D的转折：光的粒子性》教学设计——wl0743031.doc

《科学的转折:光的粒子性》教学设计——新课程培训编号:wl0743031
学科
物理选修3—5
教材出版社
人民教育出版社
课题名称
科学的转折:光的粒子性
年级:高三年级
学期:第一学期
教学目标
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。
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。
情感态度价值观:
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。
指导思想
紧扣教学目标,用两个课时的时间让学生对光的粒子性有一个清晰的认识。
重点
光电效应的实验规律
难点
爱因斯坦光电效应方程以及意义
教学思路
根据教学目标培养学生仔细观察、结合以前学习知识综合分析解释实验规律,突出矛盾形成教学高潮。
教学手段
教师启发、引导,学生讨论、交流,多媒体展示。
主要资源
常规教学用具、多媒体平台、光电试验设备
课时安排
2个课时
教学过程:
1、引入
回顾前面学习的光的干涉、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。19世纪60年代,麦克斯韦又从理论上确定了光的电磁波本质。总结人类对光的本性的认识的发展过程。上升到上一节牛顿对光粒子性的认识,从而对光到底是波还是粒子产生疑问引入新课。
2、演示实验——光电效应实验
用弧光灯照射擦得很亮的锌板,(注意用导线与不带电的验电器相连),使验电器张角增大到约30度时,再用与丝绸磨擦过的玻璃棒去靠近锌板。
教师提问:实验现象是什么?说明了什么问题?
学生:验电器的指针张角会变得更大。
学生:表明锌板在射线照射下失去电子而带正电。
学生回答问题时可能产生不同的东西,此时教师应该有所准备,及时发现闪光点。
概念:在光(包括不可见光)的照射下,从物体发射电子的现象叫做光电效应。发射出来的电子叫做光电子。
3、光电效应的实验规律
(1)光电效应实验
①实验仪器说明
教师:各部分实验设施作用可能是什么?
学生:回答(视情况进行点评)——对学生以前所学知识的灵活应用要求较高
②实验现象观察
光线经石英窗照在阴极上,便有电子逸出----光电子。
光电子在电场作用下形成光电流。将换向开关反接,电场反向,则光电子离开阴极后将受反向电场阻碍作用。当 K、A 间加反向电压,光电子克服电场力作功,当电压达到某一值 Uc 时,光电流恰为0。 Uc称遏止电压。
根据动能定理,有
教师:观察到什么现象?
学生:根据自己观察回答现象。
(2)光电效应实验规律
①光电流与光强的关系
饱和光电流强度与入射光强度成正比。
②截止频率νc ----极限频率
对于每种金属材料,都相应的有一确定的截止频率νc 。当入射光频率ν>νc 时,电子才能逸出金属表面;当入射光频率ν<νc时,无论光强多大也无电子逸出金属表面。
③光电效应是瞬时的。从光开始照射到光电子逸出所需时间<10-9s。
(3)用光的波动理论解释光电效应现象
教师:请用光的波动性理论解释观察到的光电效应现象进行解释。
学生分三组进行讨论,分别解释其中的三个实验规律。