高三物理教學(xué)設(shè)計(jì)(三篇)

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高三物理教學(xué)設(shè)計(jì)(三篇)
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高三物理教學(xué)設(shè)計(jì)篇一

(1)了解康普頓效應(yīng),了解光子的動(dòng)量

(2)了解光既具有波動(dòng)性,又具有粒子性;

(3)知道實(shí)物粒子和光子一樣具有波粒二象性;

(4)了解光是一種概率波。

(1)了解物理真知形成的歷史過程;

(2)了解物理學(xué)研究的基礎(chǔ)是實(shí)驗(yàn)事實(shí)以及實(shí)驗(yàn)對于物理研究的重要性;

(3)知道某一物質(zhì)在不同環(huán)境下所表現(xiàn)的不同規(guī)律特性。

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。

教學(xué)重點(diǎn):實(shí)物粒子和光子一樣具有波粒二象性

教學(xué)難點(diǎn):實(shí)物粒子的波動(dòng)性的理解。

教學(xué)方法:教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生討論、交流。

教學(xué)用具:投影片,多媒體輔助教學(xué)設(shè)備

(一)引入新課

提問:前面我們學(xué)習(xí)了有關(guān)光的一些特性和相應(yīng)的事實(shí)表現(xiàn),那么我們究竟怎樣來認(rèn)識光的本質(zhì)和把握其特性呢?(光是一種物質(zhì),它既具有粒子性,又具有波動(dòng)性。在不同條件下表現(xiàn)出不同特性,分別舉出有關(guān)光的干涉衍射和光電效應(yīng)等實(shí)驗(yàn)事實(shí))。

我們不能片面地認(rèn)識事物,能舉出本學(xué)科或其他學(xué)科或生活中類似的事或物嗎?

(二)進(jìn)行新課

1、康普頓效應(yīng)

(1)光的散射:光在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用,因而傳播方向發(fā)生改變,這種現(xiàn)象叫做光的散射。

(2)康普頓效應(yīng)

1923年康普頓在做x射線通過物質(zhì)散射的實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)散射線中除有與入射線波長相同的射線外,還有比入射線波長更長的射線,其波長的改變量與散射角有關(guān),而與入射線波長和散射物質(zhì)都無關(guān)。

(3)康普頓散射的實(shí)驗(yàn)裝置與規(guī)律:

按經(jīng)典電磁理論:如果入射x光是某種波長的電磁波,散射光的波長是不會改變的!散射中出現(xiàn)的現(xiàn)象,稱為康普頓散射。

康普頓散射曲線的特點(diǎn):

①除原波長外出現(xiàn)了移向長波方向的新的散射波長

②新波長隨散射角的增大而增大。波長的偏移為

波長的偏移只與散射角有關(guān),而與散射物質(zhì)種類及入射的x射線的波長無關(guān),

=0.0241?=2.41×10-3nm(實(shí)驗(yàn)值)

稱為電子的compton波長

只有當(dāng)入射波長與可比擬時(shí),康普頓效應(yīng)才顯著,因此要用x射線才能觀察到康普頓散射,用可見光觀察不到康普頓散射。

(4)經(jīng)典電磁理論在解釋康普頓效應(yīng)時(shí)遇到的困難

①根據(jù)經(jīng)典電磁波理論,當(dāng)電磁波通過物質(zhì)時(shí),物質(zhì)中帶電粒子將作受迫振動(dòng),其頻率等于入射光頻率,所以它所發(fā)射的散射光頻率應(yīng)等于入射光頻率。

②無法解釋波長改變和散射角的關(guān)系。

(5)光子理論對康普頓效應(yīng)的解釋

①若光子和外層電子相碰撞,光子有一部分能量傳給電子,散射光子的能量減少,于是散射光的波長大于入射光的波長。

②若光子和束縛很緊的內(nèi)層電子相碰撞,光子將與整個(gè)原子交換能量,由于光子質(zhì)量遠(yuǎn)小于原子質(zhì)量,根據(jù)碰撞理論,碰撞前后光子能量幾乎不變,波長不變。

③因?yàn)榕鲎仓薪粨Q的`能量和碰撞的角度有關(guān),所以波長改變和散射角有關(guān)。

(6)康普頓散射實(shí)驗(yàn)的意義

①有力地支持了愛因斯坦“光量子”假設(shè);

②首次在實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了“光子具有動(dòng)量”的假設(shè);③證實(shí)了在微觀世界的單個(gè)碰撞事件中,動(dòng)量和能量守恒定律仍然是成立的。

2、光的波粒二象性

講述光的波粒二象性,進(jìn)行歸納整理。

(1)我們所學(xué)的大量事實(shí)說明:光是一種波,同時(shí)也是一種粒子,光具有波粒二象性。光的分立性和連續(xù)性是相對的,是不同條件下的表現(xiàn),光子的行為服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律。

(2)光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的概率遵從波動(dòng)規(guī)律,物理學(xué)中把光波叫做概率波。

3、光的波動(dòng)性與粒子性是不同條件下的表現(xiàn):

大量光子行為顯示波動(dòng)性;個(gè)別光子行為顯示粒子性;光的波長越長,波動(dòng)性越強(qiáng);光的波長越短,粒子性越強(qiáng)。光的波動(dòng)性不是光子之間相互作用引起的,是光子本身的一種屬性。

高三物理教學(xué)設(shè)計(jì)篇二

1、知識與技能

(1)通過實(shí)驗(yàn)了解光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。

(2)知道愛因斯坦光電效應(yīng)方程以及意義。

(3)了解康普頓效應(yīng),了解光子的動(dòng)量

2、過程與方法:經(jīng)歷科學(xué)探究過程,認(rèn)識科學(xué)探究的意義,嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題,驗(yàn)證物理規(guī)律。

3、情感、態(tài)度與價(jià)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。

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。

教學(xué)用具:投影片,多媒體輔助教學(xué)設(shè)備

(一)引入新課

回顧前面的學(xué)習(xí),總結(jié)人類對光的本性的認(rèn)識的發(fā)展過程?

(多媒體投影,見課件。)光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光是電磁波,光的偏振現(xiàn)象進(jìn)一步說明光還是橫波。19世紀(jì)60年代,麥克斯韋又從理論上確定了光的電磁波本質(zhì)。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)說無法解釋的新現(xiàn)象——光電效應(yīng)現(xiàn)象。對這一現(xiàn)象及其他相關(guān)問題的研究,使得人們對光的又一本質(zhì)性認(rèn)識得到了發(fā)展。

(二)進(jìn)行新課

1、光電效應(yīng)

實(shí)驗(yàn)演示1:(課件輔助講述)用弧光燈照射擦得很亮的鋅板,(注意用導(dǎo)線與不帶電的驗(yàn)電器相連),使驗(yàn)電器張角增大到約為30度時(shí),再用與絲綢磨擦過的玻璃棒去靠近鋅板,則驗(yàn)電器的指針張角會變大。上述實(shí)驗(yàn)說明了什么?(表明鋅板在射線照射下失去電子而帶正電)

概念:在光(包括不可見光)的照射下,從物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)。發(fā)射出來的電子叫做光電子。

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。光電子在電場作用下形成光電流。

概念:遏止電壓,將換向開關(guān)反接,電場反向,則光電子離開陰極后將受反向電場阻礙作用。當(dāng)k、a間加反向電壓,光電子克服電場力作功,當(dāng)電壓達(dá)到某一值uc時(shí),光電流恰為0。uc稱遏止電壓。

根據(jù)動(dòng)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。

②截止頻率νc----極限頻率,對于每種金屬材料,都相應(yīng)的有一確定的截止頻率νc,當(dāng)入射光頻率ν>νc時(shí),電子才能逸出金屬表面;當(dāng)入射光頻率ν<νc時(shí),無論光強(qiáng)多大也無電子逸出金屬表面。

③光電效應(yīng)是瞬時(shí)的。從光開始照射到光電子逸出所需時(shí)間<10-9s。

3、光電效應(yīng)解釋中的疑難

經(jīng)典理論無法解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

經(jīng)典理論認(rèn)為,按照經(jīng)典電磁理論,入射光的光強(qiáng)越大,光波的電場強(qiáng)度的振幅也越大,作用在金屬中電子上的力也就越大,光電子逸出的能量也應(yīng)該越大。也就是說,光電子的能量應(yīng)該隨著光強(qiáng)度的增加而增大,不應(yīng)該與入射光的頻率有關(guān),更不應(yīng)該有什么截止頻率。

光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明:飽和電流不僅與光強(qiáng)有關(guān)而且與頻率有關(guān),光電子初動(dòng)能也與頻率有關(guān)。只要頻率高于極限頻率,即使光強(qiáng)很弱也有光電流;頻率低于極限頻率時(shí),無論光強(qiáng)再大也沒有光電流。

光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性。而經(jīng)典認(rèn)為光能量分布在波面上,吸收能量要時(shí)間,即需能量的積累過程。

為了解釋光電效應(yīng),愛因斯坦在能量子假說的基礎(chǔ)上提出光子理論,提出了光量子假設(shè)。

4、愛因斯坦的光量子假設(shè)

(1)內(nèi)容

光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)以能量為hν的微粒形式出現(xiàn),而且在空間傳播時(shí)也是如此。也就是說,頻率為ν的光是由大量能量為e=hν的光子組成的粒子流,這些光子沿光的傳播方向以光速c運(yùn)動(dòng)。

(2)愛因斯坦光電效應(yīng)方程

在光電效應(yīng)中金屬中的電子吸收了光子的能量,一部分消耗在電子逸出功w0,另一部分變?yōu)楣怆娮右莩龊蟮膭?dòng)能ek。由能量守恒可得出:

w0為電子逸出金屬表面所需做的功,稱為逸出功。wk為光電子的最大初動(dòng)能。

(3)愛因斯坦對光電效應(yīng)的解釋

①光強(qiáng)大,光子數(shù)多,釋放的光電子也多,所以光電流也大。

②電子只要吸收一個(gè)光子就可以從金屬表面逸出,所以不需時(shí)間的累積。

③從方程可以看出光電子初動(dòng)能和照射光的頻率成線性關(guān)系

④從光電效應(yīng)方程中,當(dāng)初動(dòng)能為零時(shí),可得極限頻率:

愛因斯坦光子假說圓滿解釋了光電效應(yīng),但當(dāng)時(shí)并未被物理學(xué)家們廣泛承認(rèn),因?yàn)樗耆`背了光的波動(dòng)理論。

5、光電效應(yīng)理論的驗(yàn)證

美國物理學(xué)家密立根,花了十年時(shí)間做了“光電效應(yīng)”實(shí)驗(yàn),結(jié)果在1915年證實(shí)了愛因斯坦光電效應(yīng)方程,h的值與理論值完全一致,又一次證明了“光量子”理論的正確。

6、展示演示文稿資料:愛因斯坦和密立根

由于愛因斯坦提出的光子假說成功地說明了光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,榮獲1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

密立根由于研究基本電荷和光電效應(yīng),特別是通過著名的油滴實(shí)驗(yàn),證明電荷有最小單位。獲得1923年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

點(diǎn)評:應(yīng)用物理學(xué)家的歷史資料,不僅有真實(shí)感,增強(qiáng)了說服力,同時(shí)也能對學(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。

光電效應(yīng)在近代技術(shù)中的應(yīng)用

(1)光控繼電器

可以用于自動(dòng)控制,自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)跟蹤等。

(2)光電倍增管

可對微弱光線進(jìn)行放大,可使光電流放大105~108倍,靈敏度高,用在工程、天文、科研、軍事等方面。

高三物理教學(xué)設(shè)計(jì)篇三

今天,我說課的內(nèi)容是《壓強(qiáng)》,根據(jù)新課標(biāo)理念,我將以教什么、怎么教、為什么這么教為思路,從教材分析、學(xué)情分析、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過程等幾個(gè)方面加以說明。

(過渡句)首先,我談?wù)剬滩牡睦斫猓?/p>

《壓強(qiáng)》是人教版初中物理八年級下冊第九章第一節(jié)的內(nèi)容,壓強(qiáng)的概念既是本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn),也是本章內(nèi)容的主線,壓力和壓強(qiáng)的知識是對前面學(xué)力作用效果的延續(xù),又為后面學(xué)習(xí)液體壓強(qiáng)做基礎(chǔ),因此學(xué)好本節(jié)課內(nèi)容對全章有重要意義。

(過渡句)一堂成功的課不僅要熟悉教材,還需要我們充分的了解學(xué)生的特點(diǎn):

在前面的學(xué)習(xí)中學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了力學(xué)的基礎(chǔ)知識,并學(xué)習(xí)了兩個(gè)重要的力,即重力和摩擦力,這些知識都是本節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)的認(rèn)知基礎(chǔ)。初中學(xué)生有一定的觀察能力,也具備了較強(qiáng)的獨(dú)立思維能力,但抽象思維能力尚未成熟。對于本節(jié)內(nèi)容學(xué)生之前已有了壓力作用效果明顯的思維定勢,這也是本節(jié)課要解決的難點(diǎn)所在。

(過渡句)通過比較知識點(diǎn)間的聯(lián)系,以利于后續(xù)的應(yīng)用。因此將教學(xué)目標(biāo)確定為:

【知識與技能目標(biāo)】

初步認(rèn)識壓強(qiáng)以及運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算,了解如何增大或減小壓強(qiáng)。

【過程與方法目標(biāo)】

通過實(shí)驗(yàn)探究壓力的作用效果和哪些因素有關(guān),學(xué)習(xí)控制變量法,學(xué)生觀察能力和分析能力得以提高。

【情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)】

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣以及提高運(yùn)用物理知識解釋生活現(xiàn)象的能力。

(過渡句)本著新課程標(biāo)準(zhǔn),在吃透教材的基礎(chǔ)上,我確定了以下的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):

【重點(diǎn)】

壓強(qiáng)的概念、公式以及如何增大或減小壓強(qiáng)【難點(diǎn)】

探究壓力的作用效果和哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)過程

(過渡句)德國大教育家第斯多惠說:“科學(xué)知識是不應(yīng)該傳授給學(xué)生的,而應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)它們,獨(dú)立地掌握它們。”因此我采用的教學(xué)方法有:講授法、實(shí)驗(yàn)探究法、談話法、練習(xí)題法。

(過渡句)根據(jù)“教師指導(dǎo)——學(xué)生主體——訓(xùn)練主線”的原則,設(shè)計(jì)以下幾個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié):

首先是導(dǎo)入環(huán)節(jié):

在這個(gè)環(huán)節(jié)中我會出示圖片:展示兩個(gè)體重差不多的人,穿與不穿滑板站在雪上,效果截然不同。再舉出駱駝為什么不會陷進(jìn)沙里,蚊子口器為什么容易刺破皮膚,引起學(xué)生的認(rèn)知沖突,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,引出今天的課題——壓強(qiáng)。(板書)

【設(shè)計(jì)意圖】正如高爾基說:“好奇是了解的開端和引向認(rèn)識的途徑?!边@樣的問題學(xué)生既熟悉又好奇,帶著想知道這是為什么的懸念進(jìn)入新課,可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的探索興趣。

接下來是新課講授環(huán)節(jié),也是教學(xué)過程的核心。

在探究影響壓力作用效果的.因素實(shí)驗(yàn)時(shí)我將分別演示兩組實(shí)驗(yàn):(1)在同一塊海綿上放兩個(gè)小桌,甲的小桌上什么都不放,在乙的小桌上放一個(gè)砝碼;(2)實(shí)驗(yàn)保持與上一次乙實(shí)驗(yàn)相同,丙實(shí)驗(yàn)把小桌反過來放在海綿上,再在小桌上放一個(gè)瑪法。

我將引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)兩次實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象總結(jié)出壓力的作用效果和哪些因素有關(guān):壓力的作用效果與壓力和受力面積有關(guān)(板書)(壓力相同時(shí),受力面積越小壓力的作用效果越明顯;受力面積相同時(shí),壓力越大壓力的作用效果越明顯)并說明:上述實(shí)驗(yàn)中用的物理探究方法——控制變量法。

接下來我將說明壓力的作用效果在物理學(xué)中稱之為壓強(qiáng),定義為:物體所受壓力大小與受力面積之比。并提問由學(xué)生根據(jù)概念寫出壓強(qiáng)的字母表達(dá)式以及單位?根據(jù)比值定義法,p=f/s,單位n/m2。我將補(bǔ)充:壓強(qiáng)單位除了n/m2外,還有專有名稱:帕斯卡(pa),并且1n/m2=1pa。

【設(shè)計(jì)意圖】之所以這樣設(shè)計(jì)是為了讓學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn),這樣不僅使他們印象深刻,還培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)探究能力。同時(shí)讓學(xué)生知道觀察和實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)物理的基礎(chǔ),對于不確定的觀點(diǎn)應(yīng)該通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。

最后講授如何增大或減小壓強(qiáng)(板書),我通過出示一些生活實(shí)例的圖片:推土機(jī)的寬鏈條、美工篆刻刀的刀頭、火車上的破窗錘、火車軌道下面鋪設(shè)枕木,原因是什么?學(xué)生會說出:推土機(jī)的鏈條和火車軌下面鋪設(shè)的枕木是為了增大受力面積,減小對地面的壓強(qiáng)。篆刻刀和破窗錘是為了減小受力面積,增大壓強(qiáng)。我將總結(jié):當(dāng)壓力一定時(shí),增大受力面積可以減小壓強(qiáng);減小受力面積可以增大壓強(qiáng)。

新課講授完接下來是鞏固提高環(huán)節(jié):

在這個(gè)環(huán)節(jié)中,我會出示一道練習(xí)題,應(yīng)用壓強(qiáng)公式進(jìn)行解決:水平桌面上放一本書,書所受的重力為3n,與桌面的接觸面積為5×10-2m2,計(jì)算書對桌面的壓強(qiáng)。

【設(shè)計(jì)意圖】這個(gè)環(huán)節(jié)的目的在于檢驗(yàn)學(xué)生是否掌握本節(jié)課的知識點(diǎn),并且通過這個(gè)題目也能將本節(jié)課知識與生活中的實(shí)際問題進(jìn)行相結(jié)合,真正做到學(xué)以致用。

最后是小結(jié)作業(yè)環(huán)節(jié):

在小結(jié)時(shí),我會結(jié)合板書來總結(jié)本節(jié)課的知識點(diǎn),在課程結(jié)束后給學(xué)生建立完整清晰的知識體系。

在作業(yè)環(huán)節(jié),我會給學(xué)生布置這樣一個(gè)任務(wù):請同學(xué)們回去搜集一些生活中是使用什么方式來增大或減小壓強(qiáng)的事例。

(過渡句)最后說說我的板書設(shè)計(jì),我的板書注重直觀系統(tǒng)的設(shè)計(jì),知識點(diǎn)由易到難的排布,重難點(diǎn)突出,能夠讓學(xué)生一目了然抓住本節(jié)課的核心。

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