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高三物理教學(xué)設(shè)計(jì)篇一

(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。

(2)知道愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程以及意義。

(3)了解康普頓效應(yīng)，了解光子的動(dòng)量

2、過(guò)程與方法：經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問(wèn)題，驗(yàn)證物理規(guī)律。

3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧，發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲，樂(lè)于探究自然界的奧秘，能體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。

教學(xué)重點(diǎn)：光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律

教學(xué)難點(diǎn)：愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程以及意義

教學(xué)方法：教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。

教學(xué)用具：投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備

(一)引入新課

回顧前面的學(xué)習(xí)，總結(jié)人類(lèi)對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)的發(fā)展過(guò)程?

(多媒體投影，見(jiàn)課件。)光的干涉、衍射現(xiàn)象說(shuō)明光是電磁波，光的偏振現(xiàn)象進(jìn)一步說(shuō)明光還是橫波。19世紀(jì)60年代，麥克斯韋又從理論上確定了光的電磁波本質(zhì)。然而，出人意料的是，正當(dāng)人們以為光的波動(dòng)理論似乎非常完美的時(shí)候，又發(fā)現(xiàn)了用波動(dòng)說(shuō)無(wú)法解釋的新現(xiàn)象——光電效應(yīng)現(xiàn)象。對(duì)這一現(xiàn)象及其他相關(guān)問(wèn)題的研究，使得人們對(duì)光的又一本質(zhì)性認(rèn)識(shí)得到了發(fā)展。

(二)進(jìn)行新課

1、光電效應(yīng)

實(shí)驗(yàn)演示1：(課件輔助講述)用弧光燈照射擦得很亮的鋅板，(注意用導(dǎo)線(xiàn)與不帶電的驗(yàn)電器相連)，使驗(yàn)電器張角增大到約為30度時(shí)，再用與絲綢磨擦過(guò)的玻璃棒去靠近鋅板，則驗(yàn)電器的指針張角會(huì)變大。上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么?(表明鋅板在射線(xiàn)照射下失去電子而帶正電)

概念：在光(包括不可見(jiàn)光)的照射下，從物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)。發(fā)射出來(lái)的電子叫做光電子。

2、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律

(1)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)

如圖所示，光線(xiàn)經(jīng)石英窗照在陰極上，便有電子逸出----光電子。光電子在電場(chǎng)作用下形成光電流。

概念：遏止電壓，將換向開(kāi)關(guān)反接，電場(chǎng)反向，則光電子離開(kāi)陰極后將受反向電場(chǎng)阻礙作用。當(dāng)k、a間加反向電壓，光電子克服電場(chǎng)力作功，當(dāng)電壓達(dá)到某一值uc時(shí)，光電流恰為0。uc稱(chēng)遏止電壓。

根據(jù)動(dòng)能定理，有：

(2)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律

①光電流與光強(qiáng)的`關(guān)系：飽和光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比。

②截止頻率νc----極限頻率，對(duì)于每種金屬材料，都相應(yīng)的有一確定的截止頻率νc，當(dāng)入射光頻率ν>νc時(shí)，電子才能逸出金屬表面;當(dāng)入射光頻率ν<νc時(shí)，無(wú)論光強(qiáng)多大也無(wú)電子逸出金屬表面。

③光電效應(yīng)是瞬時(shí)的。從光開(kāi)始照射到光電子逸出所需時(shí)間<10-9s。

3、光電效應(yīng)解釋中的疑難

經(jīng)典理論無(wú)法解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

經(jīng)典理論認(rèn)為，按照經(jīng)典電磁理論，入射光的光強(qiáng)越大，光波的電場(chǎng)強(qiáng)度的振幅也越大，作用在金屬中電子上的力也就越大，光電子逸出的能量也應(yīng)該越大。也就是說(shuō)，光電子的能量應(yīng)該隨著光強(qiáng)度的增加而增大，不應(yīng)該與入射光的頻率有關(guān)，更不應(yīng)該有什么截止頻率。

光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明：飽和電流不僅與光強(qiáng)有關(guān)而且與頻率有關(guān)，光電子初動(dòng)能也與頻率有關(guān)。只要頻率高于極限頻率，即使光強(qiáng)很弱也有光電流;頻率低于極限頻率時(shí)，無(wú)論光強(qiáng)再大也沒(méi)有光電流。

光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性。而經(jīng)典認(rèn)為光能量分布在波面上，吸收能量要時(shí)間，即需能量的積累過(guò)程。

為了解釋光電效應(yīng)，愛(ài)因斯坦在能量子假說(shuō)的基礎(chǔ)上提出光子理論，提出了光量子假設(shè)。

4、愛(ài)因斯坦的光量子假設(shè)

(1)內(nèi)容

光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)以能量為hν的微粒形式出現(xiàn)，而且在空間傳播時(shí)也是如此。也就是說(shuō)，頻率為ν的光是由大量能量為e=hν的光子組成的粒子流，這些光子沿光的傳播方向以光速c運(yùn)動(dòng)。

(2)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程

在光電效應(yīng)中金屬中的電子吸收了光子的能量，一部分消耗在電子逸出功w0，另一部分變?yōu)楣怆娮右莩龊蟮膭?dòng)能ek。由能量守恒可得出：

w0為電子逸出金屬表面所需做的功，稱(chēng)為逸出功。wk為光電子的最大初動(dòng)能。

(3)愛(ài)因斯坦對(duì)光電效應(yīng)的解釋

①光強(qiáng)大，光子數(shù)多，釋放的光電子也多，所以光電流也大。

②電子只要吸收一個(gè)光子就可以從金屬表面逸出，所以不需時(shí)間的累積。

③從方程可以看出光電子初動(dòng)能和照射光的頻率成線(xiàn)性關(guān)系

④從光電效應(yīng)方程中，當(dāng)初動(dòng)能為零時(shí)，可得極限頻率：

愛(ài)因斯坦光子假說(shuō)圓滿(mǎn)解釋了光電效應(yīng)，但當(dāng)時(shí)并未被物理學(xué)家們廣泛承認(rèn)，因?yàn)樗耆`背了光的波動(dòng)理論。

5、光電效應(yīng)理論的驗(yàn)證

美國(guó)物理學(xué)家密立根，花了十年時(shí)間做了“光電效應(yīng)”實(shí)驗(yàn)，結(jié)果在1915年證實(shí)了愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，h的值與理論值完全一致，又一次證明了“光量子”理論的正確。

6、展示演示文稿資料：愛(ài)因斯坦和密立根

由于愛(ài)因斯坦提出的光子假說(shuō)成功地說(shuō)明了光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，榮獲1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

密立根由于研究基本電荷和光電效應(yīng)，特別是通過(guò)著名的油滴實(shí)驗(yàn)，證明電荷有最小單位。獲得1923年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

點(diǎn)評(píng)：應(yīng)用物理學(xué)家的歷史資料，不僅有真實(shí)感，增強(qiáng)了說(shuō)服力，同時(shí)也能對(duì)學(xué)生進(jìn)行發(fā)放教育，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，激發(fā)學(xué)生的探索精神。

光電效應(yīng)在近代技術(shù)中的應(yīng)用

(1)光控繼電器

可以用于自動(dòng)控制，自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)跟蹤等。

(2)光電倍增管

可對(duì)微弱光線(xiàn)進(jìn)行放大，可使光電流放大105~108倍，靈敏度高，用在工程、天文、科研、軍事等方面。

高三物理教學(xué)設(shè)計(jì)篇二

(1)了解康普頓效應(yīng)，了解光子的動(dòng)量

(2)了解光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性;

(3)知道實(shí)物粒子和光子一樣具有波粒二象性;

(4)了解光是一種概率波。

(1)了解物理真知形成的歷史過(guò)程;

(2)了解物理學(xué)研究的基礎(chǔ)是實(shí)驗(yàn)事實(shí)以及實(shí)驗(yàn)對(duì)于物理研究的重要性;

(3)知道某一物質(zhì)在不同環(huán)境下所表現(xiàn)的不同規(guī)律特性。

領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧，發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲，樂(lè)于探究自然界的奧秘，能體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。

教學(xué)重點(diǎn)：實(shí)物粒子和光子一樣具有波粒二象性

教學(xué)難點(diǎn)：實(shí)物粒子的波動(dòng)性的理解。

教學(xué)方法：教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。

教學(xué)用具：投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備

(一)引入新課

提問(wèn)：前面我們學(xué)習(xí)了有關(guān)光的一些特性和相應(yīng)的事實(shí)表現(xiàn)，那么我們究竟怎樣來(lái)認(rèn)識(shí)光的本質(zhì)和把握其特性呢?(光是一種物質(zhì)，它既具有粒子性，又具有波動(dòng)性。在不同條件下表現(xiàn)出不同特性，分別舉出有關(guān)光的干涉衍射和光電效應(yīng)等實(shí)驗(yàn)事實(shí))。

我們不能片面地認(rèn)識(shí)事物，能舉出本學(xué)科或其他學(xué)科或生活中類(lèi)似的事或物嗎?

(二)進(jìn)行新課

1、康普頓效應(yīng)

(1)光的散射：光在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用，因而傳播方向發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫做光的散射。

(2)康普頓效應(yīng)

1923年康普頓在做x射線(xiàn)通過(guò)物質(zhì)散射的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)散射線(xiàn)中除有與入射線(xiàn)波長(zhǎng)相同的射線(xiàn)外，還有比入射線(xiàn)波長(zhǎng)更長(zhǎng)的射線(xiàn)，其波長(zhǎng)的改變量與散射角有關(guān)，而與入射線(xiàn)波長(zhǎng)和散射物質(zhì)都無(wú)關(guān)。

(3)康普頓散射的實(shí)驗(yàn)裝置與規(guī)律：

按經(jīng)典電磁理論：如果入射x光是某種波長(zhǎng)的電磁波，散射光的波長(zhǎng)是不會(huì)改變的!散射中出現(xiàn)的現(xiàn)象，稱(chēng)為康普頓散射。

康普頓散射曲線(xiàn)的特點(diǎn)：

①除原波長(zhǎng)外出現(xiàn)了移向長(zhǎng)波方向的新的散射波長(zhǎng)

②新波長(zhǎng)隨散射角的增大而增大。波長(zhǎng)的偏移為

波長(zhǎng)的偏移只與散射角有關(guān)，而與散射物質(zhì)種類(lèi)及入射的x射線(xiàn)的波長(zhǎng)無(wú)關(guān)，

=0.0241?=2.41×10-3nm(實(shí)驗(yàn)值)

稱(chēng)為電子的compton波長(zhǎng)

只有當(dāng)入射波長(zhǎng)與可比擬時(shí)，康普頓效應(yīng)才顯著，因此要用x射線(xiàn)才能觀察到康普頓散射，用可見(jiàn)光觀察不到康普頓散射。

(4)經(jīng)典電磁理論在解釋康普頓效應(yīng)時(shí)遇到的困難

①根據(jù)經(jīng)典電磁波理論，當(dāng)電磁波通過(guò)物質(zhì)時(shí)，物質(zhì)中帶電粒子將作受迫振動(dòng)，其頻率等于入射光頻率，所以它所發(fā)射的散射光頻率應(yīng)等于入射光頻率。

②無(wú)法解釋波長(zhǎng)改變和散射角的關(guān)系。

(5)光子理論對(duì)康普頓效應(yīng)的解釋

①若光子和外層電子相碰撞，光子有一部分能量傳給電子，散射光子的能量減少，于是散射光的波長(zhǎng)大于入射光的波長(zhǎng)。

②若光子和束縛很緊的內(nèi)層電子相碰撞，光子將與整個(gè)原子交換能量，由于光子質(zhì)量遠(yuǎn)小于原子質(zhì)量，根據(jù)碰撞理論，碰撞前后光子能量幾乎不變，波長(zhǎng)不變。

③因?yàn)榕鲎仓薪粨Q的`能量和碰撞的角度有關(guān)，所以波長(zhǎng)改變和散射角有關(guān)。

(6)康普頓散射實(shí)驗(yàn)的意義

①有力地支持了愛(ài)因斯坦“光量子”假設(shè);

②首次在實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了“光子具有動(dòng)量”的假設(shè);③證實(shí)了在微觀世界的單個(gè)碰撞事件中，動(dòng)量和能量守恒定律仍然是成立的。

2、光的波粒二象性

講述光的波粒二象性，進(jìn)行歸納整理。

(1)我們所學(xué)的大量事實(shí)說(shuō)明：光是一種波，同時(shí)也是一種粒子，光具有波粒二象性。光的分立性和連續(xù)性是相對(duì)的，是不同條件下的表現(xiàn)，光子的行為服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律。

(2)光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的概率遵從波動(dòng)規(guī)律，物理學(xué)中把光波叫做概率波。

3、光的波動(dòng)性與粒子性是不同條件下的表現(xiàn)：

大量光子行為顯示波動(dòng)性;個(gè)別光子行為顯示粒子性;光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，波動(dòng)性越強(qiáng);光的波長(zhǎng)越短，粒子性越強(qiáng)。光的波動(dòng)性不是光子之間相互作用引起的，是光子本身的一種屬性。

高三物理教學(xué)設(shè)計(jì)篇三

今天，我說(shuō)課的內(nèi)容是《壓強(qiáng)》，根據(jù)新課標(biāo)理念，我將以教什么、怎么教、為什么這么教為思路，從教材分析、學(xué)情分析、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過(guò)程等幾個(gè)方面加以說(shuō)明。

(過(guò)渡句)首先，我談?wù)剬?duì)教材的理解：

《壓強(qiáng)》是人教版初中物理八年級(jí)下冊(cè)第九章第一節(jié)的內(nèi)容，壓強(qiáng)的概念既是本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)，也是本章內(nèi)容的主線(xiàn)，壓力和壓強(qiáng)的知識(shí)是對(duì)前面學(xué)力作用效果的延續(xù)，又為后面學(xué)習(xí)液體壓強(qiáng)做基礎(chǔ)，因此學(xué)好本節(jié)課內(nèi)容對(duì)全章有重要意義。

(過(guò)渡句)一堂成功的課不僅要熟悉教材，還需要我們充分的了解學(xué)生的特點(diǎn)：

在前面的學(xué)習(xí)中學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，并學(xué)習(xí)了兩個(gè)重要的力，即重力和摩擦力，這些知識(shí)都是本節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)的認(rèn)知基礎(chǔ)。初中學(xué)生有一定的觀察能力，也具備了較強(qiáng)的獨(dú)立思維能力，但抽象思維能力尚未成熟。對(duì)于本節(jié)內(nèi)容學(xué)生之前已有了壓力作用效果明顯的思維定勢(shì)，這也是本節(jié)課要解決的難點(diǎn)所在。

(過(guò)渡句)通過(guò)比較知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系，以利于后續(xù)的應(yīng)用。因此將教學(xué)目標(biāo)確定為：

【知識(shí)與技能目標(biāo)】

初步認(rèn)識(shí)壓強(qiáng)以及運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算，了解如何增大或減小壓強(qiáng)。

【過(guò)程與方法目標(biāo)】

通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究壓力的作用效果和哪些因素有關(guān)，學(xué)習(xí)控制變量法，學(xué)生觀察能力和分析能力得以提高。

【情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)】

通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣以及提高運(yùn)用物理知識(shí)解釋生活現(xiàn)象的能力。

(過(guò)渡句)本著新課程標(biāo)準(zhǔn)，在吃透教材的基礎(chǔ)上，我確定了以下的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：

【重點(diǎn)】

壓強(qiáng)的概念、公式以及如何增大或減小壓強(qiáng)【難點(diǎn)】

探究壓力的作用效果和哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程

(過(guò)渡句)德國(guó)大教育家第斯多惠說(shuō)：“科學(xué)知識(shí)是不應(yīng)該傳授給學(xué)生的，而應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)它們，獨(dú)立地掌握它們?！币虼宋也捎玫慕虒W(xué)方法有：講授法、實(shí)驗(yàn)探究法、談話(huà)法、練習(xí)題法。

(過(guò)渡句)根據(jù)“教師指導(dǎo)——學(xué)生主體——訓(xùn)練主線(xiàn)”的原則，設(shè)計(jì)以下幾個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)：

首先是導(dǎo)入環(huán)節(jié)：

在這個(gè)環(huán)節(jié)中我會(huì)出示圖片：展示兩個(gè)體重差不多的人，穿與不穿滑板站在雪上，效果截然不同。再舉出駱駝為什么不會(huì)陷進(jìn)沙里，蚊子口器為什么容易刺破皮膚，引起學(xué)生的認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，引出今天的課題——壓強(qiáng)。(板書(shū))

【設(shè)計(jì)意圖】正如高爾基說(shuō)：“好奇是了解的開(kāi)端和引向認(rèn)識(shí)的途徑?！边@樣的問(wèn)題學(xué)生既熟悉又好奇，帶著想知道這是為什么的懸念進(jìn)入新課，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的探索興趣。

接下來(lái)是新課講授環(huán)節(jié)，也是教學(xué)過(guò)程的核心。

在探究影響壓力作用效果的.因素實(shí)驗(yàn)時(shí)我將分別演示兩組實(shí)驗(yàn)：(1)在同一塊海綿上放兩個(gè)小桌，甲的小桌上什么都不放，在乙的小桌上放一個(gè)砝碼;(2)實(shí)驗(yàn)保持與上一次乙實(shí)驗(yàn)相同，丙實(shí)驗(yàn)把小桌反過(guò)來(lái)放在海綿上，再在小桌上放一個(gè)瑪法。

我將引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)兩次實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象總結(jié)出壓力的作用效果和哪些因素有關(guān)：壓力的作用效果與壓力和受力面積有關(guān)(板書(shū))(壓力相同時(shí)，受力面積越小壓力的作用效果越明顯;受力面積相同時(shí)，壓力越大壓力的作用效果越明顯)并說(shuō)明：上述實(shí)驗(yàn)中用的物理探究方法——控制變量法。

接下來(lái)我將說(shuō)明壓力的作用效果在物理學(xué)中稱(chēng)之為壓強(qiáng)，定義為：物體所受壓力大小與受力面積之比。并提問(wèn)由學(xué)生根據(jù)概念寫(xiě)出壓強(qiáng)的字母表達(dá)式以及單位?根據(jù)比值定義法，p=f/s，單位n/m2。我將補(bǔ)充：壓強(qiáng)單位除了n/m2外，還有專(zhuān)有名稱(chēng)：帕斯卡(pa)，并且1n/m2=1pa。

【設(shè)計(jì)意圖】之所以這樣設(shè)計(jì)是為了讓學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)，這樣不僅使他們印象深刻，還培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)探究能力。同時(shí)讓學(xué)生知道觀察和實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)物理的基礎(chǔ)，對(duì)于不確定的觀點(diǎn)應(yīng)該通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。

最后講授如何增大或減小壓強(qiáng)(板書(shū))，我通過(guò)出示一些生活實(shí)例的圖片：推土機(jī)的寬鏈條、美工篆刻刀的刀頭、火車(chē)上的破窗錘、火車(chē)軌道下面鋪設(shè)枕木，原因是什么?學(xué)生會(huì)說(shuō)出：推土機(jī)的鏈條和火車(chē)軌下面鋪設(shè)的枕木是為了增大受力面積，減小對(duì)地面的壓強(qiáng)。篆刻刀和破窗錘是為了減小受力面積，增大壓強(qiáng)。我將總結(jié)：當(dāng)壓力一定時(shí)，增大受力面積可以減小壓強(qiáng);減小受力面積可以增大壓強(qiáng)。

新課講授完接下來(lái)是鞏固提高環(huán)節(jié)：

在這個(gè)環(huán)節(jié)中，我會(huì)出示一道練習(xí)題，應(yīng)用壓強(qiáng)公式進(jìn)行解決：水平桌面上放一本書(shū)，書(shū)所受的重力為3n，與桌面的接觸面積為5×10-2m2，計(jì)算書(shū)對(duì)桌面的壓強(qiáng)。

【設(shè)計(jì)意圖】這個(gè)環(huán)節(jié)的目的在于檢驗(yàn)學(xué)生是否掌握本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)，并且通過(guò)這個(gè)題目也能將本節(jié)課知識(shí)與生活中的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行相結(jié)合，真正做到學(xué)以致用。

最后是小結(jié)作業(yè)環(huán)節(jié)：

在小結(jié)時(shí)，我會(huì)結(jié)合板書(shū)來(lái)總結(jié)本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)，在課程結(jié)束后給學(xué)生建立完整清晰的知識(shí)體系。

在作業(yè)環(huán)節(jié)，我會(huì)給學(xué)生布置這樣一個(gè)任務(wù)：請(qǐng)同學(xué)們回去搜集一些生活中是使用什么方式來(lái)增大或減小壓強(qiáng)的事例。

(過(guò)渡句)最后說(shuō)說(shuō)我的板書(shū)設(shè)計(jì)，我的板書(shū)注重直觀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，知識(shí)點(diǎn)由易到難的排布，重難點(diǎn)突出，能夠讓學(xué)生一目了然抓住本節(jié)課的核心。