    A.继承卢瑟福原子模型原子量电子轨道引入量子化假设
    B.典电磁理中关做加速运动电荷辐射电磁波观点表示赞
    C.量转化守恒建立原子发光频率原子量变化间定量关系
    D.玻尔两公式理基础利典电磁理牛顿力学计算出
    2.面关玻尔理解释中正确说法( C )
    A.原子处系列连续状态中状态应定量
    B.原子中然核外电子断做加速运动量状态改变会外辐射量
    C.原子种定态跃迁种定态时定辐射定频率光子
    D.原子量状态应电子轨道轨道连续
    3.根玻尔理氢原子中量子数N越列说法中正确( ACD )
    A.电子轨道半径越 B.核外电子速率越
    C.氢原子级量越 D.核外电子电势越
    4.根玻尔原子理原子中电子绕核运动半径( D )
    A.取意值 B.某范围取意值
    C.取系列连续意值
    D.系列连续特定值
    5.玻尔理氢原子中电子半径ra圆轨道发直接跃迁半径rb圆轨道已知ra>rb程中( C )
    A.原子发出系列频率光子
    B.原子吸收系列频率光子
    C.原子发出某频率光子
    D.原子吸收某频率光子
    (四)课堂结
    玻尔原子模型卢瑟福学说量子理结合原子稳定性原子明线光谱作实验基础提出.认识玻尔理关键连续观点理解电子轨道量状态.玻尔理氢光谱解释成功光谱解释出现较困难显然玻尔理定局限性
    (五)作业:课P68问题练






















    18.5 激光

    教学目标
    1知识技
    (1)理解发发射受激吸收受激发射
    (2)解激光产生机理
    (3)解激光器构造工作原理
    2程方法
    (1)通发发射受激吸收受激发射学解原子发光原理特点进步理解原子级理
    (2)激光产生机理激光器结构工作原理学分析认识科学探究掌握科学探究方法
    3情感态度价值观
    (1)通学生激光产生机理激光器学分析发展学生科学奇心求知欲体验探索然规律艰辛喜悦
    (2)通学程调控物理问题解决培养学生信息收集处理力分析解决问题力
    二设计思路
    节容科课程标准中求高学生解激光产生机理常激光器构造工作原理通节课学学生更进步解原子结构理解原子级理
    节课设计思路学生介绍激光产生机理激光器构造工作原理时设计问题学生解决问题程中原子结构原子级理加深记忆理解达知识复巩固培养学生应知识进行科学探究创新力
    三重点难点
    激光产生机理节重点需教学程中加深学生原子结构原子级理理解
    激光器工作原理节课难点教学程中应学生解抽运装置作理解产生粒子数反转
    四教学资源
    演示原子跃迁程吸收释放光子课件媒体教学设备红宝石激光器氦氖激光器结构示意图
    五教学设计
    教师活动
    学生活动
    点评
    课题引入
    提出问题:

    选修34中学激光特点应请家回忆激光特点相关应




    知道激光种造光激光产生呢?


    教师引导回忆前面学知识回答教师提问:激光特点应:相干性行度高亮度高全息测距信息储存医疗等方面广泛应










    提出问题形式引入引发学生思考带领学生进入题
    激光产生机理
    前面学原子级理原子级间进行跃迁呢?




    1发发射
    提出问题引导学生思考分析:
    普通光源熟悉白炽灯发光呢?

    学生回答进行点评出概念:
    发发射

    课件演示发发射程

    教师活动

    原子吸收量较低级跃迁较高级吸收量等两级差处较高级状态原子稳定会发跃迁较低量态时放出光子该光子量等级差

    学生讨:
    灯丝原子吸收电流做功产生热激发量较高状态量较高状态原子稳定会发跃迁较低量态时放出光子





    学生活动

    复前面学知识面解决问题作铺垫






    学生现象分析进行纳总结相关知识规律加深理解培养纳推理力





    点评







    发发射中原子机方式回基态说原子发光时刻方初相位确定发光频率般样普通光源发出光相干光

    2受激吸收
    演示课件解说:





    常温处热衡状态原子系统数原子处基态果射光子量恰等原子基态某激发态量差原子容易吸收光子跃迁激发态
    种跃迁发产生入射光子刺激产生称受激吸收

    3受激发射
    演示课件解说:
    教师活动


    观动画演示加深发发射理解



    学生回忆光干涉中相干光特点普通光源发出光相较进步理解相干光含义






    观课件动画演示




    结合原子级理理解原子种跃迁程较吸收光子量核级差关系









    学生活动

    动画演示抽象概念形象化便理解记忆



    通较加深概念理解记忆














    学知识进行时巩固应实际问题解决培养学生应知识分析问题力





    点评




    果入射光子量正等原子某级量差额E2E1处激发态 E2原子受光子刺激跃迁量较低状态 E1时发射入射光子完全相光子受激发射程
    教师:具相相位偏振态方发出

    教师:通常状态数原子处基态办呢?


    种状态做粒子数反转种非热衡状态时入射光子引起受激发射吸收概率形象说入射光放

    家阅读书容加体会



    教师活动



    学生边观察边思考:
    受激发射光子射光子具相量(频率)

    学生提问:
    受激发射光子射光子具相量(频率)规律否相呢?




    学生提问:
    果种光子量产生种光相干光?

    学生:果定手段激发原子体系激发态E2原子数低态 E1原子数




    学生阅读理解激光含义:
    激光英文名字 laser Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 第字母缩写意思:辐射受激发射光放

    学生活动






    学生根已掌握知识新知识规律提出想法疑问培养学生探究力创新精神种效方法








    学生提出设想肯定会感成感培养学生情感态度价值观









    点评
    二激光器
    1激光器原理
    展示激光器原理图介绍组成部分作
    根激活介质激光器分固体液体气体染料半导体激光器等
    2红宝石激光器
    展示红宝石激光器结构示意图介绍部分途
    3氦氖激光器
    展示氦氖激光器结构示意图介绍部分途




    根教师介绍认识激光器部分作
    1激活介质 通受激发射射光放
    2抽运装置 激活介质产生粒子数反转装置
    3光学振腔 激活介质放中增加放作发射频率进行选择







    教师介绍解激光器构造工作原理参讨









    学生间讨相互交流培养学生团结协作精神











    联系实际学容进行相关应达知识复巩固培养学生应知识进行科学探究科学创新力



    作业布置:
    完成问题练123

    通课训练学知识巩固


    19.1 原子核组成
    ★新课标求
    ()知识技
    1.解天然放射现象规律
    2.知道三种射线质利磁场区分
    3.知道原子核组成知道核子位素概念
    (二)程方法
    1.通观察思考讨初步学会探究方法
    2.通知识理解培养学纳力
    (三)情感态度价值观
    1.树立正确严谨科学研究态度
    2.树立辨证唯物义科学观世界观
    ★教学重点 天然放射现象规律原子核组成
    ★教学难点 知道三种射线质利磁场区分
    ★教学方法 教师启发引导学生讨交流
    ★教学具: 投影片媒体辅助教学设备
    ★课时安排 1 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    教师:节课学新章:原子核章介绍核物理初步知识核物理研究原子核组成变化规律微观世界现象走进微观世界起探索中奥秘
    已知道原子什微粒组成啊?
    学生回答:原子原子核核外电子组成
    点评:原知识引入新课新章致解
    教师:原子核部什结构呢?原子核否分呢?什微粒组成?什方法研究原子核呢?
    学生思考讨
    点评:带着问题学激发学热情
    教师:类认识原子核复杂结构变化规律发现天然放射现象开始
    1896年法国物理学家贝克勒尔发现铀含铀矿物够发出见射线种射线穿透黑纸相底片感光
    居里居里夫贝克勒尔建议铀铀种矿石进行深入研究发现发射性更强新元素中种纪念祖国波兰命名钋(Po)种命名镭(Ra)
    学生边听边挂图
    点评:配合挂图展示物理学发展史关事实树立学生科学研究正确态度
    (二)进行新课
    1.天然放射现象
    (1)物质发射射线性质称放射性(radioactivity)元素种发放出射线现象做天然放射现象.具放射性元素称放射性元素.
    (2)放射性少数种元素研究发现原子序数82元素发放出射线原子序数83元素具放射性.
    学生边听边书
    2.射线底什
    教师:射线底什呢?激发着寻求答案:放射源放入铅做成容器中射线容器孔射出成细细束射线空间施加磁场发现射线图示:(投影)
    思考讨:
    ①观察什现象?什会样现象?
    ②果射线射线带电粒子流话根图判断分带什电荷
    ③果磁场判断什方法判断三种射线带电性质?
    学生分组讨回答问题实验方案
    ①射线分成三束射线磁场中发生偏转受力作力洛伦兹力说明中两束射线带电粒子
    ②根左手定判断射线正电荷射线负电荷
    ③带电粒子电场中受电场力作加偏转电场判断三种射线带电性质图
    点评:出实验现象设置问题情境引导学生出结培养学生观察分析探究力培养学生合作式学力
    种方案解决问题利培养学生扩散散性思维
    教师:已研究三种射线带电性质射线性质呢?请学阅读课文填写表格
    学生书进行总结





    点评:培养学生学总结力
    教师:(帮助结)
    ①实验发现:元素具放射性原子核身素决定原子处物理化学状态关该元素单质形式存元素形成化合物者施加压力者升高温度具放射性
    ②三种射线高速运动粒子量高原子核部认识原子核蕴藏巨核原子核复杂结构
    学生表格理解书知识
    点评:通表格学生更掌握规律性质
    3.原子核组成
    教师提问:
    ①质子:谁发现?样发现?
    ②中子:发现原什?谁发现?
    学生书然回答问题
    ①卢瑟福粒子轰击氮核发现质子
    ②查德威克发现中子发现原:果原子核中质子原子核质量电荷量应等质子质量电荷量实际绝数情况前者值卢瑟福猜想核种粒子
    教师:(帮助结)
    ①质子(proton)带正电荷电荷量电子带电荷量相等
    中子(nucleon)带电
    ②数显示:质子中子质量十分接统称核子组成原子核
    点评:加强学生书知识理解力语言概括力
    教师:提问:
    ③原子核电荷数电荷量?
    ④原子荷质量数质量?
    学生书然回答问题:
    ③原子核带电荷量总质子电荷整数倍倍数做原子核电荷数
    ④原子核质量等单核子质量整数倍倍数做原子核质量数
    点评:加强学生书知识理解力语言概括力
    结:
    ③原子核电荷数质子数核外电子数原子序数
    ④原子核质量数核子数质子数+中子数
    ⑤ 符号表示原子核X:元素符号A:核质量数Z:核电荷数
    教师:出思考讨题
    种铀原子核质量数235问:核子数质子数中子数分少?
    学生回答:核子数235质子数92中子数143
    点评:学生回答调动学积极性
    4.位素(isotope)
    (1)定义:具相质子数中子数原子元素周期表中处位置互称位素
    (2)性质:原子核质子数决定核外电子数目决定电子核外分布情况进决定种元素化学性质种元素位素具相化学性质
    学生边听边书
    提问:列举元素位素?
    学生回答:
    氢三种位素:氕(通常说氢)氘(重氢)氚(超重氢)符号分:
    碳两种位素符号分
    点评:举例说明位素性质加深概念理解
    例:列说法正确( )
    A.射线粒子电子两种粒子
    B.红外线波长X射线波长长
    C.粒子氦原子核
    D.射线贯穿领粒子强
    学生回答:BD
    点评:题考查粒子性质电磁波波长较等基知识19世纪末20世纪初发现X射线研究知道X射线均电磁波波长见光红外线电磁波波长短长电磁波波谱牢记外射线电子流粒子氦核三者穿透领言:射线强射线弱知识牢记

    (三)课堂结
    1.天然放射现象规律
    2.三种射线性质
    3.原子核组成
    学生总结讨

    (四)作业:
    1.认真阅读课科学足迹完成问题练
    2.探究活动:射线源:原子核没电子射线?
    点评:学生课探究激发学生学热情学作准备


    ★教学体会
    节课天然放射现象开始揭示原子核分展示物理学发展史关事实
    学生进行辨证唯物义思想教育素材放射性元素放出三种射线原子核里放出引起探索原子核奥妙揭开核物理学第页核物理研究原子核组成变换规律微观世界现象想宏观世界样见摸着研究起更困难通节学学生核物理相关实验基础研究问题思路方法体会解类样认识微观世界

    19.2 放射性元素衰变
    ★新课标求
    ()知识技
    1知道放射现象实质原子核衰变
    2知道两种衰变基性质掌握原子核衰变规律
    3理解半衰期概念
    (二)程方法
    1够熟练运核衰变规律写出核衰变方程式
    2够利半衰期进行简单计算(课学)
    (三)情感态度价值观
    通传说引入学生进行科学精神唯物史观教育断设疑培养学生科学孜孜倦追求引领学生进入美妙微观世界
    ★教学重点
    原子核衰变规律半衰期
    ★教学难点
    半衰期描述象
    ★教学方法
    教师启发引导学生讨交流
    ★教学具:
    投影片媒体辅助教学设备
    ★课时安排
    1 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    教师:学没听说点石成金传说者种物质变成种物质
    学生讨非常活跃孙悟空八仙神仙魔术街头骗局
    点评:通样新颖课题引入学生创设情景充分调动学生积极性挑起学生未知知识热情
    教师:刚学讲假孙悟空八仙神仙:物存魔术街头骗局:假
    学生顿时安静时心存疑惑:然假难道真成?
    点评:学生讲相信科学技术反迷信时提高警惕心受骗提高学生保护意识更加吊起学生学新知识胃口新课教学利进行奠定基础
    教师:没真(科学)种物质变成种物质呢?
    学生愕然
    点评:进步吊起学生学新知识胃口
    教师:(声肯定回答)
    学生惊讶议纷纷
    点评:次吊起学生学新知识胃口
    通样四次吊胃口新课成功必然
    教师:天学放射性元素衰变
    点评:时推出课题
    (二)进行新课
    1.原子核衰变
    教师:原子核放出αβ粒子核电荷数变周期表中位置变变成种原子核种变化称原子核衰变
    学生豁然开朗:科学真实种物质变成种物质原原子核衰变
    点评:时出问题答案学生会索然味相反会原子核衰变新知识产生浓厚兴趣
    教师:铀238核放出α粒子核质量数减少4核电荷数减少2变成新核钍234核种放出α粒子衰变做α衰变
    学生定样想法:放出α粒子衰变做α衰变放出β粒子衰变做β衰变?
    点评:里子会出现α衰变衰变方程式两新名词教师耐心讲解学生插嘴果正确时肯定表扬
    教师:程衰变方程式表示:23892U→23490Th+42He(边说边写解释请学生分析中奥秘)
    学生定样想法:衰变方程式化学反应方程式离子反应方程式联系区?
    点评:理基础:建构义认学程学生定条件客观事物反映程动建构程作认识象知识实物样教师简单传递学生须学生建构纳入原知识结构中法代充分利学生原知识基础:化学反应方程式离子反应方程式帮助学生建构衰变方程式纳入原知识结构中
    学生充分讨:衰变方程式化学反应方程式离子反应方程式联系区学生表述
    点评:学生纳总结处教师帮助总结
    教师:衰变方程式遵守规律:
    (1)质量数守恒
    (2)核电荷数守恒
    (进步解释:守恒反应前相等)
    α衰变规律:AZX→A4Z2Y+42He
    学生进步理解两守恒:
    (1)质量数守恒
    (2)核电荷数守恒
    教师:钍234核具放射性放出β粒子变成23491Pa(镤)进行β衰变请学写出钍234核衰变方程式?
    学生探究练写出钍234核衰变方程式
    点评:写钍234核衰变方程式求学生查阅化学书面元素周期表物理教材培养学生查阅质料力学生会碰β粒子表示教师时直接出结:β粒子01e表示
    教师:钍234核衰变方程式:
    23490Th→23491Pa+01e
    衰变前核电荷数质量数守恒新核质量数会改变核电荷数应加1
    β衰变规律:AZX→AZ+1Y+01e
    学生次理解两守恒:
    (1)质量数守恒
    (2)核电荷数守恒
    点评:β衰变果衰变方程式规律写话应该没问题象α衰变样容易理解核电荷数增加学生会问什会增加?电子?
    里理成章解释中子转化程
    教师:原子核然没电子核质子中子相互转化核中子转化质子时时产生电子
    10n→11H+01e
    电子核释放出形成β衰变
    出新核少中子增加质子放出电子
    学生更进步理解两守恒:
    (1)质量数守恒
    (2)核电荷数守恒
    教师:γ射线原子核发生α衰变β衰变时原子核受激发产生光(量)辐射通常伴α射线β射线产生γ射线质量
    学生理解γ射线质单独发生
    2.半衰期
    教师:阅读教材半衰期部分放射性元素衰变快慢什规律?什物理量描述?种描述象谁?
    学生带着问题书
    点评:培养学生学力阅读力提炼信息力
    教师提供教材氡衰变图投影:

    mm0=(12)n
    学生交流阅读体会:
    (1)氡隔38天质量减少半
    (2)半衰期表示
    (3)量氡核
    点评:第三问题:描述象谁?问题学生较难理解需教师做引导类培养学生阅读图象方法力
    教师:学回答精彩(鼓励)
    教师总结:
    半衰期表示放射性元素衰变快慢
    放射性元素原子核半数发生衰变需时间做种元素半衰期
    半衰期描述象量原子核原子核统计规律
    学生进步整理阅读体会形成知识
    点评:教师做引导类统计规律角度出发
    例:数学概率问题
    (抛硬币)1万枚硬币抛正反两面数概50005000某硬币正面反面事实告诉统计规律象仅仅量事实适适
    教师:元素半衰期反映原子核部性质原子处化学状态外部条件关
    简单介绍:
    镭226→氡222半衰期1620年
    铀238→钍234半衰期45亿年
    学生原子处化学状态外部条件进行理解
    点评:种元素半衰期种元素单质形式化合物形式存者加压增温均会改变
    教师出课堂巩固练题
    例1:配列衰变方程
    23492U→23090Th+( 42He )
    23490U→23491Pa+( 01e )
    例2:钍232(23290Th)________次α衰变________次β衰变成铅208(20882Pb)
    学生独立分析:α衰变改变原子核质量数β衰变应先判断α衰变次数入手:
    α衰变次数6
    1次α衰变原子核失2基电荷钍核6次α衰变剩余电荷数铅核实际电荷数差决定β衰变次数:
    β衰变次数4
    点评:课堂练基完全学生讨解决

    (三)课堂结
    教师引导学生进行总结
    学生总结讨
    堂课研究放射性元素衰变实质原子核发生衰变衰变二种:α衰变β衰变γ辐射伴α衰变β衰变产生
    原子核衰变快慢半衰期表示放射性元素原子核半数发生衰变时间完全原子核身性质决定原子处化学状态外部条件关

    (四)作业:
    布置学生课科学漫步
    探究:利放射性元素衰变测定古物年代
    点评:留学生课思考学空间

    ★教学体会
    堂课探究原子核部美妙世界教学程中合理设置疑问吊学生胃口行效方法充分运建构义教育理指导课教学工作基础部分时间留学生思考讨实践练培养学生体意识创新力优势三方面:①体意识:学生学中够启入境学探究研交流评完善②独立意识:学生够根身特点选择适合方法独立解决问题③创新意识:学生继承传统掌握原知识基础学会迁移运原知识体系开拓新领域敢提出新问题新思想


    19.3 探测射线方法
    ★新课标求
    ()知识技
    1.知道放射线粒子物质作时产生现象
    2.知道肉眼直接放射线适仪器探测.
    3.解云室气泡室计数器简单构造基原理.
    (二)程方法
    1.分析探测射线程中现象
    2.培养学生运已知结正确类推理力
    (三)情感态度价值观
    1.培养学生认真严谨科学分析问题品质
    2.知识相互关联相互补充思想中培养学生建立事物相互联系唯物义观点
    3.培养学生应物理知识解决实际问题力
    ★教学重点
    根探测器探测现象分析探知种运动粒子
    ★教学难点
    1.探测器结构基原理
    2.观察实验现象根实验现象分析粒子带电动量量等特性判断种射线区分射线质种粒子
    ★教学方法
    教师启发引导学生讨交流
    ★教学具:
    1.挂图实验器材模型课件等
    2.媒体教学设备套:供实物投影放课件播放等
    ★课时安排
    1 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    复提问:前面学天然放射现象知道三种射线质.
    请学回忆:
    αβγ射线质什?特征?
    学生回答:(略)
    点评:通学生回忆三种放射线质三种粒子基特征引导新课
    面分析探测器探测现象提供理
    老师进步设问:放射线见探知放射线存呢?节课学种常探测射线方法.
    (二)进行新课
    教师:引导学生阅读教材83页第部分思考讨:
    放射线然见根什探知放射线存呢?
    学生阅读教材讨会回答:放射线然见根放射线粒子物质作时产生现象探知放射线存.
    学生回答述问题老师追加提问:现象呢?
    学生会抢着回答:
    现象:
    1.气体电离离子饱汽产生云雾热液体产生气泡
    2.相底片感光
    3.荧光物质产生荧光.
    点评:培养学生阅读教材提取信息力
    面学三种核物理研究中常探测射线方法.
    1.威耳逊云室
    教师:引导学生阅读教材威耳逊云室部分容组织学生课文容进行讨.
    提问:(1)构造什?
    (2)基原理什?
    (3)样观察射线径迹?
    引导学生回答问题(1)进行补充评价.
    学生讨选出代表回答问题1:威耳逊云室部分圆筒状容器部移动活塞盖透明通观察拍摄粒子运动径迹.室光源通旁边窗子明.少量放射性物质(放射源)放室侧壁附(放室外放射线侧壁窗口射入) .
    点评:培养学生日常生活中注意观察良惯
    教师:引导学生回答问题2注意结合前学饱汽知识讲清云室实验基原理.
    学生讨回答问题(2)时回答明确够全面时教师学加补充请学总结威耳逊云室原理请学生代表问答
    教师:引导学生回答问题(3)进行补充评价.
    学生总结回答问题(3):实验时先云室里加少量酒精室充满酒精饱蒸气然活塞迅速运动室气体迅速膨胀温度降低酒精蒸气达饱状态.时果射线粒子室气体中飞途气体分子电离饱酒精蒸气会离子核心凝结成雾滴雾滴射线路线排列显示出射线径迹.
    点评:学生知道提出问题学重组成部分
    教师:说明种云室英国物理学家威耳逊(1869~1959)1912年发明做威耳逊云室.
    注意学生强调:云室成串液滴描述射线粒子运动径迹射线身.
    老师演示课件出示挂图引导学生观察αβ射线云室中径迹较两种径迹特点分析原.
    学生分析回答:
    α粒子质量较气体中飞行易改变方电离领途产生离子云室中径迹直粗.β粒子质量气体碰撞时容易改变方电离领途产生离子少云室中径迹较细常常发生弯曲.γ粒子电离领更般径迹.
    老师点评:
    根径迹长短粗细知道粒子性质.云室放磁场中带电粒子运动轨迹弯曲方知道粒子带电荷正负根径迹曲率半径知道粒子动量.
    点评:培养学生观察力培养学生运已学知识已知结正确类推理纳出新结思维力
    例1云室中什α粒子显示径迹直粗β粒子显示径迹细曲?
    提示:α粒子带电量电离领强穿越云室时1cm路程气体分子产生104离子饱酒精蒸汽凝结离子形成粗径迹α粒子质量穿越云室时易改变方显示径迹直
    β粒子带电量少电离领较1cm路程仅产生百离子β粒子质量容易改变运动状态显示径迹细弯曲
    位学分析余学补充纠正
    点评:学生语言叙述基正确
    2.气泡室
    教师:引导学生阅读课文学气泡室基原理.
    提问:较气泡室原理云室原理
    学生讨回答:
    控制气泡室液体温度压强室温度略低液体沸点.气泡室压强降低时液体沸点变低液体热通室射线粒子周围气泡形成.气泡室观察较稀少碰撞事件时优点.液体中原子挤紧发生气体中核碰撞云室机会摄取寻找事件.
    出示挂图:教材中图193-3粒子气泡室时径迹片教师学生进行简单说明.
    老师点评:根片记录情况分析出粒子带电动量量等情况.
    点评:培养学生运类较方法分析未知知识新认识
    3.盖革— 弥勒计数器
    引导学生阅读教材盖革—弥勒计数器部分容组织学生课文容进行讨.
    提问:(1)盖革— 弥勒计数构造?
    学生回答问题(1):
    外面根玻璃里面接电源负极导电圆筒筒中间条接正极金属丝.中装低压惰性气体(氩氖等压强约10kPa~20kPa)少量酒精蒸气溴蒸气.金属丝圆筒两极间加定电压(约1000V)电压稍低气体电离电压
    点评:老师强调学生回答问题时量语言回答
    (2)盖革— 弥勒计数基原理什?
    学生回答问题(2):
    盖革原理某种射线粒子进入时气体电离产生电子电场中加速量越越电子中气体分子碰撞时气体分子电离产生电子……样射线粒子进入中产生量电子.电子达阳极阳离子达阴极外电路中产生次脉放电利电子仪器放电次数记录.
    点评:培养学生学力认真阅读学必少果学生够回答(基)正确教师没必重复
    (3)G—M计数器特点什?
    学生思考讨程中老师组巡查解学生掌握情况进行答疑
    学生回答问题(3):
    ①G-M计数器放倍数非常灵敏检测放射性方便.②G-M计数器计数区分射线种类.③G-M计数器适合极快速计数.④G-M计数器较适合βγ粒子进行计数.
    教师:外闪烁计数器乳胶相火花室半导体探测器等探测器装置利装置更精确测定粒子种性质感兴趣学查找方面资料阅读.
    着科学技术发展探测射线手段断改进年探测仪器电子计算机直接连接实现实验全程电子计算机控制计算数处理已实验方法高度动化.
    学生课查阅关资料解更精确探测放射线方法
    点评:拓宽学生知识面进步解探测射线方法

    (三)课堂结
    教师引导学生进行总结
    学生总结讨

    (四)作业:问题练1-3题


    ★教学体会
    1.节介绍三种仪器核物理研究中基常实验仪器通仪器原理介绍应学生知道研究原子核变化中微观现象根种粒子产生次级效应进行观察判断进解核物理中种研究问题方法.教学中注意渗透点.
    2.教学中应注意结合前学知识帮助学生理解.结合饱汽知识讲清云室原理结合电场知识讲清射线粒子进入盖革中产生量电子程.
    3.教学中应注意引导学生阅读课文容组织学生课文中问题进行讨学生解决部分问题.教师时进行评价补充难点重点部分解释强调.
    4.教学中做演示实验者组织学生观图片实物录课件等.
    5.教学中注意培养学生兴趣鼓励学生阅读相关书籍资料.面介绍种科学研究中常探测射线方法供读者参考.
    乳胶相 放射线够相底片感光.放射线中粒子相底片乳胶时乳胶中溴化银分解显影连串黑点显示出粒子径迹.径迹显微镜进行观察测量根径迹长短形状判断入射粒子性质种类量.乳胶密度较粒子乳胶中射程约空气千分容易径迹全部.乳胶相优点够连续工作够入射粒子时刻径迹记录.体积轻便粒子径迹永久保存常探测高量粒子性质.缺点利径迹测量粒子量够准确.现较核乳胶片般相乳胶片相前者含溴化银量颗粒细分布均匀乳胶层通常厚约5×1031×101厘米.分析斜射粒子径迹.



    19.4 放射性应防护
    ★新课标求
    ()知识技
    (1)知道什核反应会写出工转变方程
    (2)知道什放射性位素造天然放射性物质点
    (3)解放射性生产科学领域应
    (4)知道放射性污染类然产生严重危害解防范放射线措施建立防范意识
    (二)程方法
    渗透安全开发利然资源教育
    (三)情感态度价值观
    培养学生收集信息应已知识处理加工信息探求新知识力
    ★教学重点
    工转变两核反应方程反应程中遵循规律
    ★教学难点
    工转变两核反应方程反应程中遵循规律
    ★教学方法
    教师启发引导学生讨交流
    ★教学具:
    1.挂图实验器材模型课件等
    2.媒体教学设备套:供实物投影放课件播放等
    ★课时安排
    1 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    教师:前面已学核反应种形式:衰变节课学核反应种形式:工转变工转变产生放射性位素应核辐射防护
    学生:回忆前面学衰变方程衰变程中遵循规律时学生说出三种衰变物质性质
    点评:开门见山引入节课课题快学生知道节课做事情符合部分容教学
    通复巩固前面知识部分容教学帮助利学生工转变理解
    (二)进行新课
    1.核反应:原子核粒子轰击产生新原子核程核反应核反应中质量数守恒电荷数守恒
    工转变核反应方程:


    例:写出列原子核工转变核反应方程
    (1)1123Na俘获1α粒子放出1质子
    (2)1327Al俘获1α粒子放出1中子
    (3)816O俘获1中子放出1质子
    (4)1430Si俘获1质子放出1中子
    学生:理解记住核反应方程通方程理解核反应中遵循规律
    点评:部分老师讲解学生通前面已学知识掌握新知识通例题进行巩固
    2.工放射性位素
    (1)放射性位素:位素具放射性做放射性位素放射性位素天然造两种化学性质相
    (2)工放射性位素
    Al He P
    (3)工放射性位素优点:放射强度容易控制形状容易控制半衰期短废料容易处理
    (4)射线时造放射性位素
    学生:部分开始学生网查找资料方面掌握书知识方面扩展知识面时问题方时老师提问
    点评:节部分陈述性知识教学难度学生容易掌握果学生网查相关资料样掌握时扩展知识面更激发学生学热情
    3.放射性位素应:
    (1)利射线:
    射线测厚装置
    烟雾报警器
    放射治疗
    培育新品种延长保质期
    学生说出利放射性物质射线书种事例够讲清楚工作原理学生网查找关射线应说出原理
    点评:通学生回答问题培养学生搜索信息加工信息力时培养学生表达力规范应物理术语力
    (2)作示踪原子
    棉花磷肥吸收
    甲状腺疾病诊断
    学生说出放射性物质作示踪原子原理
    4.辐射安全
    学生通书网查找资料解放射性辐射处危害知道控制辐射量利射线知道身边放射性物质防护害放射性物质
    点评:部分容样通学生性学获知识时学生知道核辐射怕控制量注意防护培养学生学科学讲科学意识

    (三)课堂结
    节课容相较简单通学生学学生够掌握核反应概念核反应方程两种放射性位素异点工放射性位素应物理学原理进行解释解核辐射应防护

    (四)作业:完成课书练1345







    19.5 核力结合
    ★新课标求
    ()知识技
    1.知道核力概念特点然界存四种基相互作
    2.知道稳定原子核中质子中子例着原子序数增减
    3.理解结合概念知道核反应中质量亏损
    4.知道爱斯坦质方程理解质量量关系
    (二)程方法
    1.会根质方程质量亏损概念计算核反应中释放核
    2.培养学生理解力推理力数学计算力
    (三)情感态度价值观
    1.学生树立起实践检验真理标准科学理实践着指导预见作力
    2.认识开发利核解决类源危机重意义
    ★教学重点
    质量亏损爱斯坦质方程理解
    ★教学难点
    结合概念爱斯坦质方程质量量关系
    ★教学方法
    教师启发引导学生讨交流
    ★教学具:
    媒体教学设备套:供实物投影放课件播放等
    ★课时安排
    1 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    复提问:氦原子核中两质子质子质量mp167×1027kg带电量元电荷e16×1019C原子核直径数量级1015m两质子间库仑斥力万引力两者相差少倍
    学生通计算回答:两者相差1036倍
    问:原子核样狭空间里带正电质子间库仑斥力万引力1036倍质子什挤起飞散会会原子核中种知道力核子束缚起呢天学方面容第五节:核力结合(板书)
    点评:学生熟悉库仑定律万引力定律出发较氦原子核中两质子间库仑斥力万引力产生强烈认知突进引入核力概念
    (二)进行新课
    1.核力四种基相互作(板书)
    点拨:20世纪初知道然界存着两种力:种万引力种电磁力(库仑力种电磁力)相距离两种力强度差电磁力约万引力强1036倍
    基两种力性质原子核中质子身引力抗衡相互间库仑斥力核物理学家猜想原子核里核子间第三种相互作存存着种核力核力核子紧紧束缚核形成稳定原子核实验证实科学家猜测
    问:核力样特点呢
    学生:阅读教材核力特点部分讨总结回答核力特点:
    (1)核力强相互作(强力)种表现
    (2)核力短程力作范围15×1015 m
    (3)核力存核子间核子相邻核子发生核力作种性质称核力饱性
    教师总结:核力外核物理学家原子核发现然界第四种相互作—弱相互作(弱力)弱相互作引起原子核β衰变原引起中子转变质子原弱相互作短程力力程强力更短1018m作强度电磁力
    点评:通学生学培养学生学力时通讨激发学兴趣
    教师讲述:四种基相互作力
    弱力强力电磁力引力分尺度发挥作:
    ①弱力(弱相互作):弱相互作引起原子核β衰变原→短程力
    ②强力(强相互作):原子核强力核子束缚起→短程力
    ③电磁力:电磁力原子核外电磁力电子脱离原子核形成原子原结合成分子分子结合成液体固体→长程力
    ④引力:引力宏观宇观尺度独领风骚引力行星绕着恒星转联系着星系团决定着宇宙现状→长程力
    学生:阅读课左边阅读容总结然界四种基相互作力作范围
    2.原子核中质子中子例
    教师:着原子序数增加稳定原子核中中子数质子数
    引导学生阅读教材原子核中质子中子例部分挂图思考两问题:着原子序数增加稳定原子核中质子数中子数样关系?
    学生回答:着原子序数增加较轻原子核质子数中子数致相等较重原子核中子数质子数越重元素两者相差越
    引导学生阅读教材思考什着原子序数增加稳定原子核中中子数质子数
    点评:提示学生电磁力核力作范围考虑
    总结:质子中子成工构建原子核原子核增核子间距离增核力电磁力会减核力减更快原子核增定程度时相距较远质子间核力足衡间库仑力原子核稳定
    增加中子中子核子没库仑斥力相互吸引核力助维系原子核稳定稳定重原子核中子数质子数
    核力作范围限核力饱性增原子核核子间距离会间恨没核力作时候增加中子形成核定稳定200种稳定原子核长久留
    3.结合
    核子间存着强核力原子核坚固集合体原子核拆散成核子需克服核力做巨功者需巨量例强γ光子射氘核分解质子中子
    实验知道光子量等222MeV时反应会发生
    相反程质子中子结合成氘核放出222MeV量
    表明原子核分开成核子吸收量核子结合成原子核放出量量做原子核结合
    原子核越结合越高意义结合核子数称做结合均结合结合越表示原子核中核子结合越牢固原子核越稳定
    点拨:求原子核结合呢爱斯坦相出物体量质量关系指出求原子核结合方法
    4.质量亏损
    (1)质量亏损
    讲述:科学家研究证明核反应中原子核总质量相等例精确计算表明:氘核质量中子质子质量种现象做质量亏损质量亏损核反应中明显表现出
    学生回顾质量量定义单位学生指出质量量量质量质量转化量量转化质量质量物体具量少量转变少种量度
    点评:质量亏损质量量关系节难点
    学生容易字面出错误结:
    ①质量量量质量质量转化量 量转化质量
    ②核反应中遵守质量守恒定律量守恒定律
    (2)爱斯坦质方程: E=mc2
    讲述:相指出物体量(E)质量(m)间存着密切关系E=mc2式中 c真空中光速
    爱斯坦质方程表明:物体具量质量成正c2数值十分巨物体量十分观
    (3)核反应中质量亏损释放量:△E△m c2
    讲述:物体贮藏着巨量容置疑样巨量释放出?爱斯坦质方程样出物体量变化△E物体质量变化△m关系:△EΔmc2
    单质子中子质量已精确测定质谱仪仪器测定某种原子核质量等数量质子中子质量相较两条途径质量差推知原子核结合
    点评:学生指出点:
    ①物体质量包括静止质量运动质量质量亏损指静止质量减少减少静止质量转化辐射量关运动质量
    ②质量亏损部分质量消失转变量静止质量减少
    ③核反应中然遵守质量守恒定律量守恒定律
    ④质量物体具量少量转变少种量度
    点拨:师生阅读原子核结合挂图指出中等核结合(均核子质量亏损)核稳定方面果较重核分裂成中等核者较核合成中等核核子结合会增加样释放量供
    (巩固练)已知1质子质量mp1007 277u1中子质量mn1008 665u氦核质量4001 509 u 里u表示原子质量单位1 u1660 566×1027 kg 述数值计算2质子2中子结合成氦核时释放量(283MeV)
    学生:学课例题做巩固练加深质量亏损原子核结合结合理解

    (三)课堂结
    根爱斯坦质方程然界中物体质量量间存着定应关系:Emc2见物质世界贮藏着巨量问题贮藏量释放出类前利燃料燃烧时释放化学发生化学反应时原子外层电子失种情况类获取量说属原子皮核反应时产生较质量亏损类获量里变化属原子核变化相应量称作原子核换句话说物体贮藏量巨迄止类利量部分果类探索中掌握新方式产生更质量亏损必然够获更观量 解决类源危机具重意义

    (四)作业:1理解原子核结合概念理解质量量区间应关系
    2完成课面练1234


    ★教学体会
    思维方法解决问题灵魂物理教学根亲实践参知识发现程培养学生力关键离开思维方法实践活动物理教学成源水木学生素质培养成镜中花水中月

    19.6 重核裂变
    ★新课标求
    ()知识技
    1.知道核裂变概念知道重核裂变中释放出巨量
    2.知道什链式反应
    3.会计算重核裂变程中释放出量
    4.知道什核反应堆解常裂变反应堆类型解核电站核发电优缺点
    (二)程方法
    1.通核子均质量原子序数关系理解培养学生逻辑推理力应
    教学图处理物理问题力
    2.通学生阅读课查阅资料培养学生纳概括知识力提出问题力
    (三)情感态度价值观
    1.激发学生热爱科学探求真理激情树立实事求科学态度培养学生基科学素养通核利思考科学社会关系
    2.通教学学生认识利核开发新源重性
    3.确立世界物质物质运动变化变化程必然遵循量守恒观点
    ★教学重点
    1.链式反应释放核计算
    2.重核裂变核反应方程式书写
    ★教学难点
    通核子均质量原子序数关系推理出质量数较原子核分裂成质量数较原子核释放量结
    ★教学方法
    教师启发引导学生讨交流
    ★教学具:
    媒体教学设备套:供实物投影放课件播放等
    ★课时安排
    1 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    教师:家知道第二次世界战结束时候美国1945年8月6日9日先日广岛长崎空投两颗原子弹刹间两座十分美丽城市变成片废墟.家知道目前世界少数国家建成许核电站国相继建成浙江秦山核电站广东亚湾核电站等想现家定想知道原子弹爆炸核发电原理节课学裂变通学家会述问题初步解
    播放VCD光碟展示原子弹爆炸程原子弹爆炸形成惨景片段
    学生:观原子弹爆炸程形成裂变放出巨量初步认识
    点评:激发起学生动探求知识欲步进行教学活动奠定良基础
    (二)进行新课
    1.核裂变(fission)
    提问:核裂变特点什?
    学生阅读课核裂变部分容分组讨组位学陈述组讨结果
    学生回答:重核分裂成质量较核反应称裂变
    教师总结:重核分裂成质量较核释放出核反应称裂变
    提问:核裂变放出核?
    学生阅读关核子均质量补充材料分组讨组位学陈述组讨结果
    学生回答:核子均质量减核反应放出核
    点评:利培养学生合作式学力
    知识总结:核反应放出核核反应反应生成物质量反应前质量样核反应放出量反反应程中吸收量量重核裂变轻核聚变放出量量
    点评:组竞争活跃课堂气氛激活学生思维增加学趣味性
    2铀核裂变
    (1)铀核裂变种典型反应
    提问:铀核裂变产物样典型种核反应方程式什样?
    学生阅读课核裂变部分容
    分组讨
    组位学陈述组讨结果
    学生回答:

    (2)链式反应:
    提问:链式反应〔chain reaction〕样进行?
    学生回答:种重核裂变产生中子裂变反应代接代继续程做核裂变链式反应
    点评:学生语言叙述基正确
    (3)界体积(界质量):
    提问:什界体积(界质量)?
    学生回答:通常裂变物质够发生链式反应体积做界体积相应质量做界质量
    (4)裂变反应中量计算
    裂变前质量:
    kg kg
    裂变质量:
    kgkgkg
    学生计算:质量亏损:
    kg
    J201MeV
    知识总结:重核裂变产生中子裂变反应代接代继续程做核裂变链式反应裂变物质够发生链式反应体积做界体积铀核裂变产物释放量
    3核电站
    提问:核核反应堆组成部分核反应中起什作?
    学生阅读课核电站部分容分组讨组位学陈述组讨结果
    学生回答:铀棒浓缩铀制成作核燃料
    学生回答:控制棒镉做成控制反应速度
    学生回答:减速剂石墨重水普通水(时轻水)做成快中子碰撞快中子量减少变成慢中子便U235俘获
    学生回答:冷剂水液态金属钠等流体做成反应堆外循环流动反应堆热量传输出确保反应堆安全
    学生回答:水泥防护层屏蔽裂变产物放出种射线防止核辐射
    教师(提问):核发电优点缺点?
    学生回答:
    优点:①污染②采储量③较济
    缺点:①旦核泄漏会造成严重核污染②核废料处理困难
    点评:学生语言叙述基正确
    教师(补充):解常裂变反应堆类型:
    秦山二期亚湾二期压水堆秦山三期沸水堆
    4例题
    例题1列核反应中表示核裂变( )
    A
    B
    C
    D
    分析:核反应中四种类型核反应分衰变工转变重核裂变轻核聚变中衰变中衰变衰变等
    衰变
    衰变
    工转变C选项重核裂变
    学生回答:
    解:表示核裂变C

    点评:培养学生扩散散性思维
    例题2秦山核电站第期工程装机容量30万kW果1g铀235完全裂变时产生量821010 J假定产生量变成电年消耗少铀235(年365天计算)
    学生回答:
    解:核电站天发电量WPt3×108×24×3600 J2592×1013 J
    年发电量W总365W946×1015 J1 g铀完全裂变时产生量
    82×1010 J
    年消耗铀量

    点评:培养学生推理公式演算力注意速度单位换算运算程中带单位运算适进行爱国义教育
    (三)课堂结
    通堂课学学生知道核裂变概念知道什链式反应会计算重核裂变程中释放出量知道什核反应堆解核电站核发电优缺点
    堂课学采学生学阅读组相互交流师生概括学生讨等方式组织教学培养学生合作式学力学力惯学生树立实事求科学态度培养学生基科学素养
    (四)作业:
    (1)请学生课阅读课容巩固课堂学知识
    (2)请学生课阅读STS原子弹科学家责网收索切尔诺贝利核电站解核泄漏环境会造成严重核污染
    (3)请学生课探讨课第99页问题练中2~5题
    ★教学体会
    节容较抽象应学生思考总结纳体验知识获程加强知识理解学生树立实事求科学态度培养学生严谨踏实科学素养通核利思考科学社会关系

    19.7 核聚变
    ★新课标求
    ()知识技
    1.解聚变反应特点条件
    2.解控热核反应研究发展
    3.知道轻核聚变够释放出量果加控制类提供广阔源前景
    (二)程方法
    通学生阅读课培养纳概括知识力提出问题力
    (三)情感态度价值观
    1.通学学生进步认识导科学技术重性更加热爱科学勇献身科学
    2.认识核利类造福战争目类带灾难希学努力学类早日利核聚变作出努力
    ★教学重点
    聚变核反应特点
    聚变反应条件
    ★教学方法
    教师启发引导学生讨交流
    ★教学具:
    媒体教学设备套:供实物投影放课件播放等
    ★课时安排
    1 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    教师:1967年6月17日国第颗氢弹爆炸成功第颗原子弹爆炸成功第颗氢弹爆炸成功国仅两年零八月前苏联四年美国7年氢弹爆炸释放核通轻核聚变实现节课研究聚变问题
    学生:学生认真仔细听课
    点评:通介绍国第氢弹爆炸激发学爱国热情
    (二)进行新课
    1.聚变条件
    提问:请学阅读课第段回答什轻核聚变?
    学生仔细阅读课文
    学生回答:两轻核结合成质量较核样反应做聚变
    投影材料:核聚变发展历史进程[1]
    提问:请学结合曲线(图1953)想想什轻核聚变反应够重核裂变反应释放更核?
    学生解聚变发展历史进程
    学生思考分组讨纳总结
    学生回答:较轻原子核较重原子核核子均质量更聚变成质量较原子核产生更质量亏损均核子释放量更
    点评:学生阅读课回答问题助培养学生学力
    教师纳补充:
    (1)氢聚变反应:
    21H+21H→31He+11H+4 MeV
    21H+31H→42He+10n+176 MeV
    (2)释放量:ΔE=Δmc2=176 MeV均核子释放量3 MeV约裂变反应释放量3~4倍
    提问:请学试微观宏观两角度说明核聚变发生条件?
    学生阅读教材分析思考纳总结分组讨
    出结
    微观:参反应原子核必须接原子核尺寸范围1015 m原子核接种程度必须具动克服原子核间巨库仑斥力
    宏观:原子核具动加热百万摄氏度高温
    点评:宏观微观两角度考虑核聚变条件助加深理解
    教师说强调:聚变反应旦发生需外界量身产生热维持反应持续进行短时间释放巨量聚变引起核爆炸
    教师补充说明:
    (1)热核反应宇宙中时时刻刻进行着太阳恒星部温度高达107 K里进行着激烈热核反应断外界释放着巨量太阳秒释放量约38×1026 J球接受中二十亿分太阳核燃烧程中体重断减轻秒7亿吨原子核参碰撞转化量物质400万吨科学家估计太阳种核燃烧维持90亿~100亿年然类历史相时间长长
    教师:希学课查阅资料解更太阳关方面知识应
    (2)世纪四十年代利核聚变反应制成战争氢弹氢弹利热核反应制造种规模杀伤武器中进行控热核反应威力原子弹十倍
    提问:氢弹爆炸原理什?
    学生阅读教材:课图1971氢弹原理图需原子炸药引爆获热核反应需高温原子炸药普通炸药点燃
    [教师点拨]
    [录]氢弹构造简介爆炸情况
    根收集资料通什方法实现核聚变?
    学生回答:日英开发出激光核聚变新方法提出利电解重水方法实现低温核聚变
    点评:学生学书纳总结
    助培养学生分析问题解决问题力逐步提高学生纳总结力
    2.控热核反应
    (1)聚变裂变相优点
    提问:目前控制核聚变速度科学家正努力研究尝试控热核反应核聚变造福类国方面研究实验处世界领先水请学学教材解聚变裂变相优点?
    投影材料二[2]:控热核反应发展进程
    例:氘核氚核发生聚变核反应方程21H+31H→42He+10n中氘核质量:mD2014 102 u氚核质量:mT3016 050 u氦核质量:mα4002 603 u中子质量:mn1008 665 u1u1660 6×1027kge 1602 2×1019C请学求出该核反应释放出量
    学生计算:
    根质方程释放出量:

    教师点拔:均核子放出量约33MeV铀核裂变时均核子释放量约1MeV
    总结:聚变裂变相优点轻核聚变产效率高
    教师点拔:常见聚变反应:21H+21H→31He+11H+4MeV 21H+31H→42He+10n+176 MeV两反应中前反应材料氘反应材料氘氚氚前反应产物氘实现两反应原始材料氘重水组成部分覆盖球表面三分二海水中取意义讲轻核聚变源危机终结者
    总结:聚变裂变相优点二球聚变燃料储量丰富1L海水中约003g氘果发生聚变放出量相燃烧300L汽油
    聚变裂变相优点三轻核聚变反应更安全清洁
    实现核聚变需高温旦出现障高温维持反应动终止外氘氚聚反应中产生氦没放射性放射性废物泄漏氚聚变时高速中子质子物质反应生成放射性物质裂生成废物数量少容易处理
    (2)国控热核反应方面研究实验发展情况
    EAST全超导托卡马克实验装置探索限清洁核聚变源目标装置通称造太阳够太阳样类提供限清洁源目前中科院等离子体物理研究设计制造EAST全超导非圆截面托卡马克实验装置部件已安装完毕进入抽真空降温试验阶段国科学家率先建成世界第全超导核聚变造太阳实验装置模拟太阳产生量
    点评:通解国控热核反应方面成激发学生爱国热情献身科学力

    (三)课堂结
    节研究聚变核反应特点条件聚变反应裂变反应释放更量发生条件达百万度高温聚变反应热核反应控热核反应研究实验类利核开发新途径
    (四)作业:
    完成课练
    ★教学体会
    节课然教学求高开展中学科技教育活动生动容然课编写限篇幅等素影响存正爱斯坦说问题:科学结完成形式出现读者面前读者学生体验探索发现喜悦感觉思想形成生动程难达清楚解释全部程
    课堂教学程中结合容讲授史鉴着墨寓意深远材料正设计思想:着科学家足迹剖析科学家思维领略科学家创造激发学兴趣培养学力陶冶学情操

    附:
    [1]投影材料
    时间

    事件
    20年代
    阿斯顿
    指出:中等原子核结合紧密核裂变轻核聚变会放出量核聚变放出量裂变许
    1920年
    爱丁顿
    猜测:太阳量亚原子粒子相互作
    1926年
    爱丁顿
    指出:太阳总体积具2000万度高温极高密度
    1929年
    罗素
    指出:太阳总体积60%氢气果太阳量真核反应话种核反应氢气聚变
    1938年
    贝 特
    证明:太阳量确实氢气聚变维持
    [2]投影材料二
    事件

    事件
    1933年
    科学家
    实验室中首次观测核聚变氘聚变
    1934年
    卢瑟福
    氘核轰击氘靶产生氚发现氚聚变温度氘更低
    1942年
    特勒
    探索制造原子弹种途径讨中提出怕问题
    1944年
    费米
    氢位素氖氛做燃料需五千万度发生核聚变
    1945年
    美国
    原子弹研制成功立觉察利裂变反应产生超高温实现核聚变反应氢弹原理


    198 粒子宇宙
    ★新课标求
    ()知识技
    1.解构成物质基粒子粒子物理发展史
    2.初步解宇宙演化程宇宙粒子谐统
    (二)程方法
    1.感知类(科学家)探究宇宙奥秘程方法
    2.够突破传统思维重新认识客观物质世界
    (三)情感态度价值观
    1.学生真正感受然谐统深知创建谐社会必性
    2.培养学生科学探索精神
    ★教学重点
    解构成物质粒子宇宙演化程
    ★教学难点
    种微观粒子模型理解
    ★教学方法
    教师启发引导学生讨交流
    ★教学具:
    1.Internet网络素材报刊杂志影视媒体等
    2.媒体教学设备套:供实物投影放课件(基网络环境)播放等
    ★课时安排
    1 课时
    ★教学程
    ()引入新课
    教师:宇宙起源直天文学中困难启发性问题宇宙学中爆炸基观点宇宙正膨胀解宇宙更早期情况必须研究组成物质基粒子
    问题:现知构成物体微粒什?
    学生:构成物体微粒原子(分)
    点评:宇宙起源角度引起物质构粒子解激发学生兴趣积极回答
    教师:实直19世纪末认原子组成物质分微粒20世纪初发现电子认原子分提出原子结构模型研究
    问题:现认原子什结构模型什组成?
    学生回忆回答:现认原子核式结构说明原子分原子核质子中子构成
    点评:引起学生回忆旧知识巩固知识
    (二)进行新课
    1.基粒子 基
    教师:1897年汤姆生发现电子1911年卢瑟福提出原子核式结构继发现光子认光子电子质子中子组成物质分粒子基粒子着科学技术发展真正意义基粒子呢?
    学生思考惊奇
    点评:学生解粒子节课引起学生兴趣
    (教材序介绍接着介绍新粒子发现)
    2.发现新粒子
    教师:20世纪30年代宇宙线研究中发现新粒子
    请学生教材(103页发现新粒子)
    思考面问题:
    (1)宇宙线中发现粒子?粒子什特点?
    (2)通科学核物理实验发现粒子?
    (3)什反粒子?
    (4)现粒子分类?
    老师引导学生带着问题阅读教材
    学生回答:
    (1)1932年发现正电子1937年发现μ子1947年发现K介子π介子
    (2)实验中发现许反粒子现发现粒子达400种
    (3)许粒子存着质量相电荷物理性质相反粒子做反粒子
    (4)粒子种相互作关系分三类:强子轻子媒介子
    教师(讲授评析):
    强子:参强相互作粒子 (强子分介子重子)
    轻子:轻子参强相互作粒子
    媒介子:传递种相互作粒子
    学生举例:
    强子:质子中子…
    轻子:电子电子中微子
    媒介子:光子胶子…
    点评:激发学生解相关知识更进步解世界较三类粒子学生形成直观认识知道三类粒子作
    3.夸克模型
    问:述粒子单位没部结构呢?
    请学生教材(第104页夸克模型)
    学生:老师引导学生带着问题阅读教材
    教师:1964年提出夸克模型认强子更基成分组成种成分做夸克(quark)夸克模型十年发展已数物理学家接受
    现代科学认夸克种?什特征?
    学生回答:
    (1)夸克夸克奇异夸克粲夸克底夸克顶夸克
    (2)夸克带电荷元电荷倍
    点评:提示学生现代科学仅发现6种夸克发现反夸克存证学生知道知识学科学探究止境
    教师(提示):科学家未捕捉夸克夸克状态单出现种性质称夸克禁闭否解放禁闭夸克物理学发展面重课题
    夸克模型提出物理学发展中重突破指出电子电荷电荷单元存分数电荷方面说明科学正突破科学进步发展
    例:已知π+介子π介子夸克(夸克u夸克d)反夸克(反夸克反夸克)组成带电荷量表示表中e元电荷

    π+
    π
    u
    d


    带电量
    +e
    e




    列说法正确( )(2005全国)
    A.π+u组成
    B.π+d组成
    C.πu组成
    D.πd组成
    解析:根种粒子带电情况π带应ud(+)选AD
    纳:基粒子基(列出框架图)
    点评:逐步突现物质世界微观宏观谐统


    粒子
    媒介子
    轻子
    (6种)
    强子
    参强作
    光子(传递电磁相互作)
    胶子(传递强相互作)
    电子
    电子中微子
    μ子μ子中微子
    子子中微子

    质子
    中子
    介子
    超子
    夸克
    夸克
    奇夸克
    粲夸克
    底夸克
    顶夸克
    夸克











    4.宇宙演化恒星演化
    前面提解宇宙起源需解物质组成粒子物理学中研究微观世界粒子物理量子理研究宇宙理竟然相互沟通相互支撑
    阅读教材(第105页宇宙演化)求学生初步解宇宙演化发展程
    点评:培养学生学惯学生简单解宇宙演化恒星演化程
    教师:讲授宇宙演化程恒星演化程:
    宇宙爆炸粒子家族(宇宙形成初):
    1044秒温度1032K产生夸克轻子胶子等→
    106秒温度1013K夸克构成质子中子等(强子时代)→
    温度1011K时少量夸克光子量中微子电子存(轻子时代)→
    温度109K时进入核合成时代→
    温度降3000K时电子质子复合成氢原子→
    冷出现宇宙尘埃
    密集尘埃→
    星云团
    开始发光→
    颗恒星诞生
    恒星收缩升温→
    热核反应成氦→
    氢部分聚变氦→
    收缩→
    氦聚合成碳→…
    (类似)直产生铁元素
    恒星宿:
    恒星质量太阳14倍→白矮星
    恒星质量太阳14~2倍→中子性
    恒星质量更时(法抵抗)→黑洞
    教师:引导学生阅读课外材料科学足迹课第106页华科学家粒子物理领域杰出贡献解科学发展史
    学生:解华物理科学贡献增强学生爱国义热情热爱科学高尚道德情操
    点评:激发学生求知欲学生种探索科学奥秘愿
    5.课堂练(选例题)
    练1目前普遍认质子中子称μ夸克d夸克两类夸克组成μ夸克带电量2e3d夸克带电量e3e元电荷列断( )
    A.质子1μ夸克1d夸克组成中子1μ夸克2d夸克组成
    B.质子2μ夸克1d夸克组成中子1μ夸克2d夸克组成
    C.质子1μ夸克2d夸克组成中子2μ夸克1d夸克组成
    D.质子2μ夸克1d夸克组成中子1μ夸克1d夸克组成
    答案:B
    练2介子衰变方程:→π+πo中介子π介子带负基元电荷πo介子带电图示介子垂直磁场方射入匀强磁场中轨迹圆弧Ap衰变产生π介子轨迹圆弧pB两轨迹p点相切半径RkRπ2:1(πo介子轨迹未画出)知π动量πo动量( )
    A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.1:6
    答案:C

    (三)课堂结
    1.知道组成物质粒子发展史
    2.解粒子种类特点
    3.知道宇宙演化恒星演化程
    4.理解物质世界粒子宇宙谐统
    学生:整理课堂笔记进步回忆巩固学知识
    点评:求学生梳理知识进行课堂结
    (四)作业:
    (1)查找关华科学家粒子物理领域更成果事迹学交流
    (2)问题练中1~2题
    ★教学体会
    粒子宇宙现代物理学重容学生解类物质结构认识程进步认识物质世界发展程:粒子→宇宙节容知识相抽象课堂教学讲授加适补充介绍容更象形象方面学生解科学知识方面通发展名介绍(尤华粒子物理学方面贡献)激发学生爱国义精神培养学生热爱科学热爱然高尚道德情操鼓励祖国科学努力学争取更贡献





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    豆***2

    贡献于2020-10-21

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