1、 物理 授课时间：第14周 星期 1 单元（章节）课题第二章:波和粒子本节课题 2.4实物是粒子还是波三维目标【知识与技能】（1）知道实物粒子和光子一样具有波粒二象性；（2）了解德布罗意波长和粒子动量关系；（3）了解电子衍射与物质波及量子力学；（4）了解不确定关系的概念和相关计算；【过程与方法】（1）了解物理真知形成的历史过程；（2）了解物理学研究的基础是实验事实以及实验对于物理研究的重要性；（3）知道某一物质在不同环境下所表现的不同规律特性。【情感、态度与价值观】（1）使学生了解科学真知的得到并非一蹴而就，需要经过一个较长的历史发展过程，人类的认识不断得到纠正、修正或完善；（2）了解电子衍射
2、实验，体验科学假设对实践的指导意义；（3）体验和理解量子力学是新的物理模型与数学的结合的产物。提炼的课题德布罗意波长和粒子动量关教学重难点【教学重点】实物粒子和光子一样具有波粒二象性，德布罗意波长和粒子动量关系。【教学难点】对实物粒子的波动性的理解。教 学 过 程环节学生要解决的问题或任务教师如何教学生如何学复习导入光的波粒二象性理论告诉我们：光是电磁波，同时又是光子。这表明场与实物并非泾渭分明。法国物理学家德布罗意从相反的思路思考，在1923年为自己提出了这样的课题：电子、质子、中子，甚至原子等实物粒子是否也具有波动性呢？他进行了大胆的联想和推测。新课教学1、学生阅读教材P.40了解德布罗意
3、当时是怎样思考的，了解德布罗意提出的新观点；指导学生明确德布罗意提出的假设的内容，建立德布罗意波的概念，了解德布罗意波长和粒子动量关系。2、随堂练习与思考 教材P.41案例： 先指导学生思考与解答，然后看书阅读例题解答。3、德布罗意波的波长特点以及德布罗意的预言 通过案例分析可以看出，电子的德布罗意波长数量级在10-10m。要观察到电子的衍射现象，目前实验室中普通的狭缝的宽度（10-4m）还是太宽了，因此用这样的狭缝去观察电子的衍射现象，我们无法看到电子的明显的衍射现象。如果要观测到足球的波动性，那么所有狭缝宽度的数量级应该小到10-23m，这显然我们无能为力，甚至觉得有些荒谬。但微观粒子的质
4、量和动量都很小，其德布罗意波长要比足球长得多。所以德布罗意在1923年就预言：电子束从很小的孔穿过能够呈现出衍射现象。实验事故导致的重大发现指导学生阅读教材：P.421、美国物理学家戴维孙1925年研究电子散射时的发现；2、英国物理学家汤姆生1927年完成了电子的衍射实验，并且根据衍射测出的波长与德布罗意波理论计算的波长相吻合。他们的实验令人信服的证明了德布罗意理论，他们分享了1937年的诺贝尔物理学奖。物质波，又一种概率波 指导学生阅读理解1、物质波与光波一样，也是概率波。2、图片：电子衍射图样、中子衍射图样。3、德布罗意波的统计解释： 1926年，德国物理学玻恩 （Born ， 1882-
5、1972） 提出了概率波，认为个别微观粒子在何处出现有一定的偶然性，但是大量粒子在空间何处出现的空间分布却服从一定的统计规律。“亮纹”处是电子出现概率大的地方，“暗纹”处是电子出现概率小的地方。4、量子力学在这一时期应运而生：了解薛定谔和海森伯提出的波动力学和矩阵力学。不确定关系指导学生阅读教材：P.431、 了解测不准关系的含义；n n它表明：对粒子的位置和动量进行测量时，精确度存在一个基本极限。不可能同时准确地粒子的位置和动量。2、 了解经典力学中的“轨道”与量子力学中的“电子云”l l l【课后作业】1、 阅读：教材资源信息浏览 P.40 “满纸荒唐言”的机遇信息浏览 P.43 原子请你
6、排好队2、 思考、讨论与练习：教材P.44 家庭作业与活动1、2、3课堂检测方案1光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有 2光的 和 现象表明光具有波动性， 和 表明光具有粒子性3光在传播过程中表现出 性，在和其它物质作用的过程中表现出 性光在传播过程中，在空间各点出现的可能性的大小(概率)，由 性起主导作用，光是一种概率波1光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有 2光的 和 现象表明光具有波动性， 和 表明光具有粒子性3光在传播过程中表现出 性，在和其它物质作用的过程中表现出 性光在传播过程中，在空间各点出现的可能性的大小(概率)，由 性起主导作用，光是一种概率波例2如果一个中子和一个质量为10 g的子弹都以103 m/s的速度运动，则它们的德布罗意波的波长分别是多大？(中子的质量为1.671027 kg)课后作业布置1.阅读：教材资源信息浏览 P.40 “满纸荒唐言”的机遇信息浏览 P.43 原子请你排好队2.思考、讨论与练习：教材P.44 家庭作业与活动1、2、3