高中物理选修3-5教学设计1：17.3 粒子的波动性教案

17.3粒子的波动性教学设计
一、教学目标
1．知识与技能
（1）知道光、实物粒子具有波粒二象性；
（2）知道德布罗意假说的内容，公式表达；
（3）了解物质波的验证过程。

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。

二、复习回顾（引入新课）
1．人类对光的认识──一部科学史诗
2．h──粒子性、波动性之间的桥梁
四、进行新课
1．德布罗意的总结──承上启下
19世纪以来，光学上注重波动方面的研究，忽视了粒子方面的研究；而实物粒子的研究上，是否发生了相反的错误？
师：“相反的错误”指什么？
生：实物粒子的研究只注重了粒子性，而忽视了波动性。

2．（自学）德布罗意假说──科学的狂想曲，回答问题：
（1）德布罗意假说的内容？
实物粒子也具有波动性；每一个运动的粒子都与一种波对应。

（2）物质波的概念？
与实物粒子相联系的波──德布罗意波。

（3）物质波的频率、波长公式？ ，h p λ=h
εν= 3．物质波的验证
师：如何验证德布罗意假说？
生：如果能观察到实物粒子的干涉、衍射现象，得以验证。

师：发生明显衍射的条件？
生：障碍物或小孔的尺寸跟波长差不多，或者比波长还要小。

4．练习巩固，
（1）计算：一个质量为0．01kg ，速度为300m/s 的子弹，对应的德布罗意波长？
[解析]342.210m h h p mv
λ-===⨯ 问题：为什么不易观察到宏观物体的波动性？
（2）计算：一个原来静止的电子，经过100v 的电压加速后，对应的德布罗意波长？
[解析]eu ε=p =101.210m
h p λ-===⨯ 问题：分子直径的数量级？（1010m -）
师点拨：电子的德布罗意波长与分子直径相当，电子束照到晶体上，两晶格的狭缝可使电子发生明显的衍射。

1927年戴维孙和G ．P ．汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验，证实了电子的波动性。

5．学生看书了解这一历史过程，并观察电子束的衍射图样。