能量量子化教学设计
1能量量子化-人教版选修3-5教案
能量量子化-人教版选修3-5教案一、教学目标1.了解能量量子化的基本概念，理解能量量子化和发射光电效应的关系；2.掌握布拉格衍射及其原理；3.理解基础粒子、玻尔模型的发展和量子力学的诞生过程。
二、教学重点1.能量量子化的基本概念；2.布拉格衍射及其应用。
三、教学难点1.理解量子化现象的产生原因；2.掌握布拉格衍射的原理及其应用。
四、教学过程第一部分课堂讲授1.能量量子化的基本概念•讲解能量量子化的内容，通过实验解释其产生原因；•介绍能量量子化现象的类别及其物理意义；•告诉学生能量量子化和发射光电效应的关系。
2.布拉格衍射及其应用•介绍布拉格衍射的原理；•讲解Bragg方程中各个符号的含义；•分析布拉格衍射如何用于材料的结构分析。
3.量子力学的发展过程•介绍原子模型的发展历程；•讲解玻尔模型及其不足；•介绍量子力学的基本假设、基本概念和基本方法。
第二部分实验演示1.实验一：测量镁的工作函数由于能量量子化现象的存在，通过测量光电子对应波长的最大能量及其波长，可以求出金属的工作函数，并验证光电效应定律。
该实验重点是实验操作，孩子们需要通过实验观察、测量、计算等方法，确定镁的工作函数值。
2.实验二：布拉格衍射•通过实验观察，让学生了解布拉格衍射现象；•引导孩子们测量、计算布拉格衍射角度。
第三部分课堂讨论1.学生小组分发题卡，提供相关问题，小组内讨论并给出答案，分享给全班。
2.教师对本节课的重点进行复述。
五、作业布置1.回答题卡上的习题；2.总结本节课学到的知识点。
六、教学评估1.课堂表现评估；2.课后作业评估；3.知识总结评估。
七、教学反思通过本节课的讲解、实验演示和课堂讨论，学生对能量量子化、布拉格衍射等基本概念有了更深刻的认识。
而且实验演示的操作使学生体验到物理实验的过程，培养了他们的实践操作能力。
在教学中，应注重实验与理论的结合，提高学生的物理实验能力，增加科学实验的趣味性，同时也提升了学习的效果。
能量量子化物理学的新纪元教学设计
能量量子化物理学的新纪元教学设计引言：能量量子化是现代物理学中的重要概念之一，揭示了微观世界的奇异现象和粒子行为。
然而，能量量子化的概念对学生来说可能比较抽象和难以理解。
因此，为了提高学生对能量量子化的理解和兴趣，我们需要设计一种新颖、富有趣味和有效的教学方法。
一、目标设定：1.确定学习目标：让学生能够理解能量量子化的基本概念和原理，并能应用这些概念解释相关现象。
2.提高学生动手实践和实验能力，培养他们的科学探究意识和解决问题的能力。
二、教学策略：1.视频讲解与演示：通过简短有趣的视频展示能量量子化的基本概念和原理，激发学生的学习兴趣。
2.实验室实践：设计一系列与能量量子化相关的实验，例如使用示波器观察光原子发射现象、测量光的能量量子等。
通过实验让学生亲身体验能量量子化的现象和规律，并进行数据分析和讨论。
3.基于问题的学习：提出具体问题，引导学生通过查找资料和研究来解决问题，进一步理解能量量子化的概念和原理。
例如，通过探究为何物质只能吸收或发射特定能量等问题，学生将能更深入地理解能量量子化。
4.协作学习：组织学生进行小组或合作项目，让他们共同研究能量量子化，交流彼此的想法和结果，并展示他们的研究成果。
三、教学内容设计：1.介绍能量量子化的基本概念和背景知识。
2.通过展示实验现象、观察实验数据和讨论实验结果，引导学生探索光子能量量子化现象。
3.了解和探索能量量子化的历史背景和科学家的贡献。
4.引导学生深入分析能量量子化对光的吸收和发射的影响。
5.学生自主研究并探索能量量子化与其他相关领域的关系，如电子能级和化学反应等。
四、评估方法：1.实验报告：要求学生通过实验和观察数据，撰写能够清晰阐述能量量子化概念和相关原理的实验报告。
2.问题解决：评估学生通过解决问题的方式来展示对能量量子化的理解和应用能力。
3.项目展示：学生分组完成项目研究，并进行展示和介绍。
结论：能量量子化作为现代物理学的重要概念，在学生的教学中应该得到更好的呈现和理解。
2024高中物理能量量子化教案多篇
2024高中物理能量量子化教案精选多篇教案第一章：能量量子化的概念引入一、教学目标1. 让学生了解能量量子化的基本概念。
2. 让学生理解能量量子化与经典物理的差异。
3. 引导学生思考能量量子化在现代物理学中的应用。
二、教学内容1. 能量量子化的定义。
2. 能量量子化与经典物理的比较。
3. 能量量子化在现代物理学中的应用。
三、教学过程1. 导入：通过经典物理中的波动方程引出能量量子化的概念。
2. 讲解：详细讲解能量量子化的定义，以及与经典物理的区别。
3. 讨论：让学生思考能量量子化在现代物理学中的应用，如量子力学、量子计算等。
四、作业布置1. 复习能量量子化的概念。
2. 思考能量量子化在现代物理学中的应用。
教案第二章：能量量子化的数学表达一、教学目标1. 让学生掌握能量量子化的数学表达式。
2. 让学生理解能量量子化数学表达式的物理意义。
二、教学内容1. 能量量子化的数学表达式。
2. 能量量子化数学表达式的物理意义。
三、教学过程1. 导入：通过上一章的内容，引导学生进一步探究能量量子化的数学表达。
2. 讲解：详细讲解能量量子化的数学表达式，以及其物理意义。
3. 练习：让学生通过例题练习，加深对能量量子化数学表达式的理解。
四、作业布置1. 熟记能量量子化的数学表达式。
2. 理解能量量子化数学表达式的物理意义。
教案第三章：能量量子化的实验验证一、教学目标1. 让学生了解能量量子化的实验验证方法。
2. 让学生通过实验观察能量量子化的现象。
二、教学内容1. 能量量子化的实验验证方法。
2. 能量量子化实验的操作步骤。
三、教学过程1. 导入：通过讲解能量量子化的理论，引导学生关注能量量子化的实验验证。
2. 讲解：详细讲解能量量子化的实验验证方法，以及实验操作步骤。
3. 实验：让学生在实验室进行能量量子化实验，观察能量量子化的现象。
四、作业布置1. 复习能量量子化的实验验证方法。
2. 思考能量量子化实验的观察现象。
人教版高中物理必修第3册 13.5《能量量子化》教学设计
13.5能量量子化一、教材分析能量量子化这一节是必修第三册的最后一节，本节课介绍近代物理知识非常重要的内容，丰富所有学生的视野，也为接下来学习物理选修课程的学生做好铺垫。
本节内容的核心是从黑体辐射的研究到量子化思想的提出。
通过对热辐射、黑体辐射的研究，重温科学家们独特的思维方式，培养学生大胆、创新的能力。
希望引导学生学会利用能量子的思想理解客观世界，重视发挥物理学史的教育功能，让学生了解量子力学的初期的探索历程。
树立正确的科学观念。
二、学情分析上一节课学生已经学习了电磁波，知道了电磁波谱，简单知道了各种电磁波的辐射规律。
对于学生来说熟悉"一切自然过程都是连续的"这条原理。
普朗克开创性的新思想是与经典理论相违背的，它打破了经典物理传统观念对人们的长期束缚，这就为人们建立新的概念，探索新的理论开拓了一条新路。
在他的假设的启发下，许多现象得到了解释。
三、教学目标（一）物理观念1.通过实验了解黑体辐射2.了解黑体辐射研究的历史脉络3.了解能量子、能级等概念（二）科学思维体验从无到有的科学创新思维（三）科学探究经历能量子的探究过程，领会这一科学概念的创新性突破中蕴含的伟大科学思想。
（四）科学态度与责任了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点，体会量子理论的建立极大地丰富和深化了人们对于物质世界的认识。
四、教学重点1.黑体辐射及其研究的历史脉络2.能量子的概念五、教学难点1.黑体辐射的定义。
2.能量子概念的理解。
3.光子、原子的能量也是量子化的规律。
六、教学流程七、教学过程（一）创设情境，提出问题19世纪末，经典物理学经历了长足的发展，在力学、热学、电磁学等领域都取得了很大的成功当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中，认为物理学已经发展到头了。
著名的物理学家开尔文说科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。
但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云。
《第十三章 5 能量量子化》学历案-高中物理人教版19必修第三册
《能量量子化》学历案（第一课时）一、学习主题本课学习主题为“能量量子化”，是高中物理课程中的重要内容。
通过本课的学习，学生将了解量子化的基本概念，掌握能量量子化的基本原理及其在物理学中的应用。
二、学习目标1. 知识与理解：掌握能量量子化的基本概念，理解量子化与经典物理的区别和联系。
2. 过程与方法：通过观察、实验、讨论等学习活动，培养科学探究能力和独立思考能力。
3. 情感态度与价值观：培养学生对物理学的兴趣和好奇心，树立科学的世界观和人生观。
三、评价任务1. 课堂表现评价：通过学生的课堂发言、小组讨论及互动表现，评价学生对能量量子化概念的理解程度。
2. 作业评价：布置相关习题，评价学生对能量量子化原理的掌握情况及运用能力。
3. 实验操作评价：通过学生实验操作的过程和结果，评价学生的实验技能和科学探究能力。
四、学习过程1. 导入新课：通过回顾经典物理中的能量连续性概念，引出量子化思想，并介绍量子力学的发展历程。
2. 概念讲解：讲解能量量子化的基本概念，包括量子、能级、跃迁等，并阐述量子化与经典物理的区别和联系。
3. 实例分析：通过具体实例（如氢原子的能级结构）分析能量量子化的应用，加深学生对能量量子化概念的理解。
4. 实验演示：进行相关实验演示，如光电效应实验等，让学生直观感受量子化的现象。
5. 小组讨论：学生分组进行讨论，分享对能量量子化的理解和应用，培养团队协作能力和交流表达能力。
6. 课堂小结：总结本课学习内容，强调能量量子化的基本概念及其在物理学中的应用。
五、检测与作业1. 课堂检测：通过课堂小测验或课堂练习的形式，检测学生对能量量子化概念的理解和掌握情况。
2. 作业布置：布置相关习题和阅读材料，要求学生完成并提交作业，以巩固学生对能量量子化原理的掌握。
3. 实验报告：要求学生完成实验报告，记录实验过程和结果，并分析讨论实验结果与能量量子化原理的关系。
六、学后反思1. 学生反思：学生应反思本课学习的过程和结果，总结自己的收获和不足，为今后的学习提供参考。
人教版高中物理选修35第17章第1节《能量量子化》教学设计
人教版高中物理选修35第17章第1节《能量量子化》教学设计《能量量子化》教学设计一、教学设计思路本节课的设计是顺应能量量子化观点提出的这段历史展开的。
通过演示实验、师生活动及问题串等多种形式引导学生去主动建构知识。
先通过演示实验灯丝颜色的变化引出热辐射及对热辐射规律的研究；再通过与日常看到的颜色的对比得出黑体模型；再通过对黑体辐射的实验规律及理论推导的讨论引导学生得出经典物理学观念的局限性，进而引出要打破旧观念，提出新观念，即普朗克能量子假说；再通过师生活动“买米”，帮助学生理解宏观能量的连续和微观能量的量子化；最后通过与元电荷概念的类比，学生进一步加深对能量量子化的理解，把整节课推向高潮。
二、前期分析本节课是第十七章波粒二象性的第一节，通过这一节内容的学习，学生可以了解能量量子化观点建立的历史，知道微观粒子的能量是分立的。
并且，正是普朗克提出了能量子假说，才启发了爱因斯坦对光电效应的解释，进而促使康普顿提出光子还具有动量及德布罗意提出物质波。
1.知识与技能（1）通过对黑体辐射实验规律及理论推导的讨论，说明经典理论存在局限性。
（2）通过对能量量子化观点建立的历史的解读，知道微观粒子的能量是不连续的。
（3）通过对普朗克真实的心理历程的描述，知道能量量子化是研究微观世界的基本观点。
（3）通过师生活动，解释宏观能量的连续性与微观能量的分立。
（4） 应用εh ν=和c νλ=公式进行计算。
2.过程与方法（1） 经历黑体模型的建立过程，感受理想化模型的思想方法的运用。
（2） 参与师生活动，体会类比的思想方法的运用。
（3） 经历能量量子化观点的建立过程，体会科学研究的一般思路。
3.情感态度与价值观（1）通过对普朗克真实的心路历程的描述，确立科学的新发现既要基于对实验事实的尊重，又取决于新观点、新概念的提出（2）比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点，领会量子论的建立深化了人们对物质世界的认识。
四、教学准备100W白炽灯一个、调压变压器一个、小米若干、PPT、导线若干五、教学过程1、新课导入演示实验：增大灯泡两端电压后白炽灯灯丝颜色的变化在引入新课环节通过演示实验能够引起学生注意，激发学生学习兴趣，提出课题。
人教版高中物理教案-能量量子化
第十七章波粒二象性17.1能量量子化【教學目標】1．知道什麼是黑體與黑體輻射。
2．瞭解“紫外災難”。
3．知道什麼叫能量子及其含意。
重點：黑體輻射的實驗規律能量量子化難點：黑體輻射的理解【自主預習】1.我們周圍的一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的________有關，所以叫做熱輻射。
2．如果某種物體能夠________入射的各種波長的電磁波而不發生________，這種物體就是絕對黑體，簡稱黑體。
黑體輻射電磁波的強度按波長的分佈只與黑體的________有關。
3．普朗克假說：振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的________。
當帶電微粒輻射或吸收能量時，也是以這個最小能量值為單位________地輻射或吸收的。
這個不可再分的最小能量值ε叫做________，ε＝________，ν是電磁波的頻率，h是一個常量，後被稱為普朗克常量。
其值為h＝________ J·s。
4.黑體與黑體輻射(1)熱輻射①定義：我們周圍的一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關，所以叫熱輻射。
②熱輻射的特點物體在任何溫度下都會發射電磁波，熱輻射強度按波長的分佈情況隨物體的溫度而有所不同。
當物體溫度較低時(如室溫)，熱輻射的主要成分是波長較長的電磁波(在紅外線區域)，不能引起人的視覺；當溫度升高時，熱輻射中較短波長的成分越來越強，可見光所占份額增大。
(2)黑體①定義：在熱輻射的同時，物體表面還會吸收和反射外界射來的電磁波。
如果一個物體能夠完全吸收投射到其表面的各種波長的電磁波而不發生反射，這種物體就是絕對黑體，簡稱黑體。
②黑體輻射的特性：黑體輻射電磁波的強度按波長的分佈只與黑體的溫度有關。
5.黑體輻射的實驗規律(1)溫度一定時，黑體輻射強度隨波長的分佈有一個極大值。
(2)隨著溫度的升高①各種波長的輻射強度都有增加；②輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，黑體一般物體熱輻射特點輻射電磁波的強度按波長(或頻率)的分佈只與黑體的溫度有關輻射電磁波的情況與溫度、材料的種類及表面狀況有關吸收及反射特點完全吸收各種入射電磁波，不反射既吸收，又反射，其能力與材料的種類及入射波長等因素有關【典型例題】選修3-5【例1】黑體輻射的實驗規律如圖17－1－3所示，由圖可知 ()A．隨溫度升高，各種波長的輻射強度都有增加B．隨溫度降低，各種波長的輻射強度都有增加C．隨溫度升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動D．隨溫度降低，輻射強度的極大值向波長較長的方向移動【例2】．關於對普朗克能量子假說的認識，下列說法正確的是()A．振動著的帶電微粒的能量只能是某一能量值εB．帶電微粒輻射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整數倍C．能量子與電磁波的頻率成正比D．這一假說與現實世界相矛盾，因而是錯誤的【例3】．紅光和紫光相比()A．紅光光子的能量較大；在同一種介質中傳播時紅光的速度較大B．紅光光子的能量較小；在同一種介質中傳播時紅光的速度較大C．紅光光子的能量較大；在同一種介質中傳播時紅光的速度較小D．紅光光子的能量較小；在同一種介質中傳播時紅光的速度較小【例4】光是一種電磁波，可見光的波長的大致範圍是400—700 nm、400 nm、700 nm電磁輻射的能量子的值各是多少？【課後練習】1．關於對黑體的認識，下列說法正確的是( )A ．黑體只吸收電磁波，不反射電磁波，看上去是黑的B ．黑體輻射電磁波的強度按波長的分佈除與溫度有關外，還與材料的種類及表面狀況有關C ．黑體輻射電磁波的強度按波長的分佈只與溫度有關，與材料的種類及表面狀況無關D ．如果在一個空腔壁上開一個很小的孔，射入小孔的電磁波在空腔內表面經多次反射和吸收，最終不能從小孔射出，這個空腔就成了一個黑體2．關於對熱輻射的認識，下列說法中正確的是( )A ．熱的物體向外輻射電磁波，冷的物體只吸收電磁波B ．溫度越高，物體輻射的電磁波越強C ．輻射強度按波長的分佈情況只與物體的溫度有關，與材料種類及表面狀況無關D ．常溫下我們看到的物體的顏色就是物體輻射電磁波的顏色3．紅、橙、黃、綠四種單色光中，光子能量最小的是( )A ．紅光B ．橙光C ．黃光D ．綠光4．某種光的光子能量為E ，這種光在某一種介質中傳播時的波長為λ，則這種介質的折射率為( )A.λE hB.λE chC.ch λED.h λE5．某雷射器能發射波長為λ的鐳射，發射功率為P ，c 表示光速，h 表示普朗克常量，則雷射器每秒發射的能量子數為( )A.Pc hλB.hc λC.λP hcD.λc hP6．2006年度諾貝爾物理學獎授予了兩名美國科學家，以表彰他們發現了宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀及其溫度在不同方向上的微小變化。
人教版物理高中必修第三册《5 能量量子化》优秀教案教学设计
5能量量子化[学习目标] 1.了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射．(重点)2.了解黑体辐射的实验规律，了解黑体辐射的强度与波长的关系．(重点)一、黑体与黑体辐射1．热辐射我们周围的一切物体都在辐射电磁波．这种辐射与物体的温度有关，所以叫作热辐射．物体热辐射中随温度的升高，辐射的较短波长的电磁波的成分越来越强．2．黑体某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体．3．黑体辐射的实验规律(1)一般材料的物体，辐射电磁波的情况，除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关．(2)黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关．随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．4．维恩和瑞利的理论解释(1)建立理论的基础：依据热学和电磁学的知识寻求黑体辐射的理论解释．(2)维恩公式：在短波区与实验非常接近，在长波区则与实验偏离很大．(3)瑞利公式：在长波区与实验基本一致，但在短波区与实验严重不符，由理论得出的荒谬结果被称为“紫外灾难”．二、能量子1．普朗克的假设振动着的带电微粒能量只能是某一最小能量值ε的整数倍．即能的辐射或者吸收只能是一份一份的．这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子．2．能量子公式ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量．h＝6．626×10－34 J·s.(一般取h＝6.63×10－34J·s)3．能量的量子化在微观世界中能量是量子化的，或者说微观粒子的能量是分立的．这种现象叫能量的量子化．4．普朗克理论(1)借助于能量子的假说，普朗克得出了黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合之好令人击掌叫绝．(2)普朗克在1900年把能量子列入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念，成为新物理学思想的基石之一．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)能吸收各种电磁波而不反射电磁波的物体叫黑体．(√)(2)温度越高，黑体辐射电磁波的强度越大．(√)(3)微观粒子的能量只能是能量子的整数倍．(√)(4)能量子的能量不是任意的，其大小与电磁波的频率成正比．(√)(5)光滑水平桌面上匀速运动的小球的动能也是量子化的．(×)2．(多选)以下关于辐射强度与波长关系的说法中正确的是()A．物体在某一温度下只能辐射某一固定波长的电磁波B．当铁块呈现黑色时，说明它的温度不太高C．当铁块的温度较高时会呈现赤红色，说明此时辐射的电磁波中该颜色的光强度最强D．早、晚时分太阳呈现红色，而中午时分呈现白色，说明中午时分太阳温度最高BC[由辐射强度随波长变化关系图知，随着温度的升高，各种波长的波的。
17.1 能量量子化 高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计 (1)
1 能量量子化三维教学目标1、知识与技能（1）了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射。
（2）了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系。
（3）了解能量子的概念。
2、过程与方法（1）了解微观世界中的量子化现象。
比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。
（2）体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。
3、情感、态度与价值观：领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
教学重点：能量子的概念教学难点：黑体辐射的实验规律教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备教学过程：第一节能量量子化：物理学的新纪元（一）引入新课介绍能量量子化发现的背景：（多媒体投影，见课件。
）19世纪末页，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。
在电磁学方面，建立了一个能推断一切电磁现象的Maxwell方程。
另外还找到了力、电、光、声----等都遵循的规律---能量转化与守恒定律。
当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。
他们认为物理学已经发展到头了。
1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，著名物理学家开尔文作了展望新世纪的发言：“科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。
”也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面在加几位罢了！但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到：“但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，----”这两朵乌云是指什么呢？ 一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。
然而，事隔不到一年（1900年底），就从第一朵乌云中降生了量子论，紧接着（1905年）从第二朵乌云中降生了相对论。
经典物理学的大厦被彻底动摇，物理学发展到了一个更为辽阔的领域。
高中物理人教版选修3-5 17.1《能量量子化》教案设计
能量量子化教学目标（一）知识与技能1．了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射2．了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系3．了解能量子的概念（二）过程与方法了解微观世界中的量子化现象。
比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。
体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。
（三）情感、态度与价值观领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
教学重点能量子的概念教学难点黑体辐射的实验规律教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学用具投影片，多媒体辅助教学设备课时安排1 课时教学过程（一）引入新课教师：介绍能量量子化发现的背景：（多媒体投影，见课件。
）19世纪末，物理学家中普遍在在一种乐观情绪，认为对复杂纷纭的物理现象的本质的认识已经完成。
他们陶醉于17世纪建立起来的力学体系，19世纪建立起来的电动力学及热力学和统计物理学。
J. C. Maxwell于1871年在剑桥大学就职演说中提到“在几年中，所有重要的物理常数将被近似地估算出来，给科学界人士留下来的只是提高这些常数的观测值的精度”。
然而，自然科学总是在不断地发展。
在充满喜悦的气氛中，一些敏锐的物理学家已逐渐认识到经典物理学中潜伏着的危机。
20世纪伊始，W. Thomson就指出：经典物理学的上空悬浮着两朵乌云。
第一团乌云涉及电动力学中的“以太”。
第二团则涉及物体的比热，即观测到的物体比热总是低于经典物理学的能量均分定理给出的值。
（二）讲授新课黑体与黑体辐射讲述热辐射与物体的温度有关。
播放有关热辐射现象与温度关系的视频。
如果某种物质能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体。
黑体辐射的实验规律Wien公式并非与所有的实验数据符合得那样好，几位实验物理学家指出，在长波波段，Wien公式与实验有明显偏离。
这促使Plank去改进Wien公式，结果得到了一个相比之下，与实验符合更好，且更为简单的公式。
5能量量子化-人教版高中物理必修第三册(2019版)教案
5 能量量子化-人教版高中物理必修第三册(2019版)教案一、知识结构•能量量子化的基本概念•光电效应•晶体管二、教学目标1.了解能量量子化的基本概念及其相关实验。
2.掌握光电效应的原理和特点。
3.理解晶体管的结构和工作原理。
4.培养学生的实验探究能力。
三、教学重难点1.能量量子化的概念和实验。
2.光电效应的原理和特点。
3.晶体管的结构和工作原理。
四、教学过程1. 导入（5分钟）教师向学生介绍本节课的教学目标并与学生共同探讨以下问题：1.什么是量子力学？2.什么是能量量子化？3.能量量子化的实验有哪些？2. 学习内容（30分钟）1.能量量子化教师向学生介绍量子力学中能量量子化的概念，并引导学生进行实验探究。
实验一：利用汞灯和荧光屏观察光子的波粒二象性实验二：利用光电效应实验装置探究光子没有质量，但有能量2.光电效应教师介绍光电效应的原理和特点，并通过一些实验现象让学生更加深入地了解光电效应。
实验三：测量不同波长光的阈值电位实验四：测量光强对光电效应的影响3.晶体管教师向学生介绍晶体管的结构和工作原理，并通过实验加深学生对晶体管的理解。
实验五：观察NPN、PNP晶体管的工作原理3. 实验探究（40分钟）1.利用多个具有不同颜色的荧光物质和紫外线灯组成实验装置，利用波长分辨光子的性质探究光子在荧光物质中的行为（实验一）。
2.利用光电效应实验装置对不同波长光的阈值电位进行测量，进一步理解光电效应的机理（实验三）。
3.利用实验装置，观察光强对光电效应的影响，并探究光电效应的量子化特性（实验四）。
4.观察晶体管的结构，手动控制其工作状态，进一步了解晶体管的工作原理（实验五）。
4. 总结（10分钟）1.学生逐一总结所进行的实验内容以及获得的实验成果。
2.教师回顾本节课的教学内容，让学生更好地掌握本节课所学知识点。
五、教材参考人教版高中物理必修第三册（2019版）教材。
六、教学反思通过本节课的教学，学生对量子力学中能量量子化的概念和实验、光电效应、晶体管的结构和工作原理有了更深刻的认识。
能量量子化-精品教案
能量量子化：物理学的新纪元【教学目标】一、知识与技能1．了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射2．了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系3．了解能量子的概念二、过程与方法了解微观世界中的量子化现象。
比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。
体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。
三、情感、态度与价值观领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
【教学重点】能量子的概念【教学难点】黑体辐射的实验规律【教学方法】教师启发、引导，学生讨论、交流。
【课时安排】1 课时【教学过程】一、引入新课教师：介绍能量量子化发现的背景：19世纪末页，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。
在电磁学方面，建立了一个能推断一切电磁现象的 Maxwell方程。
另外还找到了力、电、光、声----等都遵循的规律---能量转化与守恒定律。
当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。
他们认为物理学已经发展到头了。
1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，著名物理学家开尔文作了展望新世纪的发言：“科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。
”也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面在加几位罢了！但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到：“但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云。
”这两朵乌云是指什么呢？一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。
然而，事隔不到一年（1900年底），就从第一朵乌云中降生了量子论，紧接着（1905年）从第二朵乌云中降生了相对论。
经典物理学的大厦被彻底动摇，物理学发展到了一个更为辽阔的领域。
正可谓“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”。
17.1 能量量子化(精品教案)
2021/10/10
5
二、黑体辐射实验规律
e0(,T)
实验结果
λ
01
2021/10/10
2
3
4
5
6 (μm6)
M0(T)
实验值
紫
普朗 克线
外 灾 难
瑞利--金斯线
维恩线
o1 2 3 4 5
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6 78
/μm
7
三、能量子
微观世界的某些 规律，在我们宏观 世弄看来可能非常 奇怪。
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辐射黑体分子、原子的振动可 看作谐振子，这些谐振子可以 发射和吸收辐射能。但是这些 谐振子只能处于某些分立的状 态，在这些状态中，谐振子的 能量并不象经典物理学所允许 的可具有任意值。相应的能量 是某一最小能量ε（称为能量 子）的整数倍，即：ε, 1 ε, 2
ε, 3 ε, ... n ε. n为正整数，称
17.1能量量子化
2021/10/10
1
思考与讨论
1，在炉火旁边有什么感觉？ 2，投在炉中的铁块一开始是什么颜色？ 过一会儿又是什么颜色？
视频演示
2021/10/10
2
一、黑体与黑体辐射
1、热辐射:一切物体由于分子、原子受到激发都在辐射电 磁波,这种辐射与温度有关,故称为热辐射； 2、热辐射强度按波长 分布情况随温度变化而不同：温度 升高，辐射电磁波中短波长成分更多； 3、黑体：物体除会热辐射外，其表面还会吸收和反射外 来的电磁波，如果某物体能够完全吸收入射各种波长的电 磁波而不发生反射，这物体称为黑体
固体在温度升高时颜色的变化
800K 2021/10/10
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能量量子化 说课稿 教案 教学设计
能量量子化三维目标：（一）知识与技能1．了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射2．了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系3．了解能量子的概念（二）过程与方法了解微观世界中的量子化现象。
比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。
体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。
（三）情感、态度与价值观领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
★教学重点：能量子的概念★教学难点：黑体辐射的实验规律★教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学过程（一）引入新课教师：介绍能量量子化发现的背景：（多媒体投影，见课件。
）19世纪末页，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。
在电磁学方面，建立了一个能推断一切电磁现象的Maxwell方程。
另外还找到了力、电、光、声----等都遵循的规律---能量转化与守恒定律。
当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。
他们认为物理学已经发展到头了。
1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，著名物理学家开尔文作了展望新世纪的发言：“科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。
”也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面在加几位罢了！但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到：“但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，----”这两朵乌云是指什么呢？一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。
然而， 事隔不到一年（1900年底），就从第一朵乌云中降生了量子论，紧接着（1905年）从第二朵乌云中降生了相对论。
经典物理学的大厦被彻底动摇，物理学发展到了一个更为辽阔的领域。
正可谓“山重水复疑无路， 柳暗花明又一村”。
XX年高中物理能量量子化教案精选多篇
XX年高中物理能量量子化教案精选多篇XX年高中物理能量量子化教案精选多篇良好的开端是成功的一半，高中是物理学科开场学习的起点，无论是老1.2.3.然界的奥秘，能体验探究自然规律的艰辛与喜悦。
★教学重点能量子的概念★教学难点黑体辐射的实验规律★教学方法老师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备119也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面在加几位罢了!但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到：“但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，----〞这两朵乌云是指什么呢?一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。
然而，事隔不到一年〔1900年底〕，就从第一朵乌云中降生了量子论，紧接着〔1905年〕从第二朵乌云中降生了相对论。
经典物理学的大厦被彻底柳发现1.〔1中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。
所辐射电磁波的特征与温度有关。
例如：铁块温度↑从看不出发光到暗红到橙色到黄白色从能量转化的角度来认识，是热能转化为电磁能的过程。
〔2〕黑体老师：除了热辐射之外，物体外表还会吸收和反射外界射来的电磁波。
不同的物体吸收和反射电磁波的才能是不一样的。
概念：能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体，称为绝对黑教1.2.3.4.重点：能量子的概念。
难点：黑体辐射的实验规律。
教学方法：讲授为主，启发、引导。
教学过程：一、引入新课二、进展新课1.黑体与黑体辐射请同学们阅读教材27第一段，考虑：什么是热辐射，物体的热辐射有什么特性?〔学生阅读教材、考虑问题〕〔1同。
11〔2〕黑体除了热辐射之外，物体外表还会吸收和反射外界射来的电磁波。
不同的物体吸收和反射电磁波的才能是不一样的。
能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体，称为绝对黑体，简称黑体。
?课件展示黑体模型〔如以下图〕并进展阐释。
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能量量子化
【教学目标】
一、知识与技能
1．了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射。
2．了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系。
3．了解能量子的概念。
二、过程与方法
1．了解微观世界中的量子化现象。
2．比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。
3．体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。
三、情感、态度与价值观
1．领略自然界的奇妙与和谐。
2．发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘。
3．体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
【教学重点】
能量子的概念。
【教学难点】
能量子的概念。
【教学过程】
一、复习提问、新课导入
教师：介绍能量量子化发现的背景：
19世纪末页，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。
在电磁学方面，建立了一个能推断一切电磁现象的Maxwell方程。
另外还找到了力、电、光、声……等都遵循的规律——能量转化与守恒定律。
当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。
他们认为物理学已经发展到头了。
1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，著名物理学家开尔文作了展望新世纪的发言：“科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。
”
也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在
实验数据的小数点后面在加几位罢了！
但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到：“但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云。
”
这两朵乌云是指什么呢？
一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。
然而，事隔不到一年（1900年底），就从第一朵乌云中降生了量子论，紧接着（1905年）从第二朵乌云中降生了相对论。
经典物理学的大厦被彻底动摇，物理学发展到了一个更为辽阔的领域。
正可谓“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”。
点出课题：我们这节课就来体验物理学新纪元的到来――能量量子化。
二、新课教学
（一）热辐射
1．热辐射现象
固体或液体，在任何温度下都在发射各种波长的电磁波，这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现热辐射现象称为热辐射。
（1）概念：我们周围的一切物体，在任何温度下都在辐射各种波长的电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫做热辐射。
教师展示铁块温度升高的过程种颜色的变化：
从看不出发光到暗红到橘红到黄白色
再次举例一个20瓦的白炽灯和一个200瓦的白炽灯，20瓦的白炽灯是昏黄色，200瓦的白炽灯接近白色。
说明所辐射电磁波的特征与温度有关。
（2）特征：辐射强度及波长的分布随温度变化；随着温度升高，电磁波的短波成分增加。
教师强调：激光、日光灯发光不是热辐射。
（3）热辐射的主要成分：室温时，波长较长的电磁波；高温时，波长较短的电磁波。
①低温物体发出的是红外光。
②炽热物体发出的是可见光。
③高温物体发出的是紫外光。
提问：那么物体除了辐射电磁波外，还会吸收、反射外界射来的电磁波吗？
学生回答：物体会吸收、反射外界射来的电磁波。
例如物体可以反射光。
2．黑体与黑体辐射
教师：除了热辐射之外，物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。
不同的物体吸收和反射电磁波的能力是不一样的。
概念：能全部吸收各种波长的电磁波而不发生反射的物体，称为绝对黑体，简称黑体。
教师：展示黑体模型。
注意：（1）黑体是个理想化的模型。
（2）一般物体的辐射与温度、材料、表面状况有关，但黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。
3．黑体辐射的实验规律
黑体热辐射的强度与波长的关系：随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
教师：提出问题，设置疑问。
怎样解释黑体辐射的实验规律呢？
在新的理论诞生之前，人们很自然地要依据热力学和电磁学规律来解释。
德国物理学家维恩和英国物理学家瑞利分别提出了辐射强度按波长分布的理论公式。
结果导致理论与实验规律不符，甚至得出了非常荒谬的结论，当时被称为“紫外灾难”。
展示：瑞利—金斯线
（二）能量子
教师：利用已有的理论解释黑体辐射的规律，导致了荒谬的结果。
必然会促使人们去发现新的理论。
这就是能量子概念。
1900年，德国物理学家普朗克提出能量量子化假说：辐射黑体分子、原子的振动可看作谐振子，这些谐振子可以发射和吸收辐射能。
但是这些谐振子只能处于某些分立的状态，在这些状态中，谐振子的能量并不像经典物理学所允许的可具有任意值。
相应的能量是某一最小能量ε（称为能量子）的整数倍，即：ε，1ε，2ε，3ε，…，nε，n为正整数，称为量子数。
对于频率为ν的谐振子最小能量为
ε=ℎv
这个最小能量值，就叫做能量子，ℎ为普朗克常量。
借助能量子的假说，普朗克得出了黑体辐射的强度按波长分布的公式，与试验符合得非常好。
年轻的爱因斯坦认识到了普朗克能量子假设的意义，他把能量子假设进行推广，认为电磁场本身就是不连续的。
也就是说，光本身就是有一个个不可分割的能量子组成的，这些能量子被叫做光子。
（三）能级
原子的能量是量子化的。
这些量子化的能量值叫做能级。
通常情况下，原子处于能级最低的状态，这是最稳定的。
气体放电管中的原子受到高速运动的电子的撞击，有可能跃迁到较高的能量状态。
这些状态的原子是不稳定的，会自发地向能量较低的能级跃迁放出光子。
原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量。
等于前后两个能级之差，由于原子的等级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线。
二、课堂练习
1．下列叙述正确的是( )
A．一切物体都在辐射电磁波
B．一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关
C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关
D．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波
答案：ACD
2．关于对黑体的认识，下列说法正确的是( )
A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的
B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关
C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关
D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体
答案：C
3．红、橙、黄、绿四种单色光中,光子能量最小的是( )
A．红光B．橙光C．黄光D．绿光
答案：A。