光电效应说课稿

光电效应

——1 对 1 教学

一、教材分析

本课题为普通高中人教版物理选修3-5 第十七章波粒二相性第二节光的粒子性的第一块内容。在选修3-4 中，学生先学习光的波动性，而在该节中，学生将学习光的粒子性的证据：光电效应现象及其解释理论——光电效应方程。

本课教材蕴含着十分丰富的教学内容：在知识方面，本课内容作为后牛顿物理两大支柱之一——量子理论的入门，涉及到量子物理最基础的内容，也是量子物理与经典物理学的重要衔接；同时本课还有着浓厚的物理学科文化积淀，有物理学史、科学方法、、科学精神、辩证唯物主义思想、创新意识等人文精神教育题材。教材在知识陈述上较为浅显直接，而关于这些知识的“背景”，则是相当丰满、承赋人文，为实施“科学的人文教育价值”提供了很大的空间。

二、学情分析

本课学习主体是一名高三学生。该学生虽然已经学习过这一块内容与普朗克关于黑体辐射的能量子假说，然而由于学校教育在这一节往往重视结论型陈述、轻视物理探究史实际和逻辑推理，导致学生这一部分知识一知半解，很快遗忘；该学生数学与物理基础较差，无思考、钻研的主动性，但是对物理学习并没有失去信心，只是需要一种适合她的节奏，而且该生较有毅力，尊重老师，也比较听话。综上分析，该学生有必要重新经历一次新授课，从知识上、逻辑上、情感上对光电效应，光子说与量子物理基础有一个修正性的认识，对物理学习的兴趣、态度、方法进一步发生改变。三、教学目标

知识与技能：

1、了解并识别光电效应现象；

2、能表述光电效应的规律；

3、理解光子说和光电效应方程。

过程与方法：

1、经历“探究光电效应的规律”过程，体验实验探究的方法；

2 、尝试发现波动理论面对光电效应的规律遇到的困惑；

3 、领略“观察、实验—提出假说—实验验证”的研究方法；

4、经历、模仿与学习直接原因分析法。

情感态度与价值观目标

1、体验探究自然界规律的艰辛、喜悦与方法；

2、陶冶崇尚科学、仰慕科学家，欣赏物理学的奇妙与和谐的情操；

3、学习科学家敢于坚持真理、勇于创新的科学态度和科学精神；

4、进一步强化物理学习兴趣与转变物理学习态度。

四、重点与难点

1．根据新课标，

本课的重点是：光电效应现象的基本规律、光子说的基本思想和利用光子说对光电效应现象的解释。

2．根据新课标与该生自身情况，本课的难点是：

(1) 对光的强度的理解；

(2)饱和电流的强度为什么跟光电子的最大初动能无关，只与入射光的强度成正比。

五、教学策略与教学方法

基于教材特点与学员自身特点，本课拟采用情景——陶冶教学策略与先行组织者教学策略相结合的组合策略。先行组织者策略是非常适合 1 对1教学因材施教的原则的，而情景——陶冶教学策略非常适合对表面上枯燥的物理学缺乏兴趣的学生，运用这两种策略相结合的组合策略进行教学将收到奇效。

采用问答法与角色代入法相结合的教学方法引导学员进入量子理论建立的物理学史，经历实验探究的过程，在过程中积极思考，获取新知识，锻炼逻辑分析能力，培养创新意识，学习物理学家的科学方法，体会物理学家的科学精神。

六、教学设计

教学设计内容流程图

1、引入：幻灯片展示光电效应的三个诺贝尔物理学奖项。（得主照片与简介）

光电效应最先由赫兹发现，他的学生勒纳德对光电效应的研究卓有成效并获1905 年诺贝尔物理学奖，爱因斯坦提出光子说从理论上成功解决光电效应面临的难题并因此获1921 年诺贝尔物理学奖，美国物理学家密立根通过精确实验验证了爱因斯坦理论，并获1923 年诺贝尔物理学奖。光电效应的科学之光经众多物理学奖前赴后继，三十年努力求索，在物理学史上成为绚丽夺目的篇章……（通过展示光电效应的三个物理学奖项引起学生对光电效应一探究竟的学习动机）（2'）

2、动画演示实验：

X 光照射锌板演示光电效应现象。观察现象，通过阶梯形、逻辑性提问引发思考。提问如下：

①：这个是什么仪器？（指着验电器问）

②：这个仪器有什么用？

③：现在验电器金属箔张开说明了什么？

④：那么验电器为什么带电呢？

与之前弧光灯不照射金属箔不张开对比，引导学生分析出正是因为弧光灯的照射，锌板

发射出电子自身带上了正电。（此处可设问这种现象与静电感应有何区别？）引导学生用自己的话描述光电效应现象，从而引出光电效应概念：物体在光的照射下发射电子的现象叫光电效应，发射出来的电子叫光电子。（学生将了解并可以识别光电效应）光电效应是一个奇特的现象，有很多科学家对这个现象进行了研究，包括上面三位诺贝尔物理学奖得主，那么，如果是你，你会怎么去探究光电效应的规律呢？（5'）

提问：我们从初中开始以及高中三年学过的实验探究的方法有哪些？（控制变量法，对比试验，转化法等）

引导学生分析，要探究光电效应，首先需要让光电效应再生，也就是需要光电效应的发生装置（比如上述弧光灯照射锌板就是一个发生装置，但要定量探究还须改进）——＞光电效应现象看不到摸不着，必须转化为可测量的量去研究它（转化法）——＞光电效应既然有电子发射出来，那么可以从电子的角度去研究，与电子有关的量有什么呢，比如电流，如果要研究电流，就必须要有一个电路。好了，这是我们的推断，那么接下来我们去看看由于对光电效应卓有成效地研究而获得诺贝尔物理学奖的勒纳德是怎么样探究的。（直接原因分析法）

3、勒纳德实验探究光电效应规律。

幻灯片展示勒纳德研究光电效应规律的实验装置：（书上的实验电路图就是这个的简化）

针对实验电路图，简单介绍实验仪器：

光电管——产生光电效应现象装置其余部分——定量测定由于光电效应产生的电流（与我们刚才的推断是一样的，学生会由于与物理学家的历史共鸣获得一种喜悦感）

并进行如下提问：

①此电路图采用何种接法？（分压法）

②分压法有什么优点？（可以控制用电器两端电压从零开始变化，电压调节范围大）（这

里回顾选修3-1 恒定电流的知识，引导学生明白物理知识间的联系与物理探究所需的知