最新人教版高中物理选修3-5课件教学文稿
最新新课标人教版高中物理选修3-5全册教案(80页)
第十六章动量守恒定律新课标要求1、内容标准（1）探究物体弹性碰撞的一些特点，知道弹性碰撞和非弹性碰撞；（2）通过实验，理解动量和动量守恒定律，能用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题，知道动量守恒定律的普遍意义；例1：火箭的发射利用了反冲现象。
例2：收集资料，了解中子是怎样发现的。
讨论动量守恒定律在其中的作用。
（3）通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和谐与统一。
2、活动建议16.1 实验：探究碰撞中的不变量三维教学目标1、知识与技能（1）明确探究碰撞中的不变量的基本思路；（2）掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法；（3）掌握实验数据处理的方法。
2、过程与方法（1）学习根据实验要求，设计实验，完成某种规律的探究方法；（2）学习根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。
3、情感、态度与价值观（1）通过对实验方案的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性；（2）通过对实验数据的记录与处理，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意识；（3）在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力；（4）在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的联系，可引伸到各事物间的关联性，使自己溶入社会。
教学重点：碰撞中的不变量的探究。
教学难点：实验数据的处理。
教学方法：启发、引导，学生自主实验，讨论、交流学习成果。
教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备；完成该实验实验室提供的实验器材，如气垫导轨、滑块等。
教学过程：第一节探究碰撞中的不变量（一）引入演示：（1）台球由于两球碰撞而改变运动状态。
（2）微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态，甚至使得一种粒子转化为其他粒子。
碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象，两个物体发生碰撞后，速度都发生变化。
两个物体的质量比例不同时，它们的速度变化也不一样。
物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义，本节通过实验探究碰撞过程中的什么物理量保持不变（守恒）。
光的粒子性PPT演示文稿(1)
速率最大的是 vc 最大的初动能
一.光电效应的实验规律
(2)存在遏止电压和截止频率
阴极
光电效应伏安特性曲线
饱 和 电 流 遏 止 电 压
A
阳极
K
I
黄光（ 强） 兰光 黄光（ 弱）
O
G
V
Is
Ub Ua
U
一.光电效应的实验规律
(2)存在遏止电压和截止频率
阴极
a.存在遏止电压UC
A
阳极
K
1 2 me vc eU c 2
G
V
更精确的研究推知，光电子发 －9 射所经过的时间不超过10 秒 （这个现象一般称作“光电子 的瞬时发射”）。
光电效应在极短的时间内完成
一.光电效应的实验规律
勒纳德等人通过实验得出以下结论： ①对于任何一种金属，都有一个极限频率， 入射光的频率必须大于这个极限频率，才能 发生光电效应，低于这个频率就不能发生光 电效应； ② 当入射光的频率大于极限频率时，入射 光越强，饱和电流越大； ③光电子的最大初动能与入射光的强度无关， 只随着入射光的频率增大而增大； ④入射光照到金属上时，光电子的发射几乎 是瞬时的，一般不超过10-9秒.
以上三个结论都与实验结果相矛盾的，所 以无法用经典的波动理论来解释光电效应。
三.爱因斯坦的光量子假设
1.光子： 光本身就是由一个个不可分 割的能量子组成的，频率为ν 爱因斯坦从普朗克的能量子说中得到 的光的能量子为hν。这些能 了启发，他提出： 量子后来被称为光子。
E h
爱因斯坦的光子说
三.爱因斯坦的光量子ຫໍສະໝຸດ 设1.光子： 2.爱因斯坦的光电效应方程
一个电子吸收一个光子的能量hν后，一部分能 量用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸 出后电子的初动能Ek，即：
人教版高中物理选修3-5 19.8 粒子和宇宙教学课件共36张PPT
下列说法正确的是（） A原子是组成物质的不可再分的最小微粒 B原子是最大微粒 C原子有原子核和核外电子构成，质子和 中子组成了原子核 D质子属于强子，光子属于轻子
二、夸克模型:
夸克模型分别由默里·盖尔曼与乔治·茨威格 于1964年独立地提出，现代粒子物理学认为， 夸克共有6种，分别称为上夸克、下夸克、 奇夸克、粲夸克、顶夸克、底夸克，它们组
查德威克于1932年发现了中子
于是许多人认为光子、电子、质子和中子 是组成物质的不可再分的粒子并把它们叫 做“基本粒子”。
然而！ 1、科学家发现新粒子不是电子、质子和中 子组成的： 2、科学家还发现质子、中子等本身也有自 己的复杂的结构。 所以20世纪后半期起，就将“基本”二字去 掉，统称为粒子
发现新粒子
1、正电子
1930年，安德森开始通过拍摄宇宙射线穿过云
室的径迹来研究宇宙射线。他发现一种带正电的 粒子几乎和那些带负电的粒子一样频繁地出现。 这种带负电的粒子很明显就是电子，但那些带正 电的粒子显然不是质子(质子是当时所知唯一的带 正电的粒子)，因为它们在云室中不能充分电离。 最后，安德森推断“合乎逻辑的答案只有一个:这种 粒子和普通的带负电的自由电子相比，它们带有 等量的正电荷并且质量同数量级”。事实上，这种 粒子就是正电子，安德森在1932年9月宣布了它 的存在。
三、宇宙的演化: 微观与宏观相互沟通、相互支撑 诺奖获得者格拉肖：“隐藏在原子内心的， 是宇宙结构的秘密”
宇宙大爆炸理论: 宇宙是由一个致密炽热的奇点于137亿年前 一次大爆炸后膨胀形成的。 1927年，比利时 天文学家和宇宙学家勒梅特首次提出了宇宙
大爆炸假说。
宇宙的演化:
宇宙的演化:
32
大爆炸后10^-44秒宇宙，温度10 K夸克、
高中物理人教版(选修3-5)第十九章原子核第6节核裂变(ppt23张)(共23张PPT)
美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁伤。爆炸后形 成的蘑菇状云团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达12英 里多。广岛市区80%的建筑化为灰烬，6.4万人丧生，7.2万人 受伤，伤亡总人数占全市总人口的53%。长崎市60%的建筑物被 摧毁，伤亡8.6万人，占全市总人口的37%。
1945.8.8投至长崎 239 Pu 内爆钚弹 “胖子” 5t
完全燃烧时释放的能量。
演示：
新 课 内 容
二、链式反应
1.链式反应：当一个中子引起一个重核裂变后，裂变释
放的中子再引起其他重核裂变，且能不断继续下去，这
种反应叫核裂变的链式反应。 2.链式反应的条件：发生裂变物质的体积大于临界体积
或裂变物质的质量大于临界质量。 使裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它 的临界体积，相应的质量叫做临界质量。
235 92
235 92
U+ n
1 0
139 54
139 51
Xe + Sr + 2 n
95 41
95 38
1 0
U+ n
1 0
Sb +
Nb + 2 n
1 0
235 92
U+ n
1 0
144 56
Ba +
89 36
Kr + 3 n
1 0
新 课 内 容
一、核裂变
3.铀核裂变释放的能量。以其中最典型的裂变反应为例：
原 子 核
电子
研究表明：原子核的质量虽然随着原子序数的 增大而增大，但是二者之间并不成正比关系，其核 子的平均质量与原子序数有如图的关系：
核子的平均质量是：
原子核的质量 核子数
人教版高中物理选修3-5 第17章 第3节 粒子的波动性(共45张PPT)
(2)德布罗意是一种概率波,粒子在空间各处出现的概率受到 波动规律的支配,不要以宏观观点中的波（机械波）来理 解德布罗意波.
第12第页1共2页42 页
(3)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,即光子和实物粒子都具有粒子性,又都 具有波动性,与光子对应的是电磁波,与实物粒子对应的波 是物质波.
④光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时
往往表现为粒子性。
第6页第共6页42 页
二､粒子的波动性 1.物质波
波
德布罗意 (due de Broglie, 1892-1960)
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。
第7页第共7页42 页
答案:(1)4.0×10-10 m 6.63×10-35 m
第34第页3共4页42 页
1.对光的行为,下列说法正确的是( ) A.个别光子的行为表现为粒子性,大量光子的行为表
现为波动性
B.光的波动性是光的一种特性,不是光子之间的相互 作用引起的
C.光表现出波动性时,就不具有粒子性了,光表现出 粒子性时,就不具有波动性了
毒样貌
第23第页2共3页42 页
人类对于光的认识历程
能量量子化 普朗克
德布罗意： 粒子和波这两种观点应该以某种方式统一
第24第页2共4页42 页
父子诺贝尔奖——汤姆逊
J.J.汤姆逊 1856-1940 1906年,汤姆逊由于发现电 子和对气体放电理论和实验 做出了重大贡献获得诺贝尔 物理学奖。
是粒子.虽然光子和电子都是微观粒子,都具有波粒 二象性,但电子是实物粒子,有静止的质量;光子不 是实物粒子,没有静止的质量,电子是以实物粒子存 在的物质,而光子是以场的形式存在的物质,所以不 能说光子和电子是同样的一种粒子,大量光子的行 为往往表现出波动性,
高中物理 人教版选修3-5 第1课 实验：探究碰撞中的不变量
第1课实验：探究碰撞中的不变量备课堂教学目标：（一）知识与技能1、明确探究碰撞中的不变量的基本思路；2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法；3、掌握实验数据处理的方法。
（二）过程与方法知道实验探究过程。
（三）情感态度与价值观渗透物理学方法的教育，体会科学探究的要素。
重点：探究碰撞中的不变量的基本思路难点：碰撞前后的速度的测量方法教学方法：多媒体展示、实验演示、推理计算教学用具：细线2条、小钢球若干、打点计时器、电源、导线若干、小车2个、橡皮泥、撞针讲法速递（一）引入新课：碰撞是常见的现象，以宏观、微观现象为例，从生产、生活中的现象（包括实验现象）中提出研究的问题----碰撞前后是否有什么物理量保持不变？引导学生从现象出发去发现隐藏在现象背后的自然规律。
板书：第1节实验：探究碰撞中的不变量（二）进行新课： 演示:A 、B 是两个悬挂起来的钢球，质量相等。
使B 球静止，拉起A 球，放开后A 与B 碰撞，观察碰撞前后两球运动的变化。
换为质量相差较多的两个小球，重做以上实验通过演示实验的结果看出，两物体碰后质量虽然没有改变，但运动状态改变的程度与物体质量的大小有关。
让学生通过观察现象猜想碰撞前后可能的“不变量”描述思路：两个物体各自的质量与自己的速度的乘积之和是不是不变量？ m 1 v 1 + m 2v 2 = m 1 v 1’ + m 2 v 2’ ？或者，各自的质量与自己的速度的二次方的乘积之和是不变量？ m 1 v 12+ m 2v 22= m 1 v 1’2+ m2 v 2’2？也许，两个物体的速度与自己质量的比值之和在碰撞前后保持不变？22112211m v m v m v m v '+'=+ ？……指明了探究的方向和实验的目的制定计划与设计实验：P4～P5参考案例：给学生一定的设计空间 P3需要考虑的问题: 讨论操作和数据处理中的技术性问题（1）获得一维碰撞的方案①利用气垫导轨实现两滑块发生一维碰撞；②利用等长悬线悬挂等大小球实现两球发生一维碰撞；③利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车实现一维碰撞。
人教版高中物理选修3-5 18.1-2电子的发现 原子的核式结构模型教学课件共29张PPT
二。卢瑟福的原子核式结构
1、在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核． 2、原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原 子核里． 3、带负电的电子在核外空间绕着核旋转．
课堂巩固
1.α粒子散射实验中，卢瑟福用α粒子轰击金箔， 下列四个选项中哪一项属于实验得到的正确结果
（B）
A．α粒子穿过金箔时都不改变方向 B．少数α粒子穿过金箔时有较大的偏转 C．绝大多数α粒子穿过金箔时有较大的偏转 D．α粒子穿过金箔时都有较小的偏转
汤姆孙的原子模型
汤姆孙的原子模型: 原子是一个球体；正电核 均匀分布在整个球内，而 电子就像大枣镶嵌在蛋糕 里那样镶嵌在原子里面．
汤姆孙的“枣糕模型”对吗？
正电荷
电子 勒纳德用电子轰击金属膜
一。α粒子散射实验 1.实验装置
全部设备装在真空中。
卢瑟福
2.实验步骤
（1）α粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线， 射到荧光屏上产生闪光，通过放大镜可以看到这些闪 光点。
中正确的是：（ C ）
A.说明α粒子的速度很大 B.说明α粒子的质量比金原子还大 C.说明金原子的内部大部分是空的 D.说明金原子也是个球体
3、（2017·江苏·1）下列说法中正确的是 （C） A.质子与中子的质量不等，但质量数相等 B.两个质子之间，不管距离如何，核力总是大于 库仑力 C.同一种元素的原子核有相同的质量数，但中子 数可以不同 D.除万有引力外，两个中子之间不存在其它相互 作用力
2.卢瑟福α粒子散射实验表明（ D ）
A．原子带正电 B．原子是一个球体 C．电子在任意一个圆形轨道上运动 D．原子内部的正电荷并不是均匀分布的，而是集 中在很小的体积内
三。原子核的电荷与尺度
1.原子的组成
人教版高中物理选修3-5教案：17.3+粒子的波动性+
17.3 崭新的一页：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．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：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（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？请同时举出相应的事实基础。
学生阅读课本、思考后回答：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）。
点评：让学生阅读课本内容结合前面所学知识进行归纳总结，形成正确观点。
教师：原来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？学生举例说明：例如哲学中对事物的辨正观点等。
点评：培养学生对事物或规律的全面把握，并与与其他学科进行横向渗透联系。
（二）进行新课1、光的波粒二象性教师：讲述光的波粒二象性。
在学生的辨析说明下进行归纳整理。
（1）我们所学的大量事实说明：光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性。
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。
物理：新人教版选修3-5 17.4概率波(教案)
第十七章波粒二象性新课标要求1．内容标准（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，体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识，（2）通过实验了解光电效应，知道爱因斯坦光电效应方程以及意义，（3）了解康普顿效应，（4）根据实验说明光的波粒二象性，知道光是一种概率波，（5）知道实物粒子具有波动性，知道电子云，初步了解不确定性关系，（6）通过典型事例了解人类直接经验的局限性，体会人类对世界的探究是不断深入的，例 1 通过电子衍射实验,初步了解微观粒子的波粒二象性,体会人类对于物质世界认识的不断深入，2．活动建议阅读有关微观世界的科普读物,写出读书体会，新课程学习17.4 概率波★新课标要求（一）知识与技能1．了解微粒说的基本观点及对光学现象的解释和所遇到的问题．2．了解波动说的基本观点及对光学现象的解释和所遇到的问题．3．了解事物的连续性与分立性是相对的,了解光既有波动性,又有粒子性．4．了解光是一种概率波．（二）过程与方法1．领悟什么是概率波2．了解物理学中物理模型的特点初步掌握科学抽象这种研究方法3．通过数形结合的学习,认识数学工具在物理科学中的作用（三）情感、态度与价值观理解人类对光的本性的认识和研究经历了一个十分漫长的过程,这一过程也是辩证发展的过程．根据事实建立学说,发展学说,或是决定学说的取舍,发现新的事实,再建立新的学说．人类就是这样通过光的行为,经过分析和研究,逐渐认识光的本性的．★教学重点人类对光的本性的认识的发展过程．★教学难点对量子化、波粒二象性、概率波等概念的理解．★教学方法“创设情景,提出问题——观察思考,自主探索——讨论交流,总结归纳”为教学结构,采用“交流——互动”★教学用具：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（一）引入新课课件播放：康普顿散射实验讲述：康普顿效应是γ射线或X 射线打在物质上,与物质中原子的核外电子发生相互作用,作用后产生散射光子和反冲电子的效应，学生：观看课件,同时思考讨论该实验反映了光的什么性,思考光是粒子还是波？结论：康普顿效应进一步证实了光的粒子性，是验证光的波粒二象性的重要物理实验之一，点评：创设新奇的教学情景引入新课,激发学生的认知和学习兴趣,培养他们对新的科学知识的了解和探究精神，课件播放：光的衍射讲述：光在传播中遇到障碍物会“绕行”结论：光具有波动性学生回忆：发生明显衍射现象的条件,分析讨论在平常不容易观察到明显衍射现象的原因,以及采用怎样的措施能够较为方便的观察到明显衍射现象？点评：适时的反思小结为不仅有利于知识的联系和巩固,更有利于学生良好学习习惯的形成，教师：在经典的物理学中,波和粒子是两种不同的研究对象,具有非常不同的表现，那么对于光和电子、质子等粒子,这两种互不相容的属性又能“集于一身”呢？（二）进行新课1、光的波粒二象性17世纪的微粒说和波动说是两种对立的学说,都受到传统观念的影响,因为传统观念认为在宏观现象中波动性和粒子性是对立的，微观世界的某些属性与宏观世界不同,光子说没有否定波动性和光的电磁说,光子的能量与频率有关,频率是波的特征，学生跟随老师的讲述对于原来所学的相关知识进行自主的回顾和归纳整理，点评：对于已经学习过的知识可以穿插在平常的教学过程中时常进行温习反思和类比迁移,多次反复一定可以帮助学生更好的掌握和利用知识，[问题]：在微观世界中,如何把波的图象与粒子的图象统一起来呢？学生思考、讨论后给出一些答复,就各种答案加以分析提炼总结，点评：给学生一定的自主学习的时间和空间效果比被动的接受知识要好,能够更加有效的培养他们的学习主动性和能动性，2、光波是概率波（1）光强讲述：光的强度指单位时间内到达单位面积的光的能量,也就是明条纹处到达的光子多,暗条纹处到达的光子数少（2）概率波课件：伽尔顿板实验实验一：用很弱的光做双缝干涉,暴光时间短,可看到胶片上出现一些无规则分布的点子，实验二：暴光时间足够长,有大量光子通过狭缝,底片上出现了规则的干涉条纹，学生认真观察课件,不放过课件演示过程中的每一个细节,同时对观察的认识意见做一些个别的讨论和交流，点评：科学研究一定要有足够的细心,课堂上的一些演示实验和课件展示的观察分析同样如此,往往一些关键的现象是稍纵即逝,学生在这方面习惯的养成对他们今后的学习生活和研究工作会有莫大的帮助，讲述：实验一说明：光表现出粒子性,也看到光子的运动与宏观现象中质点的运动不同,没有一定的轨道，单个光子通过双缝后的落点无法预测，实验二说明：光的波动性是大量光子表现出来的现象,在干涉条纹中,那些光波强的地方是光子到达机会多的地方或是到达几率大的地方,光波弱的地方是光子到达机会少的地方，光的波动性可看做是大量光子运动的规律，观察实验思考：是否可以认为光子之间的相互作用使它表现出波动性？学生持有不同的观点,有的认为是光子之间的相互作用使它表现出波动性,有的则认为不是光子之间的相互作用使它表现出波动性,各执己见,各抒己见，点评：学生在学习过程中有疑问是好事,能够就相关的问题展开分析讨论更是他们有浓厚求知欲的体现,应予以鼓励和肯定，讲述：实验说明：如果狭缝只能让一个光子通过,得到的照片和上面相同,把一个缝挡住,光屏上不再出现干涉条纹,说明光的波动性不是光子之间相互作用引起的,是光子本身的一种属性，3、光的波动性与粒子性是不同条件下的表现：讲述：大量光子行为显示波动性；个别光子行为显示粒子性；光的波长越长,波动性越强；光的波长越短,粒子性越强学生在进一步的实验现象和理论知识的指引下,形成统一的观点：光的波动性不是光子之间相互作用引起的,是光子本身的一种属性，点评：存疑——求解,人类社会的不断发展和科学技术的日益进步都是在这样的情景下取得，例题：已知每秒从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平方米截面上的辐射能为1.4×103J,其中可见光部分约占45%,假设认为可见光的波长均为0.55μm,太阳向各个方向的辐射是均匀的,日地之间距离为R=1.5×1011m,估算出太阳每秒辐射出的可见光的光子数，（保留两位有效数字）学生通过运算得出相应的正确结果，点评：理论联系实际,适量的实际操作可以进一步巩固和掌握所学理论知识，（三）课堂小结教师活动：光既具有波动性,又具有粒子性，既不可把光看成宏观观念中的波,也不可把光看成宏观观念中的粒子，学生在老师进行小结的同时可以同步把自己对于本节课的内容小结进行参照对比,查漏补缺，点评：课堂小结有利于学生对当堂课的内容形成完善的知识框架,强化理解和把握一些知识重点和难点，（四）作业：完成讲义相应练习★教学体会本节课主要了解概率波的概念，尽管比较抽象,但是我们老师把这堂课上的有声有色,收到较好的效果，本节课主要有以下几个特点：1、充分利用多种教学素材（课件,图片等）,创设生动的教学情景,使学生很快进入一种愿学、乐学的学习状态2、贯彻《课程标准》“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念,选择典型例子,密切联系学生已经有的直接经验,变抽象为生动,有效的减低学习的难度，3、采用环环相扣,层层深入的教学模式,把问题在情景中提出,给学生思考的空间和时间,使学生自主的对问题深入了解,全面认识,从而体会出基本的物理思考方法，。
人教版高中物理选修3-5课件：本章整合17 波粒二象性(共31张PPT)
理解光的波粒二象性应注意以下几个方面： 1．大量光子产生的效果容易显示出波动性，比如干涉、衍 射现象中，如果用强光照射，在光屏上立刻出现了干涉、衍射 条纹，波动性体现了出来；个别光子产生的效果容易显示出粒 子性，如果用微弱的光照射，在屏上就只能观察到一些分布毫 无规律的光点，粒子性充分体现；但是如果微弱的光在照射时 间加长的情况下，在感光底片上的光点分布又会出现一定的规 律性，倾向于干涉、衍射的分布规律．这些实验为人们认识光 的波粒二象性提供了良好的依据．
5．由Ek－ν图象可以得到的物理量 (1)极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc. (2)逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值W0＝E. (3)普朗克常量：图线的斜率k＝h.
用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到 光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图．则这两种光 ( )
A．照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大 B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大 C．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大 D．通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大
【答案】
BC
研究光电效应规律的实验装置如图所示，光电管的阴极材 料为金属钾，其逸出功为W0＝2.25 eV，现用光子能量为10.75
eV的紫外线照射光电管，调节变阻器滑片位置，使光电流刚好 为零．求：
(1)电压表的示数是多少？ (2)若照射光的强度不变，紫外线的频率增大一倍，阴极K 每秒内逸出的光电子数如何变化？到达阳极的光电子动能为多 大？ (3)若将电源的正负极对调，到达阳极的光电子动能为多 大？
4.入射光强度指的是单位时间内入射到金属表面垂直光传 播方向上单位面积上的光子的总能量，在入射光频率ν不变时， 光强正比于单位时间内照到金属表面单位面积上的光子数，但 若入射光频率不同，即使光强相同，单位时间内照到金属表面 单位面积上的光子数也不相同，因而从金属表面逸出的光电子 数也不相同(形成的光电流也不相同)．
人教版高中物理选修3-5第18章 第二节 原子的核式结构模型(教学设计)
人教版高中物理选修3-5第18章第二节原子的核式结构一、教学任务分析电子的发现、α粒子散射实验、原子的核式结构模型的提出，这些都是人类探求物质微观结构的认识过程的起点，其中涉及到的实验、逻辑推理方法也都是人类认识自然规律的典型的科学方法。
因此这些内容不仅是本章的核心内容，而且也为后面继续学习人类对微观世界认知过程打下重要的思维与方法的基础。
学习本节内容需要以库仑定律、带电粒子在电场磁场中的运动等电、磁场知识为基础。
从介绍汤姆孙的阴极射线实验入手，通过实验现象分析得到阴极射线是由电子组成的，揭示了原子是可分的。
介绍卢瑟福α粒子散射实验，通过分析实验结果，对汤姆孙建立的“葡萄干蛋糕模型”提出质疑，在此基础上介绍卢瑟福提出的核式结构模型，。
并运用该模型解释α粒子散射实验结果。
在介绍卢瑟福α粒子散射实验的实验设计思想时，使学生了解研究微观世界的一种重要有效的方法与手段是利用其他的高能粒子去碰撞原子，引起某些可能观察到的现象，从分析这些现象的过程中逐步探索认识原子的内部结构和规律。
从而使学生理解人类是如何在实验的基础上认识原子结构；怎样在实验与理论的相互推动下，使认识不断发展不断深入的。
在介绍卢瑟福核式结构模型时，可通过比较该模型、汤姆孙的原子模型与实验结论的相互印证关系，使学生感受到物理模型是一种高度抽象的理想客体和形态；物理学的研究通常需通过提出假设、建立物理模型、实验验证等几个过程；物理学的发展过程，可以说就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程。
这些认识都将提高学生的科学意识与科学品质。
二、教学目标1．知识与技能（1）知道卢瑟福α粒子散射实验。
（2）知道原子的核式结构模型。
（3）理解卢瑟福的原子核式结构学说对α粒子散射实验的解释。
2．过程与方法（1）通过分析卢瑟福α粒子散射实验的结果，感受物理学的研究方法——提出假设、建立物理模型、实验验证等方法。
（2）通过了解人类探索认识原子结构的历史，认识人类通过收集、处理和分析微观现象所发出的各种信息，来认识不能直接感知的微观世界的认知手段与方法。
高中物理 17.3 粒子的波动性课件 新人教版选修3-5
1．光子与实物粒子的异同点？ 提示：光子与粒子都有能量和动量，这是粒子性特征，但 二者有本质区别，光子无静止质量，本质是一种场且没有自己 的轨道特征，而实物粒子有静止质量，运动时有经典的轨道。
2．光的波动性与机械波有哪些异同点？ 提示：二者都可观察到干涉与衍射现象，这是波的特征。 但二者有本质区别，如传播时，光可在真空中传播，且速度比 在介质中大，机械波的传播只能借助介质，单个的光子也具有 波动性，其粒子性与波动性组成一个有机体，相互间并不独立 存在。
例1
[2014· 伊犁哈萨克高二检测]关于光的波粒二象性的理 )
解正确的是(
A．大量光子的行为往往表现出波动性，个别光子的行为 往往表现出粒子性 B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子 C．高频光是粒子，低频光是波 D．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著， 有时它的粒子性显著
①光子传播时，表现 出波的性质 光的 波动性 ②大量光子表现出波 动性 ③频率低的光表现出 光的波动性，波长越 长，波动性越明显
①光的波动性是波 本身的属性，不是 光子之间相互作用 产生的 ②光的波动性中的 波不同于宏观观念 上的波
波和粒 子的对 立、统一
①宏观世界：波和粒 子是相互对立的 ②微观世界：波和粒 子是统一的
二、粒子的波动性及实验验证 1．粒子的波动性： (1)德布罗意波：每一个 运动 的粒子都与一个对应的波相 联系，这种与 实物粒子 相联系的波称为德布罗意波，也叫
物质波
h (2)物质波的波长：λ＝ p ε (3)物质波的频率：ν＝ h
。
。 。
2.物质波的实验验证： (1)实验探究思路： 干涉 、衍射是波特有的现象，如果实
2. 物质波的理解。
课前自主学习
人教版高中物理选修3-5全册课件
方案三：利用小车在光滑桌面碰撞另一个静止的小车实 现一维碰撞情况
图 16－1－4 (1)静止的小车上装上橡皮泥，运动的小车上装上撞针， 让它们碰撞后粘在一起． (2)利用打点计时器记录小车碰撞前后的运动情况，根据 纸带上的点迹求速度．
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三、实验器材 方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块 (两个)、 弹簧片、细线、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等． 方案二：带细线的摆球(两个)、铁架台、天平、量角器、 坐标纸、胶布等． 方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、 天平、撞针、橡皮泥等．
4．若利用摆球进行实验，两小球静止时球心应在同一水 平线上，且刚好接触，摆线竖直，将小球拉起后，两条摆线 应在同一竖直面内． 5．碰撞有很多情形，我们寻找的不变量必须在各种碰撞 情况下都不改变，才符合要求． 6．记录数据时，应规定正方向，若速度方向与规定的正 方向相同，则速度取正值，若速度方向与规定的正方向相反， 则取负值． 7．在误差允许的范围内，验证 m1v1＋ m2v2＝ m1v1′＋ m2v2′成立．
四、误差分析 1．碰撞是否为一维碰撞，是产生误差的一个重要原因， 设计实验方案时应保证碰撞为一维碰撞．避免碰撞过程中两 物体偏离同一条直线． 2．碰撞中是否受其他力(例如：摩擦力)的影响是带来误 差的又一个重要原因，实验中要合理控制实验条件，尽量减 小或避免除碰撞时相互作用力外的其他力影响物体速度． 3．测量及读数的准确性也是造成误差的一个重要原因， 实验中要规范读数和测量，尽量减小误差因素的影响．
人教版高中选修3-5
物 理
全册优质课件
1
实验：探究碰撞中的不变量
一、实验目的 1．明确探究碰撞中的不变量的基本思路． 2．探究一维碰撞中的不变量．
人教版高中物理选修3--5第十七章波粒二象性17-3粒子的波动性(共26张PPT)
科学视野
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说更 斯·杨
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赫兹
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说因 密立
光电 效应
波动说渐成真理
斯 根光
阴极
栅极
多晶 薄膜
或薄金属片后，也象X射线 K G Cs
一样产生衍射现象。
1927年 G.P.汤姆逊（J.J.
U
汤姆逊之子） 也独立完成
高压
屏P
了电子衍射实验。与 C.J.
戴维森共获 1937 年诺贝
尔物理学奖。
此后，人们相继证实了原子、 分子、中子等都具有波动性。 电子衍射图样
三、物质波的实验验证
从波动光学可知，由于显微镜的分辨本领与 波长成反比，光学显微镜的最大分辨距离大于 0.2 μm，最大放大倍数也只有1000倍左右．
自从发现电子有波动性后，电子束德布罗意 波长比光波波长短得多，而且极方便改变电子 波的波长，这样就能制造出用电子波代替光波 的电子显微镜．
电子显微镜
电子显微镜下的灰尘
电子显微镜下的薰衣草叶子
坦 光
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科学视野
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磁麦பைடு நூலகம்
高中物理 《动量定理》教案 新人教版选修3-5
“动量定理”教案一、教学目标1. 教养性目标（知识目标）:(1)进一步理解动量的概念;(2)初步理解冲量的概念;(3)初步掌握动量定理,并能应用这个定理讨论和解释一些简单的问题。
2. 发展性目标（能力目标）:(1)通过问题研究,培养学生研究实际问题的能力和创新精神;(2)通过阅读教材和分析、讨论问题，培养学生自主学习的能力；(3)通过演示实验、学生分组实验和电脑操作，培养学生的观察能力和实践能力。
3. 教育性目标（情感目标）:培养学生学习物理的兴趣,激发其探求知识的欲望和学习的积极性、主动性，领悟科学研究的基本方法。
二、教学重点：动量定理的来龙去脉。
三、教学难点：应用动量定理解释实际问题。
四、教学器材：计算机、CAI教学软件、实物展示台、数码投影仪、演示实验和学生分组实验仪器等。
五、课型：新授课。
六、教学时间：2001年12月11日七、教学过程：1. 设疑激趣，创设研究情境设置悬念：鸡蛋是我们每天都需要的营养食品，如果我将这只生鸡蛋用力扔出去，鸡蛋的命运会怎样？演示:站在教室中部用力将鸡蛋水平扔向竖直悬挂在黑板前的大绒布。
提问:你观察到什么现象?学生:扔在绒布上鸡蛋没破。
教师从绒布下拿出那只鸡蛋并提问:如果站在同一位置将同一只鸡蛋以相同的力向墙上扔，会出现什么结果？演示:用力将鸡蛋水平扔向墙壁（墙壁上事先贴有白纸）。
学生:鸡蛋破了。
激疑:两种情况下鸡蛋与墙或布作用前的动量可以认为是相同的,作用后的动量变为零，鸡蛋的动量变化是相同的。
但究竟是什么原因使得鸡蛋出现不同的结局?教师:再请大家看一段录象。
教师演示课件:播放几个体育运动的视频录象（在节奏感强烈的音乐背景下依次出现亚运会跳高、拳击、跳马、吊环等比赛镜头）。
提问:看完这段录象后，我们可能会提出很多问题，比如跳高、跳马、吊环运动员落地时为什么要落在软垫上？激烈的拳击比赛中，运动员为什么要戴拳击手套？以上这些问题是大家熟悉却不能科学解释的问题，也正是本节课我们要研究的问题。
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1．粒子散射实验原理、装置
• （1）粒子散射实验原理： • 汤姆生提出的西瓜原子模型是否对呢？ • 原子的结构非常紧密，用一般的方法是无法探测
它的内部结构的，要认识原子的结构，需要用高 速粒子对它进行轰击。而粒子具有足够的能量， 可以接近原子中心。它还可以使荧光屏物质发光 。如果粒子与其他粒子发生相互作用，改变了运 动方向，荧光屏就能够显示出它的方向变化。研 究高速的粒子穿过原子的散射情况，是研究原子 结构的有效手段。
（3）实验的观察结果
• 入射的粒子分为三部分： • 1.大部分沿原来的方向前进， • 2.少数发生了较大偏转， • 3.极少数发生大角度偏转。
问题
• 用汤姆生的西瓜模型能否解释ɑ 粒子大角度 散射？
• （1）粒子出现大角度散射有没有可能是与 电子碰撞后造成的？
• （2）按照西瓜模型，粒子在原子附近或穿 越原子内部后有没有可能装置，主要由放射源、金箔、荧 光屏、望远镜和转动圆盘几部分组成。粒子散射 实验在课堂上无法直接演示，希望借助多媒体系 统，利用动画向学生模拟实验的装置、过程和现 象，使学生获得直观的切身体验，留下深刻的印 象。通过多媒体重点指出，荧光屏和望远镜能够 围绕金箔在一个圆周上运动，从而可以观察到穿 透金箔后偏转角度不同的粒子。并且要让学生了 解，这种观察是非常艰苦细致的工作，所用的时 间也是相当长的。
• （3）你认为原子中的正电荷应如何分布， 才有可能造成ɑ粒子的大角度偏转？为什么 ？
3．原子核的电荷与大小
• 原子的半径在10-10m左右，原子核的大小在1015～10-14m左右．原子核的半径只相当于原子半 径的万分之一，体积只相当于原子体积的万亿分 之一。
类比
小结
• 实验中发现极少数ɑ粒子发生了大角度偏转，甚至 反弹回来，表明这些ɑ粒子在原子中某个地方受到 了质量、电量均比它本身大得多的物体的作用， 可见原子中的正电荷、质量应都集中在一个中心 上。
• ①绝大多数粒子不偏移→原子内部绝大部分是 “空”的。
• ②少数粒子发生较大偏转→原子内部有“核”存 在。
• ③极少数粒子被弹回 • 表明：作用力很大；质量很大；电量集中。
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