教案是教师应对课堂突发情况的重要保障,确保教学顺利进行,教案的制定使得教师能够提前预见可能遇到的问题,并做好应对准备,以下是大爱范文网小编精心为您推荐的高三物理教案6篇,供大家参考。

高三物理教案篇1
本章安排6课时,每节安排1课时。
一、能源
本节教学,应抓住能源、常规能源、新能源三个概念和常规能源不能满足当今人类社会进步的需求,这一问题展开。教学方式方法可采用阅读、讨论并配合讲授进行。课堂教学结构参见下面的方框图。
二、原子核的组成
1.放射性现象
首先向学生介绍科学家在探索原子核的组成的过程中,曾经通过实验研究放射性元素放出的射线究竟是什么?接着介绍课本图14-4的装置以及实验中所看到的现象,进而介绍课本上所讲述的α射线、β射线、γ射线的性质。
简单介绍由于γ射线穿透物质的本领很强,因此在工农业生产以及医疗方面都有一些应用。
让学生知道过量的射线照射对人体有伤害,在利用放射线时应注意射线的防护,以及防止放射性物质泄漏,造成对环境的污染。
2.原子核的'组成
这里用讲授的方法,在分析课本图实验的基础上,使学生知道放射现象告诉我们,小小的原子核也有内部结构,因为放射性元素放出的三种射线只可能是从原子核里放出来的。
关于原子核的组成,主要使学生知道原子核是由质子和中子组成的。质子带正电荷,电量跟电子电荷相等,质子的质量大约是电子的1836倍。中子不带电,质量跟质子的质量几乎相同。
接着按照课本图的示意图,向学生介绍结构比较简单的氢、氦、锂、铍的原子和原子核的结构,使学生对原子和原子核的组成有一个比较具体的了解。
三、核能
本节教学应以讲授为主。由于核能、裂变、聚变、链式反应、核反应堆等概念均涉及到核反应知识,而学生头脑里,这部分知识是一个空白,所以,讲授过程中要贯彻通俗性原则,不引深,不拔高,尽可能地采取恰当的比喻来帮助学生理解这些知识。
例如,教材中对裂变作了一个比喻,好比用火柴点燃木材,木材燃烧放出能量。这一比喻,不仅使学生对裂变形成初步认识,而且对认识链式反应也有帮助。
聚变学生更难认识。这里建议用浓硫酸与水结合释放热量的例子来比喻,可能会收到较好的效果。
总之,本节课教学应达到三个目的。一是让学生知道核能、裂变、聚变、链式反应的基本意思;二是让学生知道原子内部储藏了巨大的能量;三是知道世界各国包括我国在内,正在加强研究开发和利用核能,并取得了可喜的进展,激发学生去想象人类开发利用核能的美好前景。
四、核电站
本节教学要扣住两个环节,一是核电站的工作原理;一是核电站的特点或优越性。通过本节教学,使学生对核电站有初步的认识。第一环节,核电站的原理介绍,教师要充分应用挂图、模型,有条件的学校可放映核电站的幻灯片、录像片或电影片配合教学,使学生明白核电站是怎样将核能转化为内能,再把内能转化为电能的。第二环节,组织好学生阅读讨论并概括出核电站用很少的核燃料可以产生大量的电能;可以大大减少燃料的运输量;适于缺少常规能源(化石燃料)的地区等主要的优越性。
五、太阳能
本节教学,建议采用自学指导的方法进行。上课时,教师可用幻灯或小黑板出示指导学生自学的问题。接着让学生带着问题阅读教材。最后要求学生回答问题,并且提出自己弄不明白或弄不懂的问题。配合教学,可以放映教学录像带“太阳能”。
指导学生自学的问题建议如下:
①人类直接利用太阳能有哪些重要意义?
②举例说明,人类目前直接利用太阳能有哪些途径?你是否有新的途径提出来?
③要大规模地开发和利用太阳能还存在哪些困难?人类要克服这些困难,必须依靠什么?
六、节能
本节教学,建议采用问题讨论的方式进行。上课时,教师首先出示需要讨论的问题。接着要求学生阅读教材内容并分组讨论,然后由小组代表汇报讨论结果,最后教师对学生讨论的结果作进一步归纳,即为本节课的小结。
讨论的问题建议如下:
①举例说明什么是能源的利用率?
②提高能源的利用率、节约能源的根本措施是什么?
③人类从根本上解决能源问题的出路在哪里?
④如果每人年节约用电1千瓦时,那么,全国近12亿人口节约用电,相当多少吨标准煤燃烧释放的能量?(标准煤燃烧值为2.93×107焦/千克)
(计算结果是相当1.47×108千克,这个数字是可观的!)
高三物理教案篇2
本文以研究自由落体运动的规律这一课题为例,试着对创新模仿式教学进行阐述。在组织创新模仿式教学时,建立在生活事实、演示实验和学科历史等三个基础的创新模仿活动贯穿于课堂教学始终,尤其表现在四个主要教学环节上。我们先来谈谈创新模仿教学活动的三个基础——
一、生活事实
生活给了我们有益的启示,物理规律正是由生活现象中来的,抽象出来的规律具有本质的普遍意义,它反复出现在许多物理现象中。中学物理教材的各章节的知识性内容几乎都采取了例证的方法,用具体、形象化的例子说明问题让学生感到真实。
既然物理概念和规律源于例子又回到例子上,学习时就要运用典型的例子帮助验证、学习和理解它们。我们可以从生活现象出发,融入学习内容,或者由学习内容联想生活。这样可以化陌生为熟悉,由熟悉推出未知,而且要学会举一反三。想不通的道理,看看生活现象,平时注意积累典型例子加深理解,提高全面认识的能力。
例??
创新模仿基础之生活事实:用绳子悬挂着的物体,如果绳子断了,物体会掉下来;树上的果实,成熟后会掉下来;手里捏着的粉笔,松开手后会掉下来。
问题导学:物体为什么会下落?
研究方法:观察与分析
分析:物体的下落运动是一种常见的运动,学生熟知,但很少有人去注意它。通过细心的观察,综合分析众多的实例。师生讨论归纳得出结论:物体之所以会下落,是由于受到了重力的作用。从观察生活现象事实到得出结论的过程就运用了创新模仿。
二、演示实验
物理学是一门实验科学。所以,课堂上指导学生自己动手做小实验很重要。在学习物理的过程中,一方面要善于应用学到的理论去解释日常生活中所见到的现象,另一方面要善于“动手”,通过实践去检验真理,双向联系,看一看感性认识是不是正确,在实践和应用中学习概念。课堂上,学生关注实验结果反映了什么样的物理规律,也可以从其中体会到了科学研究的乐趣。
例二
创新模仿基础之演示实验:取一截粉笔和一张小纸片(粉笔比纸片重),从同一高处同时释放。
问题导学:什么样的物体下落得更快?物体下落快慢是不是跟重力有关?什么原因导致它们先后落地?
分析:通过观察和体验,由演示实验可见:粉笔比纸下落快粉笔先落地。师生讨论:为什么呢?空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素。还可以思考得出: 如果设法消除空气阻力,会怎样?当阻力很小,可以忽略时,物体下落是不是可视为自由落体运动?通过演示实验与物理教学的整合,用实验、观察、推理、极端外推、悖论等研究方法创新模仿,加深了学生对自由落体运动的感性认识,加深了他们对这类问题的理解。
三、学科历史
物理教学改革的目的之一,是对学主进行培养和训练科研人员应具有的素质和能力,要形成科学的思维方法。这就要求我们将物理教学和学科历史结合,具体地讲就是善于把学生推到若干年前让他们从当时的科学背景出发去重温科学家们在什么问题上,什么环节中、什么情况下,用什么方法和思想作出了科学发明和发现的突破性步骤,从而把这些关键的步骤联系起来。
例三
创新模仿基础之学科历史:教材p70页阅读材料《伽利略对自由落体运动的研究》
问题导学:伽利略的研究方法是什么?
分析:这部分内容应以学生自学为主,老师适当引导。关于落体运动的规律,历史曾经出现过两种截然不同的观点。应该阐明:历史上,伽利略首先通过落体佯谬的思想进行实验,否定亚里斯多德的物体越重下落越快的结论;最后将斜面实验推广,得出结论。伽利略开创的研究方法是提出假设--数学推理--实验验证-合理外推。这种方法对科学研究具有重大的启蒙作用,至今仍是重要科研方法之一。今天我们就是要踏着历史发展的脚印,研究一下落体运动究竟是什么运动,遵循什么规律,使教和学的思路去尽量接近科学家认识的思路。通过对学科历史的创新模仿,激发学生的学习兴趣,培养科学的思维方法,这也是物理教学实质性改革的途径和方向,是培养创造型人才的一个有效途径。
在组织创新模仿式教学时,应将基于上述三个基础的创新模仿活动贯穿于课堂教学始终,尤其表现在以下四个主要教学环节中——
一、新课导入
例四
目的:物体下落快慢的因素分析
创新模仿基础之演示实验:取大小不同的两张纸,将小纸片揉成一团,从同一高处同时释放。
问题导学:究竟是重的物体下落快还是轻的物体下落快呢?
分析:实验现象表明小纸团先落地,这说明轻的物体比重的物体下落快。通过简单的小实验使学生认识到:通常看到的下落有快有慢,是由于空气阻力的影响。自由落体运动在地球大气层里是一种理想运动,但掌握了这种理想运动的规律,也就为研究实际运动打下了基础。
问题导学:如果完全没有空气阻力的影响,或者空气阻力不太大,与重力相比较可以忽略时,实际的落体运动可以近似地当作自由落体运动。同学们猜想一下,那时,轻、重物体谁下落得快呢?
创新模仿基础之演示实验:牛顿管实验
分析:用牛顿管演示不同物体在没有空气阻力的影响下的下落情况。强调管内空气已被抽得很稀薄,空气阻力的影响非常小。可见:如果没有空气阻力的影响,不同物体下落的快慢是一样的。这些实验现象可以使学生充分认识到空气阻力的存在掩盖了自由下落的物体的规律,需要排除空气阻力的影响才能发现自由下落物体的运动规律,很自然的引出了理想运动——自由落体运动,并为下面的研究做好铺垫。这种创新模仿建立概念的程序,对中学生来说是比较容易接受的。
二、知识讲解
例五
目的:科学方法
创新模仿基础之演示实验:取大小不同的两张纸,将小纸片揉成一团,从同一高处同时释放。
问题导学:实际的落体运动可以近似地当作自由落体运动,这种理想运动忽略哪些次要因素?
分析:在科学研究中,我们常常采取忽略一些次要因素,从最简的问题入手的方法。纸片受到的空气阻力明显地比纸团受到的空气阻力大,所以纸片下落较慢。排除空气阻力的影响才能发现自由下落物体的运动规律,在落体运动中,先排除空气阻力,研究物体在没有空气阻力条件下的运动,这就是自由落体运动。
知识扩展:科学方法的教学是本节的一个重要教学内容。通过对理想化方法的创新模仿,学习分析和处理表面现象,发现其掩盖下的规律,再用规律解决实际问题的物理方法。引导学生通过讨论学习本节内容,教学中可将自由落体运动扩展到别的星球,还可引伸到竖直上抛,为学生活用知识奠定基础,还有利于激发学习的积极性和培养能力。
三、误区排解
同学们经常和物理现象打交道,在学习掌握其规律之前,已有许多感性认识,如果能够正确理解,那对学习物理将十分有利。遗憾的是,这些感性认识往往会掩盖住事物的内在实质,而给人以错觉。生活中有一些感觉不总是正确的,不能把生活中的经验,感觉当成规律来用。在学习物理概念时,要了解哪些日常观念是不科学的,通过多个例子去证明它是错误的,从而排除干扰,正确理解物理概念。要特别注意的是曾经犯过错误的典型例子,往往可以警示自己,碰到类似问题时不再或少犯同样的错误。
例六
目的:排除认识上的误区
创新模仿基础之生活事实:我们平时常见的现象是,重的物体下落快。
问题导学:我们是不是由日常经验得出这样的结论,重的物体比轻的物体下落快?
分析:学生由于受日常经验的影响,对物体的坠落普遍存在重快轻慢的错误认识。要消除学生的从生活中得来的错误观念,培养学生透过现象看到本质的认识观,这是本节教学的难点之一,关键在于说明不同物体下落的加速度都是重力加速度g。由于对日常经验印象很深,所以做好演示实验十分重要。除了牛顿管的实验之外,还可以做许多简单易行的小实验,使学生明确认识,日常见到的现象是因为受空气阻力的影响的缘故。引导学生建立正确观念:任何物体的自由落体运动都是完全相同的,即无论何种物体、是轻是重,它们下落的速度都是相同的。
四、习题检测
要真正理解掌握概念,只有通过实践和应用才能实现。
规律具有普遍性,因此可以直接模仿运用,
我们应该把着眼点放在观察分析现象、利用知识解决实际问题的能力培养上,要把主要精力聚焦在加强对基础知识的理解深度上,要养成定向思维的.习惯。所谓科学的思维方法,浅显地说,就是以客观存在的事实作为出发点,经过观察分析、对比鉴别,利用综合归纳或演绎推理,得出对事物规律的理解。
例七
目的:应用自由落体运动规律解题
创新模仿基础之生活事实:前面学习过匀加速直线运动的规律
vt=v0+at;s=v0t+0.5at2;vt2 – v02=2as
问题导学:自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,是否可以直接创新模仿?
分析:直接创新模仿导出自由落体运动规律:vt=gt;h=0.5gt2;vt2 =2gh
知识扩展:自由落体运动在地球大气层里是一种理想运动,掌握了这种理想运动的规律,也就为研究实际运动打下了基础。当空气阻力不太大,与重力相比较可以忽略时,实际的落体运动可以近似地当作自由落体运动。理解自由落体运动的实质,掌握自由落体运动的规律运用理想化方法,通过比较重力与空气阻力的大小,将实际问题转化为自由落体问题。老师可以举一些变式练习,让学生当堂完成。例如:通过石子下落测量井口到水面的深度;宇航员也可用此法,测算星球上一个深洞的深度。通过对例题的进一步讨论,把学生的认识引向具体问题具体分析的更深层次,促进知识转化为技能。
如上所述,本节课具有下述特点:
1、本堂课没有回避问题,而是分析问题的困难,提出研究问题的方法是:让学生结合实际更好地理解自由落体运动规律,理解自由落体的条件、空气阻力的影响。整节课从实践到理论分析,再到实践,将实践、实验和历史与课程很好的融为一体,体现了科学研究问题的全过程,逻辑推理清晰,步步深入。先让学生观察实验,认识到是空气阻力造成问题复杂的原因。演示实验和伽利略的巧妙推理的介绍,为学生进行科学探究创造条件,真实、直观、生动、形象,抓住了关键,给学生留下深刻印象,激发了学生探究的积极性。
2、本节课采用现代认知心理学的教学理论设计,利用了创新模仿方式进行教学,充实了内容,腾出了时间,让学生充分地、独立地积极思维,能较好体现物理思想和物理方法。课堂创新氛围浓郁,抓住教学的某些环节,有利于学生创造意识的培养。学生相互探讨、交流、学习,思维活跃,体验研究问题、寻求规律的科学研究过程,抓住课堂教学的制试点,启发学生创造性运用,使学生在获取知识的同时,创造性思维和创造能力得到发展。
值得进一步研究的问题是:在用创新模仿启发学生讨论分析得出结论,如何更好地引导、启发,更好地培养学生的创新精神、独立思考能力,需要更深入地研究。总之,希望在教学过程中有更多更好的教法和学法创造出来。
高三物理教案篇3
一、教学目的:
1.经历从许多与力相关的日常生活现象中,归纳出力的基本概念的过程,并了解力的概念。
2.通过实验感受力作用的相互性。
3.通过常见的事例和实验,认识力的作用效果。
二、教学重点:
1、让学生经历和体验归纳力的初步概念的过程。
2、力的初步概念。
三、教学难点:
利用力的作用是相互的道理,解释一些简单的力的现象。
四、教学过程:
(一)引入新课
请一位同学到教室前面表演举哑铃。(演示)
师:请这位同学谈谈肌肉有什么感觉?
生:我感到手臂上的肌肉十分紧张。
师:最初我们对力的认识,就是从肌肉的紧张的感觉而得来的`。那么,在物理学中我们又是怎样来认识力的呢?今天,我们就来研究这个问题。
(二)新课教学
1、力是什么
师:在日常生活中,人们在什么情况下会用力呢?
生:举重比赛时,人用手推杠铃。
生:拔河比赛时,人用力拉绳。
生:人用力压跷跷板。
生:人用力提水桶。
师:刚才几位同学举的在推、拉、压、提等情况下,人对物体施加了力。那么,是否只有人才能对物体施加力呢?生产中,你见过其他物体对物体施加力的情况吗?
生:我看见过推土机推土。
生:我见过大吊车提货物。
生:我见过压路机压路。
生:我见过拖拉机拉犁。
(教师选好学生所举的例子,并做好板书)
师:同学们想一想黑板上的这些例子,有什么共性?
生:上面的例子中,不论是人还是物体,当他们对别的物体用力时,都与别的物体是相互接触的。
生:都发生了推、拉、压、提等动作。
师:刚才的两位同学总结得很好,我们先来看第一位同学所讲的即发生力的时候,物体与物体总是相互接触的。你同意这种看法吗?
生:我不同意。
师:为什么呢?你能举出一个发生力的时候,物体没有相互接触的例子吗?
生:我用钢笔与头发摩擦,然后将钢笔接近小纸屑,发现还没有接触,小纸屑就被钢笔吸引上了。
师:很好,这位同学所举的例子告诉我们,一个物体对别的物体施加力的时候,可以不直接接触。
师:再来看第二位同学讲的,有力发生时,物体之间总会发生推、拉、提、压等动作。在物理学中通常将物体之间的推、拉、提、压、排斥、吸引等叫做作用。
师:现在我们就可以归纳出力的概念。把上述例子中的具体物体的名称去掉,用“物体”代替,则力的概念就成为:力是物体对物体的作用。
师:我们通常将施加力的物体叫做施力物体,受到力的物体叫做受力物体。
从黑板的例子中找出施力物体和受力物体。(学生练习)
2、力的作用是相互的
师:请同学们用手拍桌子,两手互拍,拉橡皮筋,提书包,体会一下施力与受力的感觉。你能发现力的作用有什么特点?
生:用手拍桌子时,手对桌子施力,但手感到疼,这说明桌子也对手施了力。
生:两手互拍时,左手对右手施力,右手也对左手施力。
生:用手拉橡皮筋时,橡皮筋也在拉手。
生:手向上提书包,书包对手也在向下拉。
师:大量的事实说明,物体间力的作用是相互的。
(板书:物体间力的作用是相互的)
3、力的作用效果
请一位同学上台表演拉健身拉力器。(演示)
师:同学们注意观察,拉力器中弹簧的形状有什么变化?
生:在拉力的作用下,弹簧的长度伸长。
师:对,刚才拉橡皮筋时,橡皮筋的长度也伸长了。这些情况说明力可以使物体的形状发生改变(简称形变)。
(板书:力可以使物体发生形变)
师:在踢足球时,足球的状态是否发生了改变?怎样改变?
生:足球有时是静止的,但受力后就成为运动的。
生:足球有时是运动的,但被守门员接住后就成为静止的。
生:足球有时朝某一方向运动,但受力后却改变了方向,飞向另一个方向。
生:足球的运动快慢也有变化。
师:物体由静到动、由动到静,以及运动快慢和方向的改变,都被认为它的运动状态发生了改变。
高三物理教案篇4
㈠教学目的:
⒈知道光的折射现象;知道光的折射规律;知道在折射中光路是可逆的;知道日常生活中由于光的折射而产生的一些现象。
⒉培养学生的观察能力和分析数据得出结论的综合能力。
⒊对学生进行安全。
㈡教学重点和难点:
重点:光的折射现象。观察、分析实验,归纳出光的折射规律。
难点:观察、分析实验,归纳出光的折射规律及在折射中光路中可逆的。
㈢教学仪器:
玻璃水缸、水、激光发射器、光具盘、玻璃砖、几根钢针、多媒体电脑及投影仪等。
㈣教学过程:
一、课题引入:
我们都知道渔民捕鱼有很多方法,如:用网网鱼、用鱼叉叉鱼等。现在,我们也来体验一下渔民的生活,(出示塑料泡沫上画有鱼和玻璃水缸)进行叉鱼比赛。当学生在比赛时,发现钢针都叉在鱼的上方后,惊奇之余,告诉学生,要知道为什么,等我们学完光的折射后,就明白其中的道理了。从而引入课题。(电脑显示标题)
二、新课进行:
1、光的折射:
平时我们看到装水的玻璃杯中的吸管会在水面处弯折,也是这个道理(电脑显示图片)。让我们再来观察另一个实验,在玻璃水缸中插入一块木板,用激光沿着木板,从空气斜射到水面,问:可以看到什么现象?(可以看到光不再沿直线传播而是在水面处改变方向进入水中)再观察光从空气中斜射到玻璃中,问:要以看到什么现象?(同样也可以看到光不再沿直线传播而是在玻璃面处改变方向进入玻璃中)
从实验中,我们看到光从空气中斜射入水和玻璃中都能看到光在水面和玻璃面处改变传播方向,而且实践也证明其他介质中也会发生同样的现象。因此,我们把“光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化。”的这种现象叫做光的折射。(板书用电脑显示)
2、光的折射规律:
通过刚才的实验教师把刚才光的折射现象用电脑显示出光的折射光路图。
从图中介绍,什么是折射光线和折射角。为了防止学生把折射光线与界面夹角误认为折射角。所以,要特别指出:折射角是折射光线与法线的夹角。(并用电脑显示)
下面我们来做个实验研究光从空气射入玻璃有什么规律。要求学生要注意观察,并用电脑显示观察目的:
①光从哪一种介质中射入哪一种介质中的?是怎样入射的?
②折射光线、入射光线与法线在位置上有什么关系?
③入射角和折射角的大小关系?
d、当入射角变化时,折射角是如何变化的?先让学生观察一下整个实验的动态过程,然后让学生回答出部分问题后,教师:为更好地研究光的折射规律,我们来认真分析整个实验。并出示以下表格:
边实验边让学生填写表格,表格完成后分析表格和利用电脑动画来总结规律。得出:光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线与入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分居法线两侧;折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(用电脑显示出)
从表格中我们也可以看出,在折射中,光路也中可逆的。(用电脑显示出,并加以动画显示。)
3、用光的`折射来解释眼睛受骗的问题
现在,我们来解释刚才在叉鱼比赛中,为什么我们同学会叉在鱼的上方。原来鱼从水中发出的光线,由水进入空气时,会在水面发年折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,觉得这些光线好像是从它们的反向延长线的交点鱼像发出来的,鱼像是鱼的虚像,鱼像比鱼位置高。所以刚才比赛的同学会叉在鱼的上方。(利用电脑演示加以解释)
利用电脑播放视频材料:放在杯底刚好看不见的硬币,加上水后又会看得见。要求学生利所学的知识加以回答,最后强调看见的硬币是硬币的虚像。
4、课堂练习
(1)光从空气行政村射入水中时,折射角()入射角。
(2)池水看起来比实际的浅,这是由于光从水中射入空气时发生()造成的。
(3)画出图中折射光线的大致方向。
三、小结
1、光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这现象叫做光的折射。
2、光的折射规律:
内容:光从空气斜射入水或其它介质中,折射光线与入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分居法线两侧;折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变;在折射中光路也是可逆的。
注意:弄清一点、二角、三线的涵义。
高三物理教案篇5
1、知识与技能
(1)通过实验了解光电效应的实验规律。
(2)知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。
(3)了解康普顿效应,了解光子的动量
2、过程与方法:经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。
3、情感、态度与价值观:领略自然界的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲,乐于探究自然界的奥秘,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
教学重点:光电效应的实验规律
教学难点:爱因斯坦光电效应方程以及意义
教学方法:教师启发、引导,学生讨论、交流。
教学用具:投影片,多媒体辅助教学设备
(一)引入新课
回顾前面的学习,总结人类对光的本性的认识的发展过程?
(多媒体投影,见课件。)光的干涉、衍射现象说明光是电磁波,光的偏振现象进一步说明光还是横波。19世纪60年代,麦克斯韦又从理论上确定了光的电磁波本质。然而,出人意料的是,正当人们以为光的波动理论似乎非常完美的时候,又发现了用波动说无法解释的新现象——光电效应现象。对这一现象及其他相关问题的研究,使得人们对光的又一本质性认识得到了发展。
(二)进行新课
1、光电效应
实验演示1:(课件辅助讲述)用弧光灯照射擦得很亮的锌板,(注意用导线与不带电的验电器相连),使验电器张角增大到约为30度时,再用与丝绸磨擦过的玻璃棒去靠近锌板,则验电器的指针张角会变大。上述实验说明了什么?(表明锌板在射线照射下失去电子而带正电)
概念:在光(包括不可见光)的照射下,从物体发射电子的现象叫做光电效应。发射出来的电子叫做光电子。
2、光电效应的实验规律
(1)光电效应实验
如图所示,光线经石英窗照在阴极上,便有电子逸出----光电子。光电子在电场作用下形成光电流。
概念:遏止电压,将换向开关反接,电场反向,则光电子离开阴极后将受反向电场阻碍作用。当k、a间加反向电压,光电子克服电场力作功,当电压达到某一值uc时,光电流恰为0。uc称遏止电压。
根据动能定理,有:
(2)光电效应实验规律
①光电流与光强的关系:饱和光电流强度与入射光强度成正比。
②截止频率νc----极限频率,对于每种金属材料,都相应的有一确定的截止频率νc,当入射光频率ν>νc时,电子才能逸出金属表面;当入射光频率ν
③光电效应是瞬时的。从光开始照射到光电子逸出所需时间
3、光电效应解释中的疑难
经典理论无法解释光电效应的实验结果。
经典理论认为,按照经典电磁理论,入射光的光强越大,光波的电场强度的振幅也越大,作用在金属中电子上的力也就越大,光电子逸出的能量也应该越大。也就是说,光电子的能量应该随着光强度的增加而增大,不应该与入射光的频率有关,更不应该有什么截止频率。
光电效应实验表明:饱和电流不仅与光强有关而且与频率有关,光电子初动能也与频率有关。只要频率高于极限频率,即使光强很弱也有光电流;频率低于极限频率时,无论光强再大也没有光电流。
光电效应具有瞬时性。而经典认为光能量分布在波面上,吸收能量要时间,即需能量的积累过程。
为了解释光电效应,爱因斯坦在能量子假说的基础上提出光子理论,提出了光量子假设。
4、爱因斯坦的光量子假设
(1)内容
光不仅在发射和吸收时以能量为hν的微粒形式出现,而且在空间传播时也是如此。也就是说,频率为ν的光是由大量能量为e=hν的光子组成的粒子流,这些光子沿光的传播方向以光速c运动。
(2)爱因斯坦光电效应方程
在光电效应中金属中的电子吸收了光子的能量,一部分消耗在电子逸出功w0,另一部分变为光电子逸出后的`动能ek。由能量守恒可得出:
w0为电子逸出金属表面所需做的功,称为逸出功。wk为光电子的最大初动能。
(3)爱因斯坦对光电效应的解释
①光强大,光子数多,释放的光电子也多,所以光电流也大。
②电子只要吸收一个光子就可以从金属表面逸出,所以不需时间的累积。
③从方程可以看出光电子初动能和照射光的频率成线性关系
④从光电效应方程中,当初动能为零时,可得极限频率:
爱因斯坦光子假说圆满解释了光电效应,但当时并未被物理学家们广泛承认,因为它完全违背了光的波动理论。
5、光电效应理论的验证
美国物理学家密立根,花了十年时间做了“光电效应”实验,结果在1915年证实了爱因斯坦光电效应方程,h的值与理论值完全一致,又一次证明了“光量子”理论的正确。
6、展示演示文稿资料:爱因斯坦和密立根
由于爱因斯坦提出的光子假说成功地说明了光电效应的实验规律,荣获1921年诺贝尔物理学奖。
密立根由于研究基本电荷和光电效应,特别是通过著名的油滴实验,证明电荷有最小单位。获得1923年诺贝尔物理学奖。
点评:应用物理学家的历史资料,不仅有真实感,增强了说服力,同时也能对学生进行发放,有利于培养学生的科学态度和科学精神,激发学生的探索精神。
光电效应在近代技术中的应用
(1)光控继电器
可以用于自动控制,自动计数、自动报警、自动跟踪等。
(2)光电倍增管
可对微弱光线进行放大,可使光电流放大105~108倍,灵敏度高,用在工程、天文、科研、军事等方面。
高三物理教案篇6
教学目标
知识目标
(1)知道光电效应现象
(2)知道光子说的内容,会计算光子频率与能量间的关系
(3)会简单地用光子说解释光电效应现象
(4)知道光电效应现象的一些简单应用
能力目标
培养学生分析问题的能力
教学建议
教材分析
分析一:课本中先介绍光电效应现象,再学习光子说,最后用光子说解释光电效应现象产生的原因。本节内容说明光具有粒子性,从而引出量子论的基本知识。
分析二:光电效应有如下特点:
①光电效应在极短的时间内完成;
②入射光的频率大于金属的极限频率才会发生光电效应现象;
③在已经发生光电效应的条件下,逸出的光电子的数量跟入射光的强度成正比;
④在已经发生光电效应的条件下,光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大。
教法建议
建议一:对于光电效应现象先要求学生记住光电效应的实验现象,然后运用光子说去解释它,这样可以加深学生的理解。
建议二:学生应该会根据逸出功求发生光电效应的'极限频率,但可以不要求运用爱因斯坦光电效应方程进行计算。
教学设计示例
光电效应、光子
教学重点:光电效应现象
教学难点:运用光子说解释光电效应现象
示例:
一、光电效应
1、演示光电效应实验,观察实验现象
2、在光的照射下物体发射光子的现象叫光电效应
3、现象:
(1)光电效应在极短的时间内完成;
(2)入射光的频率大于金属的极限频率才会发生光电效应现象;
(3)在已经发生光电效应的条件下,逸出光电子的数量跟入射光的强度成正比;
(4)在已经发生光电效应的条件下,光电子最大初动能随入射光频率的增大而增大。
4、学生看书上表格常见金属发生光电效应的极限频率
5、提出问题:为什么会发生3中的现象
二、光子说
1、普朗克的量子说
2、爱因斯坦的光子说
在空间传播的光不是连续的,而是一份份的,每一份叫做光量子,简称光子。
三、用光子说解释光电效应现象
先由学生阅读课本上的解释过程,然后教师提出问题,由学生解释。
四、光电效应方程
1、逸出功
2、爱因斯坦光电效应方程
对一般学生只需简单介绍
对层次较好的学生可以练习简单计算,深入理解方程的意义
例题:用波长200nm的紫外线照射钨的表面,释放出的光电子中最大的动能是2.94ev.用波长为160nm的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子的最大动能是多少?
五、光电效应的简单应用
六、作业
探究活动
题目:光电效应的应用
组织:分组
方案:分组利用光电二极管的特性制作小发明
评价:可操作性、创新性、实用性
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