【正文】 ．設(shè)地層給它們的平均阻力為 F，則木楔可進(jìn)入的深度 L 是多少？組織學(xué)生認(rèn)真讀題，并給三分鐘時(shí)間思考．（ 1）提問(wèn)學(xué)生解題 方法，可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤是：認(rèn)為過(guò)程中只有地層阻力 F 做負(fù)功使機(jī)械能損失，因而解之為 Mg（ h+L） +mgLFL=0．將此結(jié)論寫(xiě)在黑板上，然后再組織學(xué)生分析物理過(guò)程．（ 2）引導(dǎo)學(xué)生回答并歸納：第一階段， M 做自由落體運(yùn)動(dòng)機(jī)械能守恒． m 不動(dòng)，直到 M開(kāi)始接觸 m 為止．再下面一個(gè)階段， M與 m 以共同速度開(kāi)始向地層內(nèi)運(yùn)動(dòng)．阻力 F做負(fù)功，系統(tǒng)機(jī)械能損失．提問(wèn)：第一階段結(jié)束時(shí)， M有速度，而 m 速度為零。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。 故有 [結(jié)論 2]對(duì)于一維彈性碰撞，若兩個(gè)物體質(zhì)量相等，則碰撞后兩個(gè)物體互換速度（即碰后 A 的速度等于碰前 B 的速度，碰后 B 的速度等于碰前 A 的速度）。 以上結(jié)論就是關(guān)于一維彈性碰撞的三個(gè)普適性結(jié)論。 例 1 火箭的發(fā)射利用了反沖現(xiàn)象。 ★教學(xué)用具： 鋁箔紙，火柴和支架，反擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的原理模型，禮花，有關(guān)航天發(fā)射、空間站等的錄像帶剪輯，投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備★課時(shí)安排 1課時(shí)★教學(xué)過(guò)程（一）引 入新課教師：用實(shí)驗(yàn)方法引入新課： 〖演示實(shí)驗(yàn) 1〗老師當(dāng)眾吹一個(gè)氣球，然后，讓氣球開(kāi)口向自己放手，看到氣球直向?qū)W生飛去，人為制造一點(diǎn)“驚險(xiǎn)氣氛”，活躍課堂氛圍。如：噴氣式飛機(jī)、我國(guó)人民引以為榮的運(yùn)載火箭等。 學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫(xiě)下來(lái)、比較黑板上的小結(jié)和 自己的小結(jié)，看誰(shuí)的更好，好在什么地方。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)推導(dǎo)新的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。 學(xué)生：用牛頓第二定律 F=ma以及勻變速直線運(yùn) 動(dòng)的公式自己推導(dǎo)。 將（ 2）式寫(xiě)成（ 3）（ 3）式表明，物體動(dòng)量的變化量等于物體所受合外力的沖量，這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)量定理。在中學(xué)階段，我們僅限于初、末動(dòng)量的方向、合外力的方向在同一直線上的情況（即一維情況），此時(shí)公式中各矢量的方向可以用正、負(fù)號(hào)表示，首先要選定一個(gè)正方向，與正方向相同的矢量取正值，與正方向相反的矢量取負(fù)值。而兩種情況下的相互作用時(shí)間不同，與石頭碰時(shí)作用時(shí)間短，與海綿墊相碰時(shí)作用時(shí)間較長(zhǎng)，由 Ft=△ p知，雞蛋與石頭相碰時(shí)作用大，會(huì)被打破，與海綿墊相碰時(shí)作用力較小，因而不會(huì)被打破。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。體會(huì)量子論的建立深化了人們對(duì)于物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)。他們認(rèn)為物理學(xué)已經(jīng)發(fā)展到頭了。 教師：通過(guò)課件展示，加深學(xué)生對(duì)熱輻射的理解。 教師：課件展示黑體模型。怎樣解釋黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律呢？在新的理論誕生之前，人們很自然地要依據(jù)熱力學(xué)和電磁學(xué)規(guī)律來(lái)解釋。 1900 年，德國(guó)物理學(xué)家普朗克提出能量量子化假說(shuō)：輻射黑體分子、原子的振動(dòng)可看作諧振子，這些諧振子可以發(fā)射和吸收輻射能。近 10 年以后， 1897 年，湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，此時(shí)，人們認(rèn)識(shí)到那就是從金屬表面射出的電子，后來(lái)，這些電子被稱(chēng)作光電子 (photoelectron)，相應(yīng)的效應(yīng)叫做光電效應(yīng)。 17． 2科學(xué)的轉(zhuǎn)折：光的粒子性★新課標(biāo)要求（一）知識(shí)與技能 1．通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。 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。 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)。 ②截止頻率ν c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ν c。 總之，按光子的模型，用統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)看待單個(gè)粒子與粒子總體的聯(lián)系，并將波的觀點(diǎn)與粒子觀點(diǎn)結(jié)合起來(lái)了，但這里的波是特殊意義的波，因而被稱(chēng)為“概率波”．這種對(duì)物質(zhì)波衍射與實(shí)物粒子的波粒二象性的理解，稱(chēng)作統(tǒng)計(jì)解釋或概率解釋?zhuān)c(diǎn)評(píng)：存疑 —— 求解，人類(lèi)社會(huì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步都是在這樣的情景下取得。 ★教學(xué)用具： 投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備★課時(shí)安排 1 課時(shí)★教學(xué)過(guò)程（一）引入新課提問(wèn)：對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)？學(xué)生思考、回答：光具有波動(dòng)性和粒子性，是一種概率波。而德布羅意波（物質(zhì)波）是一種概率波。 設(shè)有一束電子沿 oy 軸射向屏 AB 上縫寬為 a 的狹縫，于是，在照相底片 CD 上，可以觀察到如下圖所示的衍射圖樣。 ②用單個(gè)粒子重復(fù)，粒子也不在同一位置出現(xiàn)。 有連續(xù)可測(cè)的運(yùn)動(dòng)軌道，可追蹤各個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。 但這里要注意，不確定關(guān)系不是說(shuō)微觀粒子的坐標(biāo)測(cè)不準(zhǔn)； 也不是說(shuō)微觀粒子的動(dòng)量測(cè)不準(zhǔn)； 更不是說(shuō)微觀粒子的坐標(biāo)和動(dòng) 量都測(cè)不準(zhǔn)； 而是說(shuō)微觀粒子的坐標(biāo)和動(dòng)量不能同時(shí)測(cè)準(zhǔn)。 學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫(xiě)下來(lái)、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰(shuí)的更好，好在什么地方。 ★教學(xué)重點(diǎn)陰極射線的研究★教學(xué)難點(diǎn)湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的理論推導(dǎo)★教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)演示和啟發(fā)式綜合教學(xué)法★教學(xué)用具： 投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備★課時(shí)安排 1 課時(shí)★教學(xué)過(guò)程（一）引入新課教師：很早以來(lái)，人們一直認(rèn)為構(gòu)成物質(zhì)的最小粒子是原子，原子是一種不可再分割的粒子。所以他把這種未知射線稱(chēng)之為陰極射線。 2．湯姆孫的研究英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)了電子。 思考：利用磁場(chǎng)使帶電的陰極射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)，能否根據(jù)磁場(chǎng)的特點(diǎn)和帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)計(jì)算陰極射線的比荷？湯姆孫發(fā)現(xiàn)，用不同材料的陰極和不同的方法做實(shí)驗(yàn)，所得比荷的數(shù)值是相等的。即任何電荷只能是e 的整數(shù)倍。 2．知道粒子散射實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，及原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要內(nèi)容。 學(xué)生活動(dòng)：師生共同得出湯姆生的原子葡萄干布丁模型。 教師指出：研究原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)要用到的方法：黑箱法、微觀粒子碰撞方法。 2．原子的核式結(jié)構(gòu)的提出 （ 1）投影出三個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生先自己思考，然后以四人小組討論。教師起引導(dǎo)和組織作用。 得到盧瑟福的原子的核式結(jié)構(gòu)模型后再展示立體動(dòng)畫(huà)粒子散射模型，使學(xué)生有更清晰的直觀形象、生動(dòng)的認(rèn)識(shí)。 （四）作業(yè)：課本 P55 第 4 題★教學(xué)體會(huì)本節(jié)課在未準(zhǔn)備前，本人開(kāi)始和大部分的老師一樣，均認(rèn)為該課很容易上，也沒(méi)什么多少內(nèi)容可教學(xué)，作為上公開(kāi)課不合適； 因?yàn)閭鹘y(tǒng)的教學(xué)中，只是告訴學(xué)生湯姆生的葡萄干布丁模型，粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型，一節(jié)課 15 分鐘就可以講完了。 附 1：學(xué)情分析 1．學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平 我校從去年擴(kuò)招后，由原來(lái)的 6個(gè)班擴(kuò)招到 16 個(gè)班，而廣州市的其他學(xué)校也在擴(kuò)招，明顯感到學(xué)生的整體素質(zhì)及物理基礎(chǔ)在下降 ，因此根據(jù)現(xiàn)有學(xué)生的具體情況設(shè)計(jì)教案、一步步設(shè)計(jì)難度梯度，進(jìn)行教學(xué)有效性的策略研究成為我校的重點(diǎn)課題。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)我們探究科學(xué)、認(rèn)識(shí) 科學(xué)的能力，提高自主學(xué)習(xí)的意識(shí)。 引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，回答什么是連續(xù)光譜和明線光譜？學(xué)生回答：連續(xù)分布的包含有從紅光到紫光各種色光的光譜叫做連續(xù)光譜。實(shí)踐證明，原子不同，發(fā)射的明線光譜也不同，每種原子只能發(fā)出具有本身特征的某些波長(zhǎng)的光，因此明線光譜的譜線也叫原子的特征譜線。 課件展示，氫、鈉的光譜、太陽(yáng)光譜投影各種光譜的特點(diǎn)及成因知識(shí)結(jié)構(gòu)圖： （ 3）光譜分析由于每種原子都有自己的特征譜線，因此可以根據(jù)光譜來(lái)鑒別物質(zhì)和確定的化學(xué)組成。 軌道及轉(zhuǎn)動(dòng)頻率不斷變化，輻射電磁波頻率也是連續(xù)的，原子光譜應(yīng)是連續(xù)的光譜。 （四）作業(yè)：課本 P62 第 4 題 18． 4 玻爾的原子模型★新課標(biāo)要求（一）知識(shí)與技能 1．了解玻爾原子理論的主要內(nèi)容。這些狀態(tài)叫定態(tài)。原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道的分布也是不連續(xù)的。 （二）過(guò)程與方法通過(guò)玻爾理論的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步了解氫光譜的產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)測(cè)得原子光譜是不連續(xù)的譜線。 原子光譜的不連續(xù)性反映出原子結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性，所以光譜分析也可以用于探索原子的結(jié)構(gòu)。 （ 2）吸收光譜教師：高溫物體發(fā)出的白光（其中包含連續(xù)分布的一切波長(zhǎng)的光）通過(guò)物質(zhì)時(shí)，某些波長(zhǎng)的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜，叫做吸收光譜。明線光譜中的亮線叫譜線，各條譜線對(duì)應(yīng)不同波長(zhǎng)的光。 ★教學(xué)用具：投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備★課時(shí)安排 1 課時(shí)★教學(xué)過(guò)程（一）引入新課講述： 粒子散射實(shí)驗(yàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子具有核式結(jié)構(gòu)，但電子在核外如何運(yùn)動(dòng)呢？它的能量怎樣變化呢？通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)我們就來(lái)進(jìn)一步了解有關(guān)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)。 2．可能存在的學(xué)習(xí)困難 估計(jì)學(xué)生利用ɑ粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行討論和通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理出盧瑟福的原子的結(jié)構(gòu)模型會(huì)有一定的困難； 對(duì)提出的 3 個(gè)問(wèn)題，前二個(gè)問(wèn)題放手讓學(xué)生進(jìn)行小組討論，對(duì)于問(wèn)題3 采用先讓學(xué)生猜想，師生共同分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，然后再放手讓學(xué)生小組討論出原子的結(jié)構(gòu)。 本節(jié)課最大的成功之處有： （ 1）通過(guò)動(dòng)畫(huà)展示了盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)，突破了傳統(tǒng)教學(xué)中本實(shí)驗(yàn)不夠條件做，只能通過(guò)圖片介紹的不足； 使難的知識(shí)變得更形象生動(dòng)，更容易。為了加深學(xué)生的印象，可舉一些較形象的比喻或按比例畫(huà)些示意圖，同時(shí)通過(guò)表格展示，對(duì)比。 ①絕大多數(shù)粒子不偏移 →原子內(nèi)部絕大部分是“空”的。 三個(gè)問(wèn)題是：用湯姆生的葡萄干布丁模型能否解釋ɑ粒子大角度散射？請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)以下三方面去考慮： （ 1）粒子出現(xiàn)大角度散射有沒(méi)有可能是與電子碰撞后造成的？（ 2）按照葡萄 干布丁模型，粒子在原子附近或穿越原子內(nèi)部后有沒(méi)有可能發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)？（ 3）你認(rèn)為原子中的正電荷應(yīng)如何分布，才有可能造成ɑ粒子的大角度偏轉(zhuǎn)？為什么？ 學(xué)生小組討論、小組間互相提問(wèn)，解答。粒子散射實(shí)驗(yàn)在課堂上無(wú)法直接演示，希望借助多媒體系統(tǒng)，利用動(dòng)畫(huà)向?qū)W生模擬實(shí)驗(yàn)的裝置、過(guò)程和現(xiàn)象，使學(xué)生獲得直觀的切身體驗(yàn)，留下深刻的印象。 （二）進(jìn)行新課 1．粒子散射實(shí)驗(yàn)原理、裝置 （ 1）粒子散射實(shí)驗(yàn)原理： 湯姆生提出的葡萄干布丁原子模型是否對(duì)呢？原子的結(jié)構(gòu)非常緊密，用一般的方法是無(wú)法探測(cè)它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的，要認(rèn)識(shí)原子的結(jié)構(gòu)，需要用高速粒子對(duì)它進(jìn)行轟擊。 2．通過(guò)核式結(jié)構(gòu)模型的建立，體會(huì)建立模型研究物理問(wèn)題的方法，理解物理模型的演化及其在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中的作用。在物理學(xué)的發(fā)展中具有比較重要的作用。并由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的陰極射線粒子的比荷是氫離子比荷的近兩千倍。S++磁場(chǎng)從高壓電場(chǎng)的陰極發(fā)出的陰極射線，穿過(guò) C1C2后沿直線打在熒光屏 A＇上。 （ 1）電磁波說(shuō)：代表人物，赫茲。直到 19 世紀(jì)末，科學(xué)家對(duì)實(shí)驗(yàn)中的陰極射線深入研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)了電子，使人類(lèi)對(duì)微觀世界有了新的認(rèn)識(shí)。 教師要放開(kāi)，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。這本質(zhì)上是微觀粒子具有波粒二象性的必然反映。 體系能量可以為任意的、連續(xù)變化的數(shù)值。 s1 的速率，若其動(dòng)量的不確定范圍為動(dòng)量的 %(這在宏觀范圍是十分精確的了 )，則該子彈位置的不確定量范圍為多大 ?解：子彈的動(dòng)量動(dòng)量的不確定范圍由不確定關(guān)系式，得子彈位置的不確定范圍我們知道，原子核的數(shù)量級(jí)為1015m，所以，子彈位置的不確定范圍是微不足道的。 研究表明： 對(duì)于第一衍射極小，式中為電子的德布羅意波長(zhǎng)。 3．不確定度關(guān)系（ uncertaintyrelatoin）經(jīng)典力學(xué)：運(yùn)動(dòng)物體有完全確定的位置、動(dòng)量、能量等。 教師：回答是否定的。 既不可把光看成宏觀觀念中的波，也不可把光看成宏觀觀念中的粒子。 展示演示文稿資料：玻恩點(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。 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，光線經(jīng)石英窗照在陰極上，便有電子逸出 光電子。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。 3．了解康普頓效應(yīng)，了解光子的動(dòng)量（二）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。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。相應(yīng)的能量是某一最小能量ε（稱(chēng)為能量子）的整數(shù)倍，即：ε， 1ε， 2ε， 3ε， ...nε， n為正整數(shù)，稱(chēng)為量子數(shù)。結(jié)果導(dǎo)致理論與實(shí)驗(yàn)規(guī)律不符，甚至得出了非?；闹嚨慕Y(jié)論，當(dāng)時(shí)被稱(chēng)為“紫外災(zāi)難”。如圖所示。 （ 1）熱輻射現(xiàn)象固體或液體，在任何溫度下都在發(fā)射各種波長(zhǎng)的電磁波，這種由于物體中的分子、原子受到激發(fā)而發(fā)射電磁波的現(xiàn)象稱(chēng)為熱輻射。”也就是說(shuō)：物理學(xué)已經(jīng)沒(méi)有什么新東西了，后一輩只要把做過(guò)的實(shí)驗(yàn)再做一做，在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的小數(shù)點(diǎn)后面在加幾位罷了！但開(kāi)爾文畢竟是一位重視現(xiàn)實(shí)和有眼力的科學(xué)家，就在上面提到的文章中他還講到： “但是，在物理學(xué)晴朗天空的遠(yuǎn)處，還有兩朵令人不安的烏云， ”這兩朵烏云是指什么呢？一朵與黑體輻射有關(guān)，另一朵與邁克爾遜實(shí)驗(yàn)有關(guān)。 ★教學(xué)重點(diǎn)能量子的概念★教學(xué)難點(diǎn)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律★教學(xué)方法教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討 論、交流。 點(diǎn)評(píng)：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。在實(shí)際應(yīng)用中，有的需要作用時(shí)間短，得到很大的作用力而被人們所利用，有的需要延長(zhǎng)作用時(shí)間（即緩沖）減少力的作用。若取 向左為正方向，則小球所受墻壁的作用力為正值，初動(dòng)量取負(fù)值，末動(dòng)量取正值，因而根據(jù)動(dòng)量定理可表示為 Ft=p′一 p=mv′一（一 mv）=mv′十 mv。 總結(jié)：盡管動(dòng)量定理是根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)的有關(guān)公式在恒定合外力的情況下推導(dǎo)出