4.1普朗克黑體輻射理論

“教學(xué)評(píng)”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)課時(shí)設(shè)計(jì)課題普朗克黑體輻射理論課型新授課eq\o\ac(□,√)復(fù)習(xí)課□試卷講評(píng)課□其他課□授課班級(jí)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)由黑體與黑體輻射、黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律和能量子三部分內(nèi)容組成。教材著重介紹了在研究不同溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)關(guān)系時(shí)，經(jīng)典理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)事實(shí)之間產(chǎn)生的矛盾。學(xué)習(xí)者分析普朗克提出了能量子的假說。教學(xué)中要注意引導(dǎo)學(xué)生感受科學(xué)家進(jìn)行探究的科學(xué)方法與科學(xué)精神。學(xué)習(xí)目標(biāo)物理觀念∶了解黑體輻射以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論，知道能量量子化的內(nèi)涵?？茖W(xué)思維∶對(duì)比經(jīng)典能量觀和微觀能量子的特點(diǎn)，體會(huì)量子化物理模型的建立過程。科學(xué)探究：通過觀察熱輻射的強(qiáng)度波長(zhǎng)的關(guān)系圖培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，感悟以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)探究方法?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任∶了解能量子概念的提出的科學(xué)過程，領(lǐng)會(huì)這一科學(xué)突破過程中科學(xué)家的思想，體會(huì)量子論的建立深化了人們對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體，課件，課本，黑板等活動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)評(píng)價(jià)任務(wù)活動(dòng)一：鞏固復(fù)習(xí)，導(dǎo)入新課量子論使人們認(rèn)識(shí)了微觀世界的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并發(fā)展了一系列對(duì)原子、分子等微觀粒子進(jìn)行有效操控和測(cè)量的技術(shù)。圖為利用掃描隧道顯微鏡將48個(gè)鐵原子排成的"原子圍欄"。那么，人們認(rèn)識(shí)量子規(guī)律的第一步是怎樣邁出的?提問：人們認(rèn)識(shí)量子規(guī)律的第一步是怎樣邁出的?學(xué)生思考并回答問題課堂引入，激發(fā)學(xué)生興趣?；顒?dòng)二：黑體與黑體輻射1.黑體物體能夠完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射。2.黑體輻射黑體雖然不反射電磁波，卻可以向外輻射電磁波，這樣的輻射叫作黑體輻射。怎樣解釋黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律呢?他能不能用公式定量計(jì)算呢？提問：怎么才能得到一個(gè)黑體??？解釋黑體輻射規(guī)律：1.黑體輻射的理論解釋物體中存在帶電微粒，他們會(huì)發(fā)生熱運(yùn)動(dòng)，而震動(dòng)的帶電粒子就會(huì)產(chǎn)生變化的電磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生電磁輻射。動(dòng)態(tài)圖展示：粒子振動(dòng)變化的電磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生電磁輻射的過程。2.維恩、瑞利——金斯的解釋物理學(xué)家總是力圖用已有的知識(shí)去解釋新發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象和規(guī)律。①維思公式在短波區(qū)與實(shí)驗(yàn)非常接近，在長(zhǎng)波區(qū)則與實(shí)驗(yàn)偏離很大。②瑞利公式在長(zhǎng)波區(qū)與實(shí)実驗(yàn)基本一致，但在短波區(qū)與實(shí)驗(yàn)嚴(yán)重不符。3.普朗克的解釋普朗克找到了一個(gè)數(shù)學(xué)公式，它與實(shí)驗(yàn)吻合得非常完美。維恩公式和瑞利——金斯公式，其實(shí)就是普朗克公式的特殊情況。學(xué)生思考并回答問題。學(xué)習(xí)黑體以及黑體輻射知識(shí)?；顒?dòng)三：能量子1.能量子2.觀念的變化課堂練習(xí)1.能量子ε叫能量子，簡(jiǎn)稱量子，能量是量子化的，只能一份一份地按不連續(xù)方式輻射或吸收能量。能量子的大小跟電磁波的頻率有關(guān)，計(jì)算公式：電磁波的頻率h：普朗克常量，h=6.626×10-34。普朗克的能量子可以這樣比喻：電磁波就好象是機(jī)關(guān)槍發(fā)射子彈，子彈是一顆一顆向前運(yùn)動(dòng)的，每一顆子彈就好象是一份電磁波。2.觀念的變化普朗克對(duì)微觀帶電微粒能量取值的假設(shè)和宏觀世界中我們對(duì)能量的認(rèn)識(shí)有很大不同。通過觀察宏觀彈簧振子（動(dòng)圖展示）的運(yùn)動(dòng)中能量的變化，得出彈簧振子的能量值是連續(xù)的。而普朗克的假設(shè)則認(rèn)為微觀粒子的能量是量子化的，或者說微觀粒子的能量是分立的。課堂練習(xí)例1：以下宏現(xiàn)概念中，哪些是“量子化”的（）物體的長(zhǎng)度物體所受的重力物體的動(dòng)能學(xué)生的個(gè)數(shù)學(xué)習(xí)能量子學(xué)習(xí)觀念的變化完成課堂練習(xí)在知道能量子觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上，完成應(yīng)用?；顒?dòng)四：練習(xí)與作業(yè)課本后習(xí)題布置作業(yè)完成作業(yè)對(duì)作業(yè)進(jìn)行講評(píng)主板書設(shè)計(jì)4.1普朗克黑體輻射理論1.黑體：物體能夠完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射。2.黑體輻射：黑體向外輻射的電磁波（熱輻射），