1、物理学-人类文明进步的阶梯 备课资料学习导航1.知道黑体辐射,明确能量子假说的提出.2.知道什么是光电效应,应理解光子说能解释光电效应,而经典理论却无法解释.3.理解光的波粒二象性.4.知道原子光谱,理解原子能量的不连续.5.了解物理学与自然科学、现代科技的一些关系.学习提示通过黑体辐射、光电效应、原子光谱等现象,进一步认识量子化现象.学习重点是光电效应、光的波粒二象性和原子光谱,难点是光电效应的解释.对物理学人类文明进步的阶梯一节是常识性了解内容,了解即可.教材习题探讨习题五1.这种观点不正确.虽然相对论的提出显示了经典力学的局限性,但通常情况下相对论效应极其微小,可忽略不计.2.光速不变原
2、理是指真空中的光速在不同的惯性参考系中都相同,这个假设是麦克尔逊的直接结论,但由于是有限的几次实验的结论,还要大量的实验来证明,还要经过逻辑推理的大量结论来验证才能成为真正的原理.3.两个事件同时发生,两个事件发出的光相遇在中点,这时中点向航天飞机运动了一段距离.B发出的光要多走一段距离,所以B事件先发生.4.不是.对地面上的观察者来说如果是同时事件,由于火车是运动的,对火车上的观察者来说就不是同时事件.两个事件是否同时发生与参考系的选择有关.5.放在航天飞机上的C时钟最慢,放在地面上的A时钟最快.6.普朗克的能量子假设的内容是,物质发射(或吸收)能量时,能量不是连续的,而是一份一份进行的,每
3、一份就是一个最小的能量单位,可解释黑体辐射.爱因斯坦的光子说内容是:光的传播过程,也是不连续的,它由数值分立的能量子组成.可解释光电效应.7.光既具有波动性,也具有粒子性,即光具有波粒二象性.我认为:(1)大量光子的传播规律表现为波动性:频率越低,波长越长的光,其波动性越显著.(2)个别光子的行为表现为粒子性:频率越高、波长越短的光,其粒子性越显著.当然既不可把光当成宏观观念中的波,亦不可把光当成微观观念中的粒子;光在传播过程中往往显示波动性,在与物质作用时往往显示粒子性;波动性与粒子性的统一:在宏观世界中波动性与粒子性是对立的,在微观世界中却可以是统一的.8.紫外线的频率:v= Hz=2.4
4、71015 Hz光子能量E=hv=6.6310342.471015 J=1.641018 J.9.由c=v和E=hv得= m=9.961014 m.10.在可见光中紫光光子的能量最大.紫光不是最亮的.方法点拨从“同时”的相对性回答.运动的时钟变慢.光速c=v,v是频率,是波长.用c=v和E=hv求解.互动学习1.经典力学的应用受到_的限制.答案:物理运动速率2.牛顿运动定律不适用于_现象.答案:微观领域的物质结构和能量不连续性知识链接经典力学不能解释微观领域中物质结构和能量不连续性,是能量子假说和光子说假说提出的问题基础.知识总结物理学对人类文明的影响可以从三个方面把握理解.1.物理学是基础自
5、然科学.物理学的研究成果和研究方法直接应用于化学、生物、地理、气象等自然科学,大大加速了自然科学的发展和分化独立,甚至形成了新的独立学科或分支学科.如天体物理学、空间物理学、地球物理学、流体力学、生物物理、物理化学、量子化学等等,使人们更全面地探索、认识自然界的规律.2.物理学几乎是一切工程科学的基础.物理学的成就直接发展了各种各样的工程技术,形成了今天门类齐全、多样的工业体系.今天的许多高新技术也仍然是以物理学的研究成果为基础的.这些工程技术的发展应用,极大地提高了社会生产力水平,改变了人类的生活、生产方式,创造了辉煌的物质文明.比如,机械、建筑科学就是经典力学原理的实际运用.今天的电力、电
6、子工业是电磁学发展的结果,光学特别是激光技术使得光纤通信、互联网、激光医学等蓬勃发展,在万有引力定律基础上发展起来的航天技术使得人类的足迹不断地向宇宙深处延伸.3.物理学在自身的发展进步中积累的思想方法是人类思想领域的瑰宝.这些思想方法和物理学的研究成就一道在改善人们的生产、生活条件的同时,也改变着人们的思维方式,指引着人们破除迷信、消除愚昧、尊重客观事实、尊重科学,不断追求真、善、美,推动人类文明的车轮滚滚向前.人类社会历史上的几次工业革命都是以物理学的重大成果为基础的.牛顿力学、热学的发展导致了第一次工业革命,使人类进入蒸汽机时代,解放了人的体力.电磁技术的突破性成就迎来了第二次工业革命,人类进入了电气化时代.量子理论、相对论使得核物理学取得重大突破,引发了第三次工业革命,人类进入了原子能时代.物理学的基础性、技术性、思想性使之成为推动人类文明进步的重要力量.对应上述几点,应努力多了解一些具体的事例.