粒子的波动性 说课稿 教案
高中二年级下学期物理《粒子的波动性和量子力学的建立》教学设计
4.5粒子的波动性教学设计一、学科核心素养物理观念：知道德布罗意波，光有波动性和粒子性等基本观点和相关实验证据。
科学思维：掌握光的波粒二象性，理解其对立统一关系；并能应用波粒二象性解释有关现象，提高分析、推理能力。
科学探究：通过学习电子衍射、与干涉的探究，学会观察与讨论，并能得出实验结论，提高动脑能力。
科学态度与责任：学习科学家们探究物质波坚持实事求是的科学态度，激发学习科学的兴趣。
二、教学重难点知道德布罗意波，光有波动性和粒子性等基本观点和相关实验证据三、教学过程通过对双缝干涉、光电效应等一系列问题的研究，人们终于认识到光既有粒子性，又有波动性。
我们已经认识到如电子、质子等实物粒子是具有粒子性的，那么，实物粒子是否也会同时具有波动性呢?1.粒子的波动性德布罗意(De · Broglie)，法国物理学家，1929年诺贝尔物理学奖获得者，波动力学的创始人，量子力学的奠基人之一。
1923年发表了题为“波和粒子”的论文，提出了物质波的概念。
他认为，“整个世纪以来( 指19世纪 ) 在光学中比起波动的研究方法来，如果说是过于忽视了粒子的研究方法的话，那么在实物的理论中，是否发生了相反的错误呢？是不是我们把粒子的图象想得太多，而过分忽略了波的图象呢？”德布罗意提出假设：实物粒子也具有波动性，即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系。
粒子的能量ε和动量p 跟它所对应的波的频率ν和波长λ之间，遵从如下关系：p hh ==λεν,这种与实物粒子相联系的波后来被称为德布罗意波，也叫作物质波。
波长太短，无法观测到子弹等实物的波动性。
1、任何物体,小到电子、质子,大到行星、太阳都存在波动性,我们之所以观察不到宏观物体的波动性,是因为宏观物体对应的波长太小的缘故。
2、德布罗意假说是光子的波粒二象性的一种推广,使之包括了所有的物质粒子,即光子与实物粒子都具有粒子性,又都具有波动性,与光子对应的波是电磁波,与实物粒子对应的波是物质波。
粒子的波动性 教案 说课稿 教学设计
粒子的波动性教学目标1、知识与技能：了解光的波粒二象性；了解粒子的波动性．2、过程与方法：培养学生的观察、分析能力。
3、情感态度与价值观：培养学生严谨的科学态度，正确地获取知识的方法。
【重点难点】1、重点：粒子波动性的理解2、难点：对德布罗意波的实验验证教学过程：引入：德布罗意(de Broglie,1892-1987)光的本性1、有记者曾问英国物理学家、诺贝尔获奖者布拉格教授：光是波还是粒子？3、布拉格幽默地回答道：“星期一、三、五它是一个波，星期二、四、六它是一个粒子，星期天物理学家休息。
”2、如果你是布拉格教授，将如何机智地回答？那么光的本性到底是什么？例题：1、一束波长为0.2nm 的X射线在真空中传播(光在真空中传播速度c = 3.0×108m/s)a.该X射线光子具有多少能量？b.计算这束X 射线光子的动量。
c.为什么X 射线呈现极小的粒子性？2、一个电子被75V的电压加速后,（电子质量为9.11×10-31kg）a.该电子具有多少能量？具有多大的速度？b.它的动量多大？比较X射线光子和电子的动量大小? 从中我们能否用类比思想对电子的属性进行大胆的猜想？二、粒子的波粒二象性德布罗意，法国物理学家，1929年诺贝尔物理学奖获得者，波动力学的创始人，量子力学的奠基人之一。
德布罗意原来学习历史，后来改学理论物理学。
他善于用历史的观点，用类比方法分析问题。
1924年，德布罗意考虑到普朗克量子和爱因斯坦光子理论的成功，在博士论文《关于量子理论的研究》中大胆地把光的波粒二象性推广实物粒子，如电子，质子等。
于是他提出实物粒子也具有波动性。
这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波。
爱因斯坦觉察到德布罗意物质波思想的重大意义，誉之为“揭开一幅大幕的一角”。
一个质量为m的实物粒子以速率V 运动时，即具有以能量ε和动量p所描述的粒子性，同时也具有以频率ν和波长λ所描述的波动性。
c v例2、一个电子被75V 的电压加速后,（电子质量为9.11×10-31kg ） a.该电子具有多少能量？具有多大速度？b.它的动量多大？p=4.6×10-24kg·m/sc.求其具有的德布罗意波长。
高中粒子的波动性学案教案
高中粒子的波动性学案教案Last revised by LE LE in 2021粒子的波动性编写人：吴霞审核人：孙俊【知识要点】1．光既具有_________，又具有____________，这种性质叫做粒波二象性。
对光的波粒二象性的理解：①大量光子表现出显着的___________，个别光子（少量光子）表现出显着的_______________。
②光的波长越长，__________越显着；波长越短，_______________越显着。
③光在传播过程中___________起主导作用，光在物体相互瓦特和时，_______________起主导作用。
描写粒子性的物理量（如能量E、动量p）和描写波动性的物理量（如波长λ、频率v），可以用公式,hE hvλp联系起来，这也表明光的波动性、粒子性没有相互否定，而是统一的。
2．粒子的波动性（1）物质波：一切运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与它相应，这种波叫做物质波，是由德布罗意提出的，又叫做德布罗意波。
（2）德布罗意公式：λ＝________________或______________。
（3）实验验证：1927年，两位美国物理科学家使电子束投射到镍的晶体上，得到电子束的衍射图案，证实了德布罗意的猜想。
【典型例题】例1．关于物质波，下列认识错误的是A．任何运动的物体（质点）都伴随一种波，这种波叫做物质波B．X射线的衍射实验，证实了物质波的假设是正确的C．电子的衍射实验，证实了物质波的假设是正确的D．宏观物体尽管具有波动性，但它们不具有干涉、衍射等现象例2．若某光谱波长为λ，则此光谱中光子的A．频率为λeB．能量为hcλC．动量为hλD．质量为hcλ例3．有一种X射线，它的每个光子具有4×104eV的能量，此X射线的波长是多少一个电子具有多少能量时，其德布罗意波的波长与上述X射线的波长相等例4.太阳光垂直射到地面上时，1 ㎡地面接受的太阳光的功率为,其中可见光部分约占45%。
光的粒子性与波动性高中一年级物理科目教案
光的粒子性与波动性高中一年级物理科目教案引言：在物理世界中，光既具有粒子性又具有波动性，这是一个令人着迷的现象。
本教案将通过精心准备的教学活动，帮助学生深入理解光的粒子性和波动性，并通过实际实验来巩固他们的学习。
活动一：探索光的粒子性目标：通过研究光子的特性，了解光的粒子性。
1. 展示实验：使用光电效应装置- 准备一台带有光电效应装置的演示仪器。
- 启动仪器并将金属板暴露在光源下。
- 观察光源照射到金属板上时，电流是否开始流动。
- 如果电流流动，讨论是什么原因导致的。
2. 学生实验：自行搭建光电效应实验- 学生分组，每组准备一套光电效应实验装置。
- 学生依照指导书上的步骤搭建实验。
- 启动装置并观察实验结果。
- 学生小组讨论实验结果，并展示他们的观察。
3. 小组讨论与总结- 学生对实验结果进行小组讨论。
- 引导学生思考为什么金属板暴露在光下会产生电流。
- 结合实验结果，解释光的粒子性。
活动二：探索光的波动性目标：通过研究光的干涉与衍射现象，了解光的波动性。
1. 展示实验：干涉与衍射- 准备一台干涉与衍射实验装置。
- 启动仪器并观察干涉与衍射现象。
- 引导学生探究这些现象背后的原理。
2. 学生实验：自行搭建干涉与衍射实验- 学生分组，每组准备一套干涉与衍射实验装置。
- 学生依照指导书上的步骤搭建实验。
- 启动装置并观察实验结果。
- 学生小组讨论实验结果，并展示他们的观察。
3. 小组讨论与总结- 学生对实验结果进行小组讨论。
- 引导学生思考干涉与衍射现象的原理。
- 结合实验结果，解释光的波动性。
活动三：粒子性与波动性的结合目标：通过深入讨论与实验，使学生更好地理解光既具有粒子性又具有波动性。
1. 小组讨论：粒子性与波动性的共存- 学生根据之前的实验结果和知识，分组讨论光既具有粒子性又具有波动性的现象。
- 每组精心准备一份讨论总结，并向全班展示。
2. 教师讲解：光的量子理论- 教师讲解光的粒子性和波动性的结合，引用光的量子理论的概念。
人教版高中物理选修- 粒子的波动性-优秀奖
三、教学过程
1光的波粒二象性，围绕如下几个问题展开:
问题一:有记者曾问英国物理学家、诺贝尔获奖者布拉格教授：
光是波还是粒子？布拉格幽默地回答道：“星期一、三、五它是一个波，星期二、四、六它是一个粒子，星期天物理学家休息。”那么光的本性到底是什么？通过光学发展史，人们认识到光极具有波动性，又具有粒子性。
学生已经学习了光的粒子性和波动性,但是实物粒子同时具有波动性和粒子性学生较难理解,在经典物理学中,物质的波动性和粒子性是互不相容的,二者是两种不同的研究对象,波和粒子这两个概念是互相排斥的,所以实物粒子波动性的理解是教学的难点
二、教学目标
1了解光的波粒二象性的。
2知道实物粒子具有波动性,领会对比的研究方法,感悟科学家的关系又是怎样
上节学习中知道一份光子的动量、能量的基本关系式,ε=h，的自由粒子以速率v运动时,它的粒子性表现在具有能量和动量 /s:质量为10g的一颗子弹的运动速度是500m/s,分别计算它们的德布罗意波长由此可知:宏观低速运动的物体,其物质波波长很小,可忽略其波动效应。宏观物体的德布罗意波长小到实验难以测量的程度,因此宏观物体仅表现出粒子性。
《粒子的波动性》教学设计
一、教材分析：本节教材涉光的波粒二象性及物质波概念的建立和物质波的实验检验等知识,突出科学家探索物质波的历程和类比思维方法的运用,是对学生进行科学思维教育的好题材,在教学中要使学生能从科学家的工作中感悟科学探究,特别是科学家如何向固有
的观念、认识挑战,提出大胆的猜想和假说,如何寻找有效的方法加以验证。
【设计意图】回顾本节课的历史探究过程,让学生体会和理解科学研究的一般方法,同时让学生领悟到科学家的科学精神。
(粒子的波动性1)说课稿
《粒子的波动性》说课稿柴兆红各位评委老师上午好，我今天说课的题目是《粒子的波动性》，下面我将从教材、教学目标、教学重难点、教法和学法、教学过程及设计意图、板书设计等六个方面对本课进行说明。
一、说教材本节为新课程人教版选修 3-5 第17章第 3 节内容。
本节课主要围绕光的波粒二象性，德布罗意波等内容展开，新〈课标〉要求知道光具有波粒二象性，知道波与粒子的理论联系；知道德布罗意波及其波长的计算，了解德布罗意波的验证实验；通过对物理学史的学习了解到人类直接经验的局限性，人类对世界的探究是不断深入的，渗透了辩证的思想，本课始终洋溢着大胆创新、勇于探索、实事求是的科学态度和科学精神，知道类比法和实践法等科学方法。
本节内容有利于学生的终身发展。
由于光的波动性、粒子性知识比较零散，所以本节课通过回顾科学家对光本质的认识历程，由光到粒子再到实物都具有波粒二象性为线索进行展开，通过学习科学家研究的历程来激发学生学习物理的兴趣，同时由于本节内容较为抽象，无法利用实验直接进行探究，所以教学过程选择了自主教学与理论探究相结合的方法进行教学。
二、说教学目标（一）知识目标1 、知道实物粒子和光子一样都具有波粒二象性．2 、会从能量、动量、波长、频率的角度分析波和粒子之间的联系．3 、知道德布罗意波，会计算德布罗意波波长．（二）技能目标通过学习增加学生学习物理的兴趣，激发学生热爱科学、探索真理的热情，拓展学生的知识面，促进学生的自主学习。
（三）情感目标通过对物理学史的学习还了解到人类直接经验的局限性，人类对世界的探究是不断深入的，渗透辩证的思想、科学的精神和科学的方法，促进了科学世界观和价值观的形成。
三、说教学重难点重点：知道德布罗意波及德布罗意波长的计算。
难点：理解德布罗意波（物质波）及表现规律。
四、说教法和学法科学合理的教学方法能使教学效果事半功倍，达到教与学的和谐完美统一。
基于此，我采用的教法是讲授法，点拨法和启发式教学。
人教版物理教材选修3-5 第十七章第3节《粒子的波动性》名师教案
17.3 粒子的波动性一、核心素养通过《粒子的波动性》的学习过程，让学生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。
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。
培养学生的科学文化素质──科学方法、科学意识、科学精神。
二、教学目标1. 通过史实的回顾，感受人类对光的认识过程的曲折性，了解光的波粒二象性的内容。
2. 知道实物粒子具有波动性，领会类推的研究方法和用历史的观念来看问题，感悟科学家的探求精神。
3. 通过对德布罗意波的实验对象的选择和实验方案的设计，感受实验研究这一重要的研究方法。
4. 通过对显微镜的分析学习，感受科学的成就推动了技术的进步。
三、学情分析粒子的波动性是《人教版选修3-5》第十七章第三节内容，主要包括了解光的波粒二象性，知道实物粒子的波动性和物质波的实验验证。
学生在《选修3-4》中已经学习了光的波动性的知识，在本章第二节又学习了光的粒子性的知识，通过光的本性的史实回顾，了解光的波粒二象性难度不大。
类推的思想方法在高中物理学习中曾多次运用，学生能从科学家的工作中感悟科学探究，以及向固有观念的大胆挑战。
这其中蕴含的教育功能是非常重要的，教学中要突出体现和渗透。
学生明白，任何一个假设的验证，都必须依靠实验。
实验如何设计，在设计过程中技术问题如何解决，是本节课思维量最大的部分，也是最能锻炼学生能力的部分，这一教学环节的设计显得尤为重要。
建立具体的情境，通过问题的引导，学生在探究中完成这个实验方案。
四、教学重点、难点1. 实物粒子的波动性、类推的研究方法、对固有观念的挑战2. 物质波实验方案的设计、技术问题的解决五、教学活动课前：登陆优教平台，发送预习任务。
根据优教平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，针对性教学。
1、光的波粒二象性：【讲授、提问】很久以前，人类就在思考这样一个问题：光是什么？人类对光的本性的研究构成了一部科学史诗。
高二下学期物理人教版选修3-5第17章第3节粒子的波动性 教案
第十七章波粒二象性第3节粒子的波动性★新课标要求（一）知识与技能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。
（二）过程与方法1．领会对称性的研究方法，培养类比思想方法。
2．了解物理学研究的基础是实验事实以及实验对于物理研究的重要性。
3．知道某一物质在不同环境下所表现的不同规律特性。
（三）情感、态度与价值观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，感悟科学家的探求精神。
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。
4．通过对科学漫步的阅读，感受科学的成就推动了技术的发展★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。
★教学方法学生阅读－讨论交流－教师讲解－归纳总结★教学用具：课件：PPT演示文稿、多媒体教学设备。
★课时安排 1 课时★教学过程（一）引入新课提问：前面我们学习了有关光的一些特性和相应的事实表现，那么我们究竟怎样来认识光的本质和把握其特性呢？课件展示：有这样一则故事，一名记者曾经这样问英国物理学家、诺贝尔奖获得者布拉格教授：光到底是波还是粒子呢？如果是你，你讲如何回答这个问题？提问，学生回答：光既是粒子，也是波。
教师：布拉格教授会如何回答这个问题呢？（展示课件）布拉格幽默地回答道：“星期一、三、五它是一个波，星期二、四、六它是一个粒子，星期天物理学家休息。
”教师提出问题，引出课题：那么光的本质到底是什么呢？（二）进行新课1、光的波粒二象性教师：让我们一起来回顾一下光的本性认识的发展史。
（展示课件）学生观看课件，思考后回答：光是一种物质，它既具有粒子性，又具有波动性。
光的性质实验事实 描述的物理量 波动性粒子性请学生思考回答，填写表格。
粒子的波动性 说课稿 教案
实例：底片曝光的实验：讲解实验过程及现象：二．实物粒子的波粒二象性：粒子的波动性：德布罗意提出实物粒子也具有波动性。
这种与实
物粒子相联系的波称为德布罗意波或物质波
德布罗意，波动力学创始人，量子力学奠基人之一。
1929年，德布罗意获
得诺贝尔物理学奖 的子弹的德布洛意波长
h
=
λh p =E =
的不确定量越大。
衍射越明显。
反之，玻恩曾说过：“1932年我没有和海森堡一起得到诺贝尔奖金，尽管海森堡给我写了
在1933年12月11日海森堡的诺贝尔获奖者演讲中，他感谢了玻尔，却对玻恩的先前影响只字不提，对玻恩的直接工作一言
.一.光的波粒二象性：光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性三．概率波：光的波动性和物质波都是概论波：。
《粒子的波动性》教学设计-精选文档
《粒子的波动性》教学设计一、教材分析本节教材涉及物质波概念的建立和物质波的实验检验等知识，突出科学家探索物质波的历程和类比思维方法的运用，是对学生进行科学思维教育的好题材，在教学中要使学生能从科学家的工作中感悟科学探究，特别是科学家如何向固有的观念、认识挑战，提出大胆的猜想和假说，如何寻找有效的方法加以验证。
学生已经学习了光的粒子性和波动性，但是实物粒子同时具有波动性和粒子性学生较难理解，在经典物理学中，物质的波动性和粒子性是互不相容的，二者是两种不同的研究对象，波和粒子这两个概念是互相排斥的，所以实物粒子波动性的理解是教学的难点。
二、教学目标1.通过实验分析，了解光的波粒二象性的?热荩?感受微观粒子运动的复杂性。
2.知道实物粒子具有波动性，领会对称的研究方法，感悟科学家的探究精神。
3.通过对物质波的实验验证内容的学习，感受实验研究这一重要的研究方法。
4.通过对科学漫步的阅读，感受科学的成就推动了技术的进步。
三、教学过程1.辩证统一――光的波粒二象性围绕如下几个问题展开：问题一：前面我们学习了许多关于光的知识，光到底是什么？你的依据又是什么？学生回答后教师归纳：光有波的性质，我们称为光的波动性，光有粒子的性质，我们称为光的粒子性；光既有波动性，又有粒子性，即光具有波粒二象性。
光真可谓“横看成岭侧成峰”！问题二：光的这两种性质有无联系？它们的关系又是怎样？上节学习中知道一份光子的动量、能量的基本关系式，如图1：左侧是描述物质的粒子性的重要物理量；右侧是描述物质的波动性的典型物理量。
普朗克常数h架起了粒子性与波动性之间的桥梁。
问题三：光是那么的熟悉，那么的亲切，可人类对光的认识构成了一部科学史诗，揭开它的庐山真面目，认识它的波动性和粒子性真难！为什么全面认识光的性质那么难？教师指出：光有波粒二象性是一种实验事实，但光不是经典意义上的粒子，也不是经典意义上的波，需要借助事实去想象。
光有时表现出波动性，有时表现出粒子性，它们均反映了光的本质的一个侧面。
粒子的波动性 说课稿 教案
粒子的波动性【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）知道德布罗意假设的内容，公式表达；（3）了解德布罗意波的验证过程。
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。
【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】实物粒子波动性的理解。
【教学方法】学生阅读－讨论交流－教师讲解－归纳总结。
【教学用具】课件：PP演示文稿，多媒体教学设备。
【课时安排】 1 课时【教学过程】一、引入新课大家请看窗户，上面粘有报纸，是为了遮挡什么呢？光！光究竟是什么呢？（大屏幕展示了人类对光认识的过程）从远古的微粒说到20世纪的光子说经历了一个漫长的过程，但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，是否也有错误的认识呢？本节课我们共同学习崭新的一页，粒子的波动性。
二、新课教学（一）光的波粒二象性（阅读教材第一至三段并完成学案相应内容，时间3分钟）自学提纲：（见学案）学生：自学教师：巡回指导，提问检测自学效果学生：回答学案相应问题教师设疑：我们已知道光的波粒二象性的内容，那么应该如何理解它呢？请同学们观察光子的双缝干涉图样，并完成思考与讨论。
思考与讨论：从图样可知单个或少量光子表现什么特性，大量光子表现什么特性？学生：分小组讨论，教师：巡回指导，提问检测学生：个别或少量光子易显示出光的粒子性；大量光子显示出波动性。
点拨归纳：光的波粒二象形的理解个别或少量光子易显示出光的粒子性，大量光子显示出波动性；波动性、粒子性都是光的本身属性,不可分离。
粒子的波动性 说课
K
探测器
B
电子束
G
镍单晶
四.教学程序设计
2. 电子衍射实验2
2.5德布罗意波实验验证
多晶薄膜
Cs
阴极 栅极
K
G
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。
U
高压
屏P
动画
13
此后，人们相继证实了原子、分子、中子等都具有波动性。
四.教学程序设计
？有人认为波是由它所 描写的粒子组成的。
宏观物体的波动性是不显著的，对宏观物体不必考虑其波动性， 只考虑其粒子性即可。
22
四.教学程序设计
1. 电子衍射实验1
2.5德布罗意波实验验证
电子枪
U
D
1927年 C.J.戴维森与 G.P.革末 作电子衍射实验，验证电子具有波 动性。 戴维逊和革末的实验是用电 子束垂直投射到镍单晶，电子 束被散射。其强度分布可用德 布罗意关系和衍射理论给以解 释，从而验证了物质波的存在。
谢谢！
解释直线传播， 牛顿微粒说 不易解释折射 光 的 波 粒 二 象 性 光电效应 爱因斯坦光量子说 康普顿效应
托马斯.杨,菲涅耳：干涉、 惠更斯波动说 衍射波特有的现象（实验 验证） 麦克斯韦赫兹电 磁说 赫兹：验证
光具有波粒二象性
1 10 m
11
四.教学程序设计
2.3德布罗意波展开
21
四.教学程序设计
2.4德布罗意波引申
例3：质量 m= 50Kg的人，以 v=15 m/s 的速度运动， 试求人的德布罗意波波长。
解：
34 h h 6 . 63 10 P mv 5015 37 8.8 10 m
高中物理人教版选修3-517.3《粒子的波动性》教案设计
粒子的波性教课目1．知与技术（1）知道光、物粒子拥有波粒二象性；（2）知道德布意假的内容，公式表达；（3）认识物波的程。
2．程与方法（1）沿着物理学家的研究程睁开教课，尽量再物理学家的思想和研究方法。
（2）通“小” 比，而理解宏物体的波性不明，并找到物波的方法3．感情度与价（ 1）感觉人光的美好、波折程，欣物理学的称美，领会含的哲学思想。
（ 2）从科学家的工作中感悟科学研究：怎样向固有念挑，提出勇敢猜想和假，怎样找有效的方法加以⋯⋯。
（3）培育学生的科学文化素──科学方法、科学意、科学精神。
教课要点物粒子和光子一拥有波粒二象性，德布意波和粒子量关系。
教课点物粒子的波性的理解。
教课方法学生－沟通－教解－教课器具件： PP 演示文稿（科学家介，本知构）。
多媒体教课。
复回（引入新）1．人光的──一部科学史2．──粒子性、颠簸性之间的桥梁讲解新课1．德布罗意的总结──承前启后19世纪以来，光学上着重颠簸方面的研究，忽略了粒子方面的研究；而实物粒子的研究上，能否发生了相反的错误？师：“相反的错误”指什么？生：实物粒子的研究只着重了粒子性，而忽略了颠簸性。
2．（自学）德布罗意假说──科学的狂想曲，回答下列问题：（1）德布罗意假说的内容？实物粒子也拥有颠簸性；每一个运动的粒子都与一种波对应。
（2）物质波的观点？与实物粒子相联系的波──德布罗意波。
（3）物质波的频次、波长公式？，3．物质波的考证师：怎样考证德布罗意假说？生：假如能察看到实物粒子的干预、衍射现象，得以考证。
师：发生显然衍射的条件？生：阻碍物或小孔的尺寸跟波长差不多，或许比波长还要小。
4．练习稳固，（ 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？分析：问题：为何不易察看到宏观物体的颠簸性？（ 2）计算：一个本来静止的电子，经过100v 的电压加快后，对应的德布罗意波长？分析：，，问题：分子直径的数目级？（）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显然的衍射。
高中物理选修3-5教学设计4：17.3 粒子的波动性教案
3粒子的波动性三维教学目标知识与技能（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。
过程与方法（1）了解物理真知形成的历史过程；（2）了解物理学研究的基础是实验事实以及实验对于物理研究的重要性；（3）知道某一物质在不同环境下所表现的不同规律特性。
情感、态度与价值观（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。
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。
教学方法：学生阅读－讨论交流－教师讲解－归纳总结。
教学过程：引入新课提问：前面我们学习了有关光的一些特性和相应的事实表现，那么我们究竟怎样来认识光的本质和把握其特性呢？（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，分别举出有关光的干涉衍射和光电效应等实验事实）。
我们不能片面地认识事物，能举出本学科或其他学科或生活中类似的事或物吗？进行新课一、光的波粒二象性1、光的波粒二象性我们所学的大量事实说明：光是一种，同时也是一种，光具有。
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、光子的能量与频率以及动量与波长的关系hv =ελ/h p =λ/h p =＝c v hv //ελ=作为物质的实物粒子(如电子、原子、分子等)是否也具有波动性呢？二、粒子的波动性提问：谁大胆地将光的波粒二象性推广到实物粒子？只是因为他大胆吗？（法国科学家德布罗意考虑到普朗克能量子和爱因斯坦光子理论的成功，大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子。
）（1）德布罗意波：也具有波动性，这种波称之为物质波，也叫波。
粒子的波动性教案
粒子的波动性教案一、教学目标：1.了解粒子的波动性的概念和基本原理。
2.掌握粒子的波粒二象性与光的波粒二象性的异同。
3.了解粒子的波动性在物理学研究中的应用。
二、教学重点：1.粒子的波动性的概念和基本原理。
2.粒子的波动性与光的波动性的异同。
三、教学难点：四、教学方法：讲授法、示范法、实验法。
五、教学过程：Ⅰ.知识准备环节1.导入新课教师出示一张美术作品，要求学生就这幅画描述自己的感受，并讨论了下列问题：（1）这幅画是物质吗？（2）你能否想象这幅画是波动的？（3）观察到的粒子和波动是同一种存在吗？通过这个导入引发学生对本节课要学习的粒子的波动性主题的思考，激发学生的学习兴趣。
2.讲授活动（1）粒子与波动的概念教师介绍粒子和波动的概念，并通过图片和简单实验，示范粒子与波动的特点和性质。
（2）粒子的波动性教师向学生讲解粒子的波动性，并介绍科学家德布罗意提出的德布罗意假设，即粒子具有波动性。
（3）光的波粒二象性教师通过实验或图片讲解给学生光的波粒二象性的概念。
（4）粒子的波动性与光的波动性的异同教师让学生比较粒子的波动性和光的波粒二象性的异同，并指导学生总结它们的共同点和不同点。
II.知识扩展环节1.粒子波动性理论在物理学研究中的应用教师向学生介绍粒子波动性理论在物理学研究中的应用，如电子显微镜、量子力学等。
2.讨论与实验活动教师引导学生就以上内容进行讨论和实验，让学生自主探究粒子的波动性在物理学研究中的应用。
III.归纳总结环节教师指导学生对本节课所学的内容进行归纳总结，让学生尽量独立完成归纳总结。
IV.教学拓展环节教师让学生读取相关资料，了解粒子的波动性在现代科技发展中的应用，并分析其对科技发展的影响。
六、课堂小结：七、教学反思：本节课通过引发学生对粒子的波动性的思考，激发了学生的学习兴趣。
通过讲解、实验和讨论等多种教学方法，使学生对粒子的波动性有了初步的了解，并了解了粒子波动性在物理学研究中的应用。
《粒子的波动性》教学设计
课程篇一、教材分析本节教材涉及物质波概念的建立和物质波的实验检验等知识，突出科学家探索物质波的历程和类比思维方法的运用，是对学生进行科学思维教育的好题材，在教学中要使学生能从科学家的工作中感悟科学探究，特别是科学家如何向固有的观念、认识挑战，提出大胆的猜想和假说，如何寻找有效的方法加以验证。
学生已经学习了光的粒子性和波动性，但是实物粒子同时具有波动性和粒子性学生较难理解，在经典物理学中，物质的波动性和粒子性是互不相容的，二者是两种不同的研究对象，波和粒子这两个概念是互相排斥的，所以实物粒子波动性的理解是教学的难点。
二、教学目标1.通过实验分析，了解光的波粒二象性的内容，感受微观粒子运动的复杂性。
2.知道实物粒子具有波动性，领会对称的研究方法，感悟科学家的探究精神。
3.通过对物质波的实验验证内容的学习，感受实验研究这一重要的研究方法。
4.通过对科学漫步的阅读，感受科学的成就推动了技术的进步。
三、教学过程1.辩证统一———光的波粒二象性围绕如下几个问题展开：问题一：前面我们学习了许多关于光的知识，光到底是什么？你的依据又是什么？学生回答后教师归纳：光有波的性质，我们称为光的波动性，光有粒子的性质，我们称为光的粒子性；光既有波动性，又有粒子性，即光具有波粒二象性。
光真可谓“横看成岭侧成峰”！问题二：光的这两种性质有无联系？它们的关系又是怎样？上节学习中知道一份光子的动量、能量的基本关系式，如图1：左侧是描述物质的粒子性的重要物理量；右侧是描述物质的波动性的典型物理量。
普朗克常数h 架起了粒子性与波动性之间的桥梁。
粒ε=hv 波子动性性ρ=hλh图1问题三：光是那么的熟悉，那么的亲切，可人类对光的认识构成了一部科学史诗，揭开它的庐山真面目，认识它的波动性和粒子性真难！为什么全面认识光的性质那么难？教师指出：光有波粒二象性是一种实验事实，但光不是经典意义上的粒子，也不是经典意义上的波，需要借助事实去想象。
粒子的波动性说课稿教案
粒子的波动性说课稿教案粒子的波动性【教学目标】（一）知识与能力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。
（二）过程与方法1．了解物理真知形成的历史过程。
2．了解物理学研究的基础是实验事实以及实验对于物理研究的重要性。
3．知道某一物质在不同环境下所表现的不同规律特性。
（三）情感、态度与价值观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。
【教学重重点】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。
【教学重难点】实物粒子的波动性的理解。
【教学方法】学生阅读－讨论交流－教师讲解－归纳总结【教学器材】课件：PP演示文稿（科学家介绍，本节知识结构）。
多媒体教学设备。
【课时安排】1 课时【教学过程】◆新课导入光一直被认为是最小的物质，虽然它是个最特殊的物质，但可以说探索光的本性也就等于探索物质的本性。
历史上，整个物理学正是围绕着物质究竟是波还是粒子而展开的。
从光的直线传播、反射定律看，光很象是一种弹性良好的粒子流（用惯性、动量守恒解释）。
而且，从光的折射方面考察，它和粒子之间似乎也有某种共性（譬如，网球往水中的折射，也会满足一个入射角和折射角的正弦之比为恒量的规律），因此，十七世纪，人们提出光是实物粒子流（粒子足够小、弹性足够好），持这种观点的代表是牛顿。
但是，光在传播时，也有一些用微粒说不能解释的现象，如衍射、干涉、偏振等。
这些都是波动的典型特征。
于是，十七世纪中叶，就已经出现了光是一种波的学说，坚持波动说的典型物理学家是（荷兰）惠更斯。
一方面由于惠更斯的波动说确实存在缺陷（解释直进、在真空中传播有困难），另一方面，由于牛顿在十七~十八世纪形成的泰斗地位——虽然没有足够的理由表明牛顿是微粒说的顽固坚持者（事实上，牛顿本人就在1675年做了牛顿环的实验，并提出了“波具有周期性”的观点）——但微粒说一度占据了上风。
人教版高中物理选修- 粒子的波动性-说课一等奖
§ 粒子的波动性（一）知识与技能：1．了解光既具有波动性，又同时具有粒子性，即光具有波粒二象性。
2．知道实物粒子和光一样具有波粒二象性。
3．掌握德布罗意波的波长公式，理解难以观察到实物粒子波动性的原因。
（二）过程与方法：1．了解科学家对光的本性认识的历史过程。
2．知道实物粒子具有波动性，领会对称性的研究方法。
3．通过对物质波的实验验证内容的学习，感受实验研究这一重要的研究方法。
（三）情感、态度与价值观：1．通过知识的学习，使学生了解科学真知的得到需要经过一个较长的历史发展过程，需要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，并感悟科学家的探究精神。
3．通过对科学漫步的阅读，感受科学的发展和成就推动了技术的进步。
◆ 教学重点：实物粒子同样具有波粒二象性，德布罗意波长公式。
◆ 教学难点 ： 实物粒子的波动性的理解和实验验证。
◆ 教学方法 ： 教师提问－学生阅读－讨论交流－教师讲解－归纳总结◆ 教学用具：hv =ελ/h p =p h =λmvh λ数量级，找与之相匹配的障碍物也非易事． 例题：某电视显像管中电子的运动速度是×107m/s ；质量为20g 的一颗子弹的运动速度是500m/s ．分别计算它们的德布罗意波长．引导学生分析，学生解答：根据公式p h /=λ计算得×10-11m 和×10-34m说明：由计算结果可知：因为宏观物体的波长太小，所以通常生活中观察不到实物的波动性。
展示演示文稿资料：电子波动性的发现者———戴维孙和小汤姆孙（电子波动性的发现,使得德布罗意由于提出实物粒子具有波动性这一假设得以证实,并因此而获得1929年诺贝尔物理学奖而戴维孙和小汤姆孙由于发现了电子的波动性也同获1937年诺贝尔物理学奖） 学生阅读有关物理学历史资料，了解物理学有关知识的形成建立和发展的过程。
教师：讲述电子衍射实验：1927年，两位美国物理学家使电子束投射到镍的晶体上，得到了电子束的衍射图案．从而证实了德布罗意的假设。
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粒子的波动性
【教学目标】
（一）知识与技能
1．通过实验了解光电效应的实验规律。
2．知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。
3．了解康普顿效应，了解光子的动量
（二）过程与方法
经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。
（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】光电效应的实验规律
【教学难点】爱因斯坦光电效应方程以及意义
【教学过程】
（一）引入新课
提问：回顾前面的学习，总结人类对光的本性的认识的发展过程？
（多媒体投影，见课件。
）
教师讲述:
光的干涉、衍射现象说明光是电磁波，光的偏振现象进一步说明光还是横波。
世纪60年代，麦克斯韦又从理论上确定了光的电磁波本质。
然而，出人意料的是，正当人们以为光的波动理论似乎非常完美的时候，
—光电效应现象。
对这一现象及其他相关问题的研究，
使得人们对光的又一本质性认识得到了发展。
（二）进行新课
知识点一：光的波粒二象性
1.光的波粒二象性：
光既具有波动性，又具有粒子性。
2.光子的能量：ε=hv
3.光子的动量：p=h/λ
注意：物理量ε和p描述光的粒子性，物理量v和λ描述光的波动性，h架起了粒子性与波动性的桥梁。
知识点二：粒子的波动性
1.德布罗意波：任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与它对应，这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波，也称物质波。
2.波的频率：v=ε/h
波的波长：λ=h/p
说明：ε为粒子的能量，p为粒子的动量
知识点三：物质波的实验验证
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，得到了类似下图的衍射图样，从而证实了电子波动性。
他们为此获得了1973年的诺贝尔物理学奖。
拓展点一：光的波粒二象性的理解
1.光本性学说的发展简史
2.光的波粒二象性的理解
拓展点二：对物体波的理解
1．我们平时所看到的宏观物体运动时，我们看不见它们的波动性，但也有一个波长与之对应，例如飞行子弹的波长约为10—Nm，这个波长实在是太小了。
2．波粒二象性是微观粒子的特殊规律，一切微观粒子都存在波动性；宏观物体也存在波动性，只是波长太小，难以观测。
3．对于光，先有波动图象(即v和入)，其后在量子理论中引入光子的能量ε和动量p来补充它的粒子性。
反之，对于实物粒子，则先有粒子概念(即ε和p)，再引用德布罗意波
(即v和λ)的概念来补充它的波动性。
不过要注意这里所谓波动性和粒子性，实际上仍然都是经典物理学的概念，所谓补充仅是形式上的。
综上所述，德布罗意的推想基本上是爱因斯坦于1905年关于光子的波粒二象性理论(光粒子由波伴随着)的一种推广，使之包括了所有的物质微观粒子。
问题一对光的波粒二象性的理解
下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是( )
A．有的光是波，有的光是粒子
B．光于与电子是同样的一种粒子
C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著
D．大量光予的行为往往显示出粒子性
[解析] 一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如干涉、衍射)表现出波动性，光的有些行为(如光电效应)表现出粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子。
虽然光子与电子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但电子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有静止质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以，不能说光子与电子是同样的一种粒子。
光的波粒二象性的理论和实验表明，大量光子的行为表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子性。
光的波长越长，衍射性越好，即波动性越显著；光的波长越短，其光子能量越
大，个别或少数光子的作用就足以引起光接收装置的反应，所以其粒子性就很显著，故选项C正确，A、B、D错误。
[答案] C
[点评] 在宏观现象中，波与粒于是对立的概念，而在微观世界中，波与粒子可以统一，微观世界的某些属性与宏观世界不同。
光既不是宏观观念的波，也不是宏观观念的粒子，光具有波粒二象性是指光在传播过程中和同物质作用时分别表现出波动和粒子的特性。
2 关于物质波，下列认识中错误的是( )
A．任何运动的物体(质点)都伴随一种波，这种波叫物质波
B．X射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的
C．电子的衍射实验，证实了物质波假设是正确的
D．宏观物体尽管可以看做物质波，但它们不具有干涉、衍射等现象
[解析] 据德布罗意物质波理论知，任何一个运动的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与之相对应，这种波就叫物质波，可见，A选项是正确的；由于X射线本身就是一种波，而不是实物粒子，故X射线的衍射现象，并不能证实物质波理论的正确性，即B选项错误；电子是一种实物粒子，电子的衍射现象表明运动着的实物粒子具有波动性，故C选项是正确的；由电子穿过铝箔的衍射实验知，少量电子穿过铝
箔后所落位置是散乱的，无规律的，但大量电子穿过铝箔后落的位置则呈现出衍射图样，即大量电子的行为表现出电子的波动性，干涉、衍射是波的特有现象，只要是波，都会发生干涉、衍射现象，故选项D错误。
综合以上分析知，本题应选B、D。
[答案] BD
[点评] (1)物质波理论上是说任何一个运动的物体(如实物粒子等)都具有波动性，即其行为服从波动规律。
(2)物质波理论告诉我们，任何微观粒子都既具有粒子性又具有波动性，即与光一样，也具有波粒二象性。
波粒二象性是光子、电子、质子等微观粒子都具有的基本属性。
问题二物质波的理解
3 下列说法中正确的是( )
A。
光的干涉和衍射现象说明光具有波动性
B．光的频率越大，波长越长
C．光的波长越大，光予的能量越大
D。
光在真空中的传播速度为3．00x108m／s
[解析] 光既具有波动性又具有粒子性，A正确。
由v=λf知B错。
由爱因斯坦光子理论ε=hv，v=λf知波长越长，光频率越小，光子能量越小，C 错。
任何光在真空中传播速度均为3X108m／s，D正确。
[答案] AD
问题三德布罗意波长的计算
4 如果一个中子和一个质量为10 g的子弹都以103m／s的速度运动，则它们的德布罗意波的波长分别是多长?(中子的质量为1．67x10—27kg)
[解析] 本题考查德布罗意波长的计算。
任何物体的运动都对应着一个波长，根据公式λ=h/p不难求得结果。
[答案] 中子的动量为p1=mv1，子弹的动量为p2=m2v，据λ=h/p知中子和子弹的德布罗意波长分别为λ1=h/p1=4x10-10m,λ2=h/p2=6.63x10-35m
[点评] 计算时必须将各物理量统一采用国际单位。
问题四物质波的应用
5 为了观察晶体的原子排列，采用了以下两种方法：
(1)用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像(由于电子的物质波波长很短，能防止发生明显衍射现象，因此，电子显微镜的分辨率高)；(2)利用X射线或中子束得到晶体
的衍射图样，进而分析出晶体的原子排列。
则下列分析中正确的是( ) A。
电子显微镜所利用的是，电子的物质波的波长比原子尺寸小得多
B．电子显微镜中电子束运动的速度应很小
C．要获得晶体的X射线衍射图样，X射线波长要远小于原子的尺寸
D．中子的物质波的波长可以与原子尺寸相当
[解析] 由题目所给信息“电子的物质波波长很短，能防止发生明显衍射现象”及发生衍射现象的条件可知，电子的物质波的波长比原子尺寸小得多，A项正确；由信息“利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样”及发生衍射现象的条件可知，中子的物质波或X射线的波长与原子尺寸相当，D项正确，C项错。
[答案] AC。