选修3-5《1能量量子化》优质课教案设计

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（3）了解能量子的概念

2、过程与方法：

了解微观世界中的量子化现象。比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。

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: 能量子的概念

教学难点: 黑体辐射的实验规律

导入：

请同学观察：

用酒精喷灯加热刀片时其颜色如何变化。

观看电磁场加热铁块的视频：随温度升高，铁块颜色如何变化。（学生：发红）

生活中也有类似的情景，如打铁，如果涉及到工业大规模生产的话，我们需要知道它的准确温度，在19世纪工业大革命时期，没有精确测量温度的仪器，铁水温度太高，不能用温度计去测，也只能由经验丰富的工人根据铁水的颜色来判断是否可以铸造了。因此人们急需知道物体发光的颜色与其温度的关系。

一、热辐射

1、常温下的物体有明有暗，看到的为反射光，但是它也存在辐射，为不可见光，可借

助红外探测仪观察：

高温下时物体辐射的光为可见光，不同温度下显现出不同颜色，如铁块：暗红、赤

红、橘红、黄白色（图片）。

引出热辐射定义：科学研究表明我们周围所有物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，称为热辐射，热辐射的强度与温度有关。

二、黑体与黑体辐射

一般物体的热辐射强度除了与温度相关以外，还与材料的种类、表面情况有关，如此多的因素要考虑，给我们的研究带来很大的困难，因此科学家肯定会试图寻找简便的模型。于是他们做进一步研究：物体除了辐射电磁波，还会吸收、反射电磁波，吸收电磁波的能力会与什么因素有关呢？----------通过火柴实验探究：黑白两金属片上分别用蜡烛油固定一根火柴棒，用取暖器加热，请同学观察实验现象，同时用摄像头将实验过程直播到屏幕，并引导学生分析：从能量角度分析，单位时间传到金属片的总能量基本相同，黑色先掉，吸收和反射的能量关系是怎样的？------说明黑色吸收辐射能力强，反射能力弱。例如夏天的穿衣颜色、头发、电瓶车坐垫、汽车遮阳挡等。

如果有一种物体能完全吸收入射的各种波长的电磁波而不反射或透射，这种物体称为绝对黑体，简称黑体。比如：在一个空腔上开一个小孔，电磁波进入小孔后经过多次反射、吸收，最终不能从小孔射出，这个小孔就成了一个黑体。由于生活中找不到完全吸收电磁波的物体，因此黑体是理想化模型。但我们身边也有很多类似黑体的物质：车厢、房子的玻璃

黑体向外发出的辐射称为“黑体辐射”，并且辐射强度只与T有关，因此，科学家在研究热辐射规律时，会特别关注黑体辐射。

1、黑体辐射规律

在1889年，卢默与鲁本斯通过分光技术+热电偶设备，测出黑体辐射的电磁波强度按波长的分布情况的数据，介绍横纵坐标。