【正文】 我們只研究最簡單的情況 —— 兩個物體碰撞前沿同一直線運(yùn)動，碰撞后仍沿同一直線運(yùn)動．這種碰撞叫做一維碰撞．課件：碰撞演示如圖所示， A、 B 是懸掛起來的鋼球，把小球 A 拉起使其懸線與豎直線夾一角度 a，放開后 A 球運(yùn)動到最低點(diǎn)與 B 球發(fā)生碰撞，碰后 B 球擺幅為β角．如兩球的質(zhì)量 mA=mB，碰后 A 球靜止， B 球擺角β =α，這說明 A、 B 兩球碰后交換了速度； 如果 mAmB，碰后 A、 B兩球一起向右擺動； 如果 mAF 外的條件） 2．碰撞過程中，物體沒有宏觀 的位移，但每個物體的速度可在短暫的時間內(nèi)發(fā)生改變． 3．碰撞過程中，系統(tǒng)的總動能只能不變或減少，不可能增加．提問：碰撞中，總動能減少最多的情況是什么？（在發(fā)生完全非彈性碰撞時總動能減少最多）熟練掌握碰撞的特點(diǎn)，并解決實(shí)際的物理問題，是學(xué)習(xí)動量守恒定律的基本要求．（二）進(jìn)行新課 1．展示投影片 1，內(nèi)容如下： 如圖所示，質(zhì)量為 M 的重錘自 h 高度由靜止開始下落，砸到質(zhì)量為 m的木楔上沒有彈起，二者一起向下運(yùn)動．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，并給三分鐘時間思考．（ 1）提問學(xué)生解題 方法，可能出現(xiàn)的錯誤是：認(rèn)為過程中只有地層阻力 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)論寫在黑板上，然后再組織學(xué)生分析物理過程．（ 2）引導(dǎo)學(xué)生回答并歸納：第一階段， M 做自由落體運(yùn)動機(jī)械能守恒． m 不動，直到 M開始接觸 m 為止．再下面一個階段， M與 m 以共同速度開始向地層內(nèi)運(yùn)動．阻力 F做負(fù)功，系統(tǒng)機(jī)械能損失．提問：第一階段結(jié)束時， M有速度，而 m 速度為零。 ★教學(xué)用具： 投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備； 完成該實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材，如氣墊導(dǎo)軌、滑塊等★課時安排1 課時★教學(xué)過程（一）引入新課課件演示： （ 1）臺球由于兩球碰撞而改變運(yùn)動狀態(tài)。 ●若，即兩個物體質(zhì)量相等，表示碰后 A的速度變?yōu)?， B 的速度變?yōu)?。知道動量守恒定律的普遍意義。 學(xué)生：交流，舉例，并說明其工作原理。 （二）過程與方法運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)公式推導(dǎo)出動量定理表達(dá)式。 s，讀作“牛頓秒”。 雞蛋從某一高度下落，分別與石頭和海綿墊接觸前的 速度是相同的，也即初動量相同，碰撞后速度均變?yōu)榱?，即末動量均為零，因而在相互作用過程中雞蛋的動量變化量相同。比較宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點(diǎn)。 學(xué)生：閱讀教材關(guān)于熱輻射的描述。 教師：提出問題，設(shè)置疑問。 物理難題： 1888 年，霍瓦 (Hallwachs)發(fā)現(xiàn)一個帶負(fù)電的金屬板被紫外光照射會放電。 教師傾聽、點(diǎn)評。 根據(jù)動能定理，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。 ★教學(xué)重點(diǎn)不確定關(guān)系的概念★教學(xué)難點(diǎn)對不確定關(guān)系 的定量應(yīng)用★教學(xué)方法教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。然而，對于具有二象性的微觀粒子來說，是否也能用確定的坐標(biāo)和確定的動量來描述呢？下面我們以電子通過單縫衍射為例來進(jìn)行討論。 沒有確定的坐標(biāo)和動量，需用量子力學(xué)描述。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。德國物理學(xué)家戈德斯坦研究輝光放電現(xiàn)象時認(rèn)為這是從陰極發(fā)出的某種射線引起的。 則： （ 3）根據(jù)帶電的陰極射線在電場中的運(yùn)動情況可知，其速度偏轉(zhuǎn)角為： xL 螢?zāi)?DSSO電場 EAy+emy1y2+v0v 又因?yàn)椋? 且則： 根據(jù)已知量，可求出陰極射線的比荷。 18． 2 原子的核式結(jié)構(gòu)模型★新課標(biāo)要求（一）知識與技能 1．了解原子結(jié)構(gòu)模型建立的歷史過程及各種模型建立的依據(jù)。 學(xué) 生：體會粒子散射實(shí)驗(yàn)中用到科學(xué)方法； 滲透科學(xué)精神（勇于攀登科學(xué)高峰，不怕苦、不怕累的精神）的教育。 對于問題 3： 先通過課件師生分析，然后小組討論，推理分析得到盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)模型。 教師要放開，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)建他們自己的知識框架。 （二）過程與方法通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，感受科學(xué)發(fā)展與進(jìn)步的坎坷。明線光譜是由游離狀態(tài)的原子發(fā)射的，所以也叫原子的光譜。 教師總結(jié)：按經(jīng)典理論電子繞核旋轉(zhuǎn)，作加速運(yùn)動，電子將不斷向四周輻射電磁波，它的能量不斷減小，從而將逐漸靠近原子核，最后落入原子核中。 （二）進(jìn)行新課 1．玻爾的原子理論（ 1）能級（定態(tài)）假設(shè)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn) 定的，電子雖然繞核運(yùn)動，但并不向外輻射能量。 （三）情感、態(tài)度與價值觀培養(yǎng)我們對科學(xué)的探究精神，養(yǎng)成獨(dú)立自主、勇于創(chuàng)新的精神。 2．氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律教師講述：氫原子是最簡單的原子，其光譜也最簡單。 教師講述：熾熱的固體、液體和高壓氣體的發(fā)射光譜是連續(xù)光譜。 附 2：教學(xué)主線設(shè)計附 3：教學(xué)媒體設(shè)計 教師演示實(shí)驗(yàn)： 介紹ɑ粒子散射實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、裝置、現(xiàn)象由于中學(xué)階段沒有條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，采用動畫模擬的方法。 半徑大?。〝?shù)量級）類比原子 1010m足球場原子核 1015m~1014m一枚硬幣（三）課堂小結(jié)教師活動：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。 （ 2）教師小結(jié)： 對于問題 2： 按照葡萄干布丁模型，①碰撞前后，質(zhì)量大的粒子速度幾乎不變。而粒子具有足夠的能量，可以接近原子中心。了解科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)電子的，應(yīng)用了哪些 研究方法，對我們學(xué)好物理有重要的幫助作用。 （ 1）當(dāng)在平行極板上加一如圖所示的電場，發(fā)現(xiàn)陰極射線打在熒光屏上的位置向下偏，則可判定，陰極射線帶有負(fù)電荷。電子的發(fā)現(xiàn)是 19 世紀(jì)末、 20世紀(jì)初物 理學(xué)三大發(fā)現(xiàn)之一。 由以上討論可知，不確定關(guān)系是自然界的一條客觀規(guī)律，不是測量技術(shù)和主觀能力的問題?？梢娮訌椀膭恿亢臀恢枚寄芫_地確定，不確定關(guān)系對宏觀物體來說沒有實(shí)際意義。 微觀粒子：位置、動量等具有不確定量（概率）。 學(xué)生在老師進(jìn)行小結(jié)的同時可以同步把自己對于本節(jié)課的內(nèi)容小結(jié)進(jìn)行參照對比，查漏補(bǔ)缺。 光電子在電場作用下形成光電流。 （三）情感、態(tài)度與價值觀領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧，發(fā)展對科學(xué)的好奇心與求知欲，樂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。 對于頻率為ν的諧振子最小能量為這個最小能量值，就叫做能量子課件展示：普朗克的能量子假說和黑體輻射公式（ 1）黑體輻射公式 普朗克在德國物理學(xué)會會議上提出一個黑體輻射公式普朗克后來又為這種與經(jīng)典物理格格不入的觀念深感不安，只是在經(jīng)過十多年的努力證明任何復(fù)歸于經(jīng)典物理的企圖都以失敗而告終之后，他才堅(jiān)定地相信 h 的引入確實(shí)反映了新 理論的本質(zhì)。 研究黑體輻射的規(guī)律是了解一般物體熱輻射性質(zhì)的基礎(chǔ)。 然而，事隔不到一年（ 1900 年底），就從第一朵烏云中降生了量 子論，緊接著（ 1905 年）從第二朵烏云中降生了相對論。 教師要放開，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)建他們自己的知識框架。此公式中 F、 v、 v′均指該物理量的大?。ù颂幙删o接著講課本上的例題）。 2．動量定理教師：將（ 1）式寫成（ 2）（師生討論上式的物理意義）總結(jié)：表達(dá)式左邊是物體從 t時刻到 t′時刻動量的變化量，右邊是物體所受合外力與這段時間的乘積。 （四）作業(yè)：“問題與練習(xí)” 1～ 3 題★教學(xué)體會思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本； 親自實(shí)踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實(shí)踐活動，物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。 提問：實(shí)驗(yàn) 2中，氣球、細(xì)管為什么會向后退呢？實(shí)驗(yàn) 3 中 ，細(xì)管為什么會旋轉(zhuǎn)起來呢？看起來很小的幾個實(shí)驗(yàn)，其中包含了很多現(xiàn)代科技的基本原理：如火箭的發(fā)射，人造衛(wèi)星的上天，大炮發(fā)射等。 則 v′ =3v 由得 16． 5 反沖運(yùn)動火箭新課標(biāo)要求 1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（ 1）探究物體彈性碰撞的一些特點(diǎn)。我們的任務(wù)是得出用、表達(dá)和的公式。 通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與處理，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，能使學(xué)生靈活地運(yùn)用科學(xué)方法來研究問題，解決問題，提高創(chuàng)新意識。 學(xué)生活動：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上 的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。根據(jù)④、⑤兩式，有，表示質(zhì)量很大的物體 B（相對于 A而言）碰撞前后速度保持不變。 2．活動建議制作“水火箭”。 播放課前準(zhǔn)備的有關(guān)衛(wèi)星發(fā)射、“和平號”空間站、“探路者”號火星探測器以及我國“神舟號”飛船等電視錄像，使學(xué)生不僅了解航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行的知識，而且要學(xué)生知道，我國的航天技術(shù)已經(jīng)跨入了世界先進(jìn)行列，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情。結(jié)果發(fā)現(xiàn)并沒有象學(xué)生想象的那樣嚴(yán)重：發(fā)現(xiàn)雞蛋不會被打破！演示實(shí)驗(yàn) 2：緩沖裝置的模擬【演示】用細(xì)線懸掛一個重物，把重物拿到一定高度，釋放后重物下落可以把細(xì)線拉斷，如果在細(xì)線上端拴一段皮筋，再從同樣的高度釋放，就不會斷了。對于變力情況，動量定理中的 F應(yīng)理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值。加強(qiáng)對周圍事物的觀察能力，勤于思考 ，一定會有收獲。）19 世紀(jì)末頁，牛頓定律在各個領(lǐng)域里都取得了很大的成功：在機(jī)械運(yùn)動方面不用說，在分子物理方面，成功地解釋了溫度、壓強(qiáng)、氣體的內(nèi)能。 例如：鐵塊溫度↑從看不出發(fā)光到暗紅到橙色到黃白色從能量轉(zhuǎn)化的角度來認(rèn)識，是熱能轉(zhuǎn)化為電磁能的過程。見課件。 點(diǎn)評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。 （二）進(jìn)行新課 1．光電效應(yīng)教師：實(shí)驗(yàn)演示。這就是說，光子在空間出現(xiàn)的概率可以通過波動的規(guī)律確定，所以，從光子的概念上看，光波是一種概率波。這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)知識。 電子通過狹縫的 瞬間，其位置在 x 方向上的不確定量為同一時刻，由于衍射效應(yīng)，粒子的速度方向有了改變，縫越小，動量的分量 px 變化越大。 不確定度關(guān)系無實(shí)際意義遵循不確定度關(guān)系 5．不確定關(guān)系的物理意義和微觀本質(zhì)（ 1）物理意義： 微觀粒子不可能同時具有確定的位置和動量。 ★教學(xué)體會思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本； 親自實(shí)踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實(shí)踐活動，物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。 （ 2）粒子說：代表人物，湯姆孫。湯姆孫后續(xù)的實(shí)驗(yàn)粗略測出了這種粒子的電荷量確實(shí)與氫離子的電荷量差別不大，證明了湯姆孫的猜測是正確的。 （三）情感、態(tài)度與價值觀 1．通過對原子模型演變的歷史的學(xué)習(xí)，感受科學(xué)家們細(xì)致、敏銳的科學(xué)態(tài)度和不畏權(quán)威、尊重事實(shí)、尊重科學(xué)的科學(xué)精神。并且要讓學(xué)生了解，這種觀察是非常艱苦細(xì)致的工作，所用的時間也是相當(dāng)長的。 ③極少數(shù)粒子被彈回表明：作用力很大； 質(zhì)量很大； 電量集中。 （ 3）使學(xué)生通過本課的學(xué)習(xí)，體會并掌握到研究原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)（未知世界）的三種方法：模型法、黑箱法、微觀粒子碰撞法，充分體現(xiàn)了新課程中“授人以魚，不如授人以漁”的基本思想。 （如圖所示）講述： 光譜是電磁輻射（不論是在可見光區(qū)域還是在不可見光區(qū)域）的波長成分和強(qiáng)度分布的記錄。這表明，低溫氣體原子吸收的光，恰好就 是這種原子在高溫時發(fā)出的光。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié) 內(nèi)容。 3．氫原子的能級圖從玻爾的基本假設(shè)出發(fā)，運(yùn)用經(jīng)典電磁學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的理論，可以計算氫原子中電子的可能軌道半徑和相應(yīng)的能量。它對應(yīng)電子在各條可能軌道上運(yùn)動時的能量 En（包括動能和勢能） En=E1/n2n=1， 2， 3， 點(diǎn)評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。太陽的光譜是吸收光譜。 （ 1）發(fā)射光譜物體發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜叫做發(fā)射光譜。 （ 5）在教學(xué)中雖然不能進(jìn)行真實(shí)的實(shí)驗(yàn)，但同樣處處滲透著新課程理念的科學(xué)探究思想； 例如：根據(jù)原子里面的結(jié)構(gòu)是怎樣的？（提出問題）──電子的發(fā)現(xiàn)──原子呈電中性──湯姆生因此提出葡萄干布丁模型（猜想與假設(shè)）──是否正確？可以解釋一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，有其一定的正確性 ──但無法解釋粒子散射實(shí)驗(yàn)（進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）──根據(jù)ɑ粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象──在原有葡萄干布丁模型基礎(chǔ)上進(jìn)行修正，盧瑟福提出新的原子的核式結(jié)構(gòu)──建立新的理論（新的猜想與假設(shè)）──進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證──電子云 教學(xué)之中要注意的地方和教學(xué)中的火花： 在學(xué)習(xí)的回答三個問題中，教師要靈活地處理學(xué)生問到的問題，不要回避問題，這些問題有的也許是思想的火花，有的是學(xué)生理解中的誤區(qū)，教師要能及時發(fā)現(xiàn)問題，而這些就更要求新課程下的教師要更具有較高的研究水平，要進(jìn)一步提高教師的備課水平和質(zhì)量，要能及時引導(dǎo)學(xué)生如何去分析問題和進(jìn)行 研究，而不是單一提供現(xiàn)成的答案； 例如：（ 1）學(xué)生可能在分析問題同時，粒子能將電子打出，那么在屏上就能看到的是電子的亮點(diǎn)，這樣打在屏上的亮點(diǎn)就不一定是散射后粒子。通過學(xué)生對這三個問題的討論與交流，順理成章地否定了葡萄干布丁模型，并開始建立新的模型。大部分沿原來的方向前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)。 ★教學(xué)重點(diǎn) 1．引導(dǎo)學(xué)生小組自主思考討論 在于對粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析從而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式結(jié)構(gòu)； 2．在教學(xué)中滲透和讓學(xué)生體會物理學(xué)研究方法，滲透三個物理學(xué)方法：模型方法，黑箱方法和微觀粒子的碰撞方法； ★教學(xué)難點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生小組自主思考討論在于對ɑ粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析從而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式結(jié)構(gòu)★教學(xué)方法教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。