【正文】 電子的動(dòng)量為動(dòng)量的不確定范圍由不確定關(guān)系式，得電子位置的不確定范圍我們知道原子大小的數(shù)量級(jí)為 1010m，電子則更小。 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。 ②用單個(gè)粒子重復(fù)，粒子也不在同一位置出現(xiàn)。這就是著名的不確定性關(guān)系，簡(jiǎn)稱(chēng)不確定關(guān)系。 電子通過(guò)狹縫的 瞬間，其位置在 x 方向上的不確定量為同一時(shí)刻，由于衍射效應(yīng)，粒子的速度方向有了改變，縫越小，動(dòng)量的分量 px 變化越大。 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)。 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。 講述：在經(jīng)典力學(xué)中，粒子（質(zhì)點(diǎn)）的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用位置坐標(biāo)和動(dòng)量來(lái)描述，而且這兩個(gè)量都可以同時(shí)準(zhǔn)確地予以測(cè)定。 （ 1）電子衍射中的不確定度展示演示文稿資料： 如圖所示，一束電子以速度 v沿 oy 軸射向狹縫。 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。而德布羅意波（物質(zhì)波）是一種概率波。 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。這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)知識(shí)。 教師：回答是否定的。 ★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。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀能領(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。 點(diǎn)評(píng)：課堂小結(jié) 有利于學(xué)生對(duì)當(dāng)堂課的內(nèi)容形成完善的知識(shí)框架，強(qiáng)化理解和把握一些知識(shí)重點(diǎn)和難點(diǎn)。 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。 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。也就是說(shuō)，單個(gè)粒子位置是不確定的。這就是說(shuō)，光子在空間出現(xiàn)的概率可以通過(guò)波動(dòng)的規(guī)律確定，所以，從光子的概念上看，光波是一種概率波。 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。 Uc 稱(chēng)遏止電壓。 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。 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。 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)。 學(xué)生：認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)。 （二）進(jìn)行新課 1．光電效應(yīng)教師：實(shí)驗(yàn)演示。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。 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。）學(xué)生回顧、思考，并回答。 ★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。 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。 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。 （四）作業(yè)：“問(wèn)題與練習(xí)” 3 題★教學(xué)體會(huì)思維方法是解決問(wèn)題的靈魂，是物理教學(xué)的根本； 親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開(kāi)了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木。 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。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。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)。使熱愛(ài)科學(xué)的人們又一次倍感欣慰，但真理與謬誤之爭(zhēng)就此平息了嗎？沒(méi)有。 1918 年普朗克榮獲了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。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)。 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。必然會(huì)促使人們?nèi)グl(fā)現(xiàn)新的理論。見(jiàn)課件。結(jié)果導(dǎo)致理論與實(shí)驗(yàn)規(guī)律不符，甚至得出了非常荒謬的結(jié)論，當(dāng)時(shí)被稱(chēng)為“紫外災(zāi)難”。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。 黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系：隨著溫度的升高，一方面，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加，另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)。 2．黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律”，接合課件展示，講解黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。如圖所示。 教師：課件展示黑體模型。不同的物體吸收和反射電磁波的能力是不一樣的。 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(lái)認(rèn)識(shí)，是熱能轉(zhuǎn)化為電磁能的過(guò)程。 （ 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。 教師：通過(guò)課件展示，加深學(xué)生對(duì)熱輻射的理解。 點(diǎn)出課題：我們這節(jié)課就來(lái)體驗(yàn)物理學(xué)新紀(jì)元的到來(lái)――能量量子化的發(fā)現(xiàn)（二）進(jìn)行新課 1．黑體與黑體輻射教師：在了解什么是黑體與黑體輻射之前，請(qǐng)同學(xué)們先閱讀教材，了解一下什么是熱輻射。經(jīng)典物理學(xué)的大廈被徹底動(dòng)搖，物理學(xué)發(fā)展到了一個(gè)更為遼闊的領(lǐng)域。”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)。他們認(rèn)為物理學(xué)已經(jīng)發(fā)展到頭了。另外還找到了力、電、光、聲 等都遵循的規(guī)律 能量轉(zhuǎn)化與守恒定律。）19 世紀(jì)末頁(yè)，牛頓定律在各個(gè)領(lǐng)域里都取得了很大的成功：在機(jī)械運(yùn)動(dòng)方面不用說(shuō)，在分子物理方面，成功地解釋了溫度、壓強(qiáng)、氣體的內(nèi)能。 ★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。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)。 17． 1 能量量子化：物理學(xué)的 新紀(jì)元★新課標(biāo)要求（一）知識(shí)與技能 1．了解什么是熱輻射及熱輻射的特性，了解黑體與黑體輻射 2．了解黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，了解黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系 3．了解能量子的概念（二）過(guò)程與方法了解微觀世界中的量子化現(xiàn)象。 （四）作業(yè)：“問(wèn)題與練習(xí)” 1～ 4 題★教學(xué)體會(huì)思維方法是解決問(wèn)題的靈魂，是物理教學(xué)的根本； 親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開(kāi)了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木。 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。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。 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； 有的要延長(zhǎng)作用時(shí)間而減少力的作用，請(qǐng)同學(xué)們?cè)倥e出一些有關(guān)實(shí)際應(yīng)用的例子，加強(qiáng)對(duì)周?chē)挛锏挠^察，勤于思考，一定會(huì)有收獲。加強(qiáng)對(duì)周?chē)挛锏挠^察能力，勤于思考 ，一定會(huì)有收獲。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。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。 演示實(shí)驗(yàn) 3：小鋼球碰到堅(jiān)硬大理石后返回 4．應(yīng)用舉例下面，我們應(yīng)用動(dòng)量定理來(lái)解釋雞蛋下落是否會(huì)被打破等有關(guān)問(wèn)題。 小結(jié)：公式 Ft=p′一 P=△ p 是矢量式，合外力的沖量的方向與物體動(dòng)量變化的方向相同。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。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。 利用動(dòng)量定理不僅可以解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，還可以解決曲線運(yùn)動(dòng)中的有關(guān)問(wèn)題，將 較難計(jì)算的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為較易計(jì)算的問(wèn)題。對(duì)于變力情況，動(dòng)量定理中的 F應(yīng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值。 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)出來(lái)的。 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。 教師（講解）：物理學(xué)中把力 F 與作用時(shí)間的乘積，稱(chēng)為力的沖量，記為 I，即，單位： N（ 2）式表明，物體動(dòng)量的變化量，不僅與力的大小和方向有關(guān)，還與時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)，力越大、作用時(shí)間越長(zhǎng)，物體動(dòng)量的變化量就越大。這就是牛頓第二定律的另一種表達(dá)式。 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)。這些現(xiàn)象中的原因是什么呢？通過(guò)我們今天的學(xué)習(xí)來(lái)探究其中的奧秘。結(jié)果發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有象學(xué)生想象的那樣嚴(yán)重：發(fā)現(xiàn)雞蛋不會(huì)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(gè)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?gòu)耐瑯拥母叨柔尫牛筒粫?huì)斷了。 ★教學(xué)重點(diǎn)理解動(dòng)量定理的確切含義和表達(dá)式★教學(xué)難點(diǎn)會(huì)用動(dòng)量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象，并能掌握一維情況下的計(jì)算問(wèn)題★教學(xué)方法教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。 （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。 2．會(huì)用動(dòng)量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象，并能掌握一維情況下的計(jì)算問(wèn)題。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。 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。 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）課堂小結(jié)教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。 播放課前準(zhǔn)備的有關(guān)衛(wèi)星發(fā)射、“和平號(hào)”空間站、“探路者”號(hào)火星探測(cè)器以及我國(guó)“神舟號(hào)”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(shí)，而且要學(xué)生知道，我國(guó)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(ài)國(guó)熱情。 學(xué)生：分析，禮花為什么會(huì)上天？教師：在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上進(jìn)行小結(jié) —— 火箭就是根據(jù)這個(gè)原理制成的。如：噴氣式飛機(jī)、我國(guó)人民引以為榮的運(yùn)載火箭等。 （ 2）分析：反擊式水輪機(jī)的工作原理：當(dāng)水從彎管的噴嘴噴出時(shí)，彎管因反沖而旋轉(zhuǎn)，這是利用反沖來(lái)造福人類(lèi)，象這樣的情況還很多。應(yīng)該如何去解釋這些現(xiàn)象呢？這節(jié)課我們就學(xué)習(xí)有關(guān)此類(lèi)的問(wèn)題。 〖演示實(shí)驗(yàn) 3〗把彎管裝在可以旋轉(zhuǎn)的盛水容器的下部，當(dāng)水從彎管流出時(shí)，容器就旋轉(zhuǎn)起來(lái)。 ★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。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的能力，發(fā)掘?qū)W生探索新知識(shí)的潛能。 2．活動(dòng)建議制作“水火箭”。討論動(dòng)量守恒定律在其中的作用。 例 1 火箭的發(fā)射利用了反沖現(xiàn)象。能用動(dòng)量守恒定律定量分析一維碰撞問(wèn)題。知道彈性碰撞和非彈性碰撞。 解析： 乒乓球和彈性鋼球自狀態(tài) 1 自由下落，至彈性鋼球剛著地（狀態(tài) 2）時(shí)，兩者速度相等則彈性鋼球跟彈性鋼板碰撞后瞬間（狀態(tài) 3），彈性鋼球速率仍為 v，方向變?yōu)樨Q直向上緊接著，彈性鋼球與乒乓球碰，碰后瞬間（狀態(tài) 4）乒乓球速率變?yōu)?v′由 [結(jié)論 3]可知，彈性鋼球與乒乓球碰后彈性鋼球速度保持不變（速率仍為 v，方向?yàn)樨Q直向上）； 由 [結(jié)論 1]可知，彈性鋼球與乒乓球碰前瞬間（狀態(tài) 3）乒乓球相對(duì)于彈性鋼球的速度為 2v，方向?yàn)樨Q直向下，彈性鋼球與乒乓球碰后瞬間（狀態(tài) 4）乒乓球相對(duì)于彈性鋼球的速度為 2v，方