粒子的波动性 教案 说课稿 教学设计
高中二年级下学期物理《粒子的波动性和量子力学的建立》教学设计
4.5粒子的波动性教学设计一、学科核心素养物理观念：知道德布罗意波，光有波动性和粒子性等基本观点和相关实验证据。
科学思维：掌握光的波粒二象性，理解其对立统一关系；并能应用波粒二象性解释有关现象，提高分析、推理能力。
科学探究：通过学习电子衍射、与干涉的探究，学会观察与讨论，并能得出实验结论，提高动脑能力。
科学态度与责任：学习科学家们探究物质波坚持实事求是的科学态度，激发学习科学的兴趣。
二、教学重难点知道德布罗意波，光有波动性和粒子性等基本观点和相关实验证据三、教学过程通过对双缝干涉、光电效应等一系列问题的研究，人们终于认识到光既有粒子性，又有波动性。
我们已经认识到如电子、质子等实物粒子是具有粒子性的，那么，实物粒子是否也会同时具有波动性呢?1.粒子的波动性德布罗意(De · Broglie)，法国物理学家，1929年诺贝尔物理学奖获得者，波动力学的创始人，量子力学的奠基人之一。
1923年发表了题为“波和粒子”的论文，提出了物质波的概念。
他认为，“整个世纪以来( 指19世纪 ) 在光学中比起波动的研究方法来，如果说是过于忽视了粒子的研究方法的话，那么在实物的理论中，是否发生了相反的错误呢？是不是我们把粒子的图象想得太多，而过分忽略了波的图象呢？”德布罗意提出假设：实物粒子也具有波动性，即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系。
粒子的能量ε和动量p 跟它所对应的波的频率ν和波长λ之间，遵从如下关系：p hh ==λεν,这种与实物粒子相联系的波后来被称为德布罗意波，也叫作物质波。
波长太短，无法观测到子弹等实物的波动性。
1、任何物体,小到电子、质子,大到行星、太阳都存在波动性,我们之所以观察不到宏观物体的波动性,是因为宏观物体对应的波长太小的缘故。
2、德布罗意假说是光子的波粒二象性的一种推广,使之包括了所有的物质粒子,即光子与实物粒子都具有粒子性,又都具有波动性,与光子对应的波是电磁波,与实物粒子对应的波是物质波。
高中物理 第十七章 3粒子的波动性教案 新人教版选修3-5(2篇)
粒子的波动性★新课标要求（一）知识与技能1．了解光既具有波动性，又具有粒子性。
2．知道实物粒子和光子一样具有波粒二象性。
3．知道德布罗意波的波长和粒子动量关系。
（二）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。
（三）情感、态度与价值观1．通过学生阅读和教师介绍讲解，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，不断得到纠正与修正。
2．通过相关理论的实验验证，使学生逐步形成严谨求实的科学态度。
3．通过了解电子衍射实验，使学生了解创造条件来进行有关物理实验的方法。
★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。
★教学难点实物粒子的波动性的理解。
★教学方法学生阅读－讨论交流－教师讲解－归纳总结★教学用具：课件：PP演示文稿（科学家介绍，本节知识结构）。
多媒体教学设备。
★课时安排 1 课时★教学过程（一）引入新课提问：前面我们学习了有关光的一些特性和相应的事实表现，那么我们究竟怎样来认识光的本质和把握其特性呢？请同时举出相应的事实基础。
学生阅读课本、思考后回答：光是一种物质，它既具有粒子性，又具有波动性。
在不同条件下表现出不同特性。
（分别举出有关光的干涉衍射和光电效应等实验事实）。
点评：让学生阅读课本内容结合前面所学知识进行归纳总结，形成正确观点。
教师：原来我们不能片面地认识事物，能举出本学科或其他学科或生活中类似的事或物吗？学生举例说明：例如哲学中对事物的辨正观点等。
点评：培养学生对事物或规律的全面把握，并与与其他学科进行横向渗透联系。
（二）进行新课1、光的波粒二象性教师：讲述光的波粒二象性。
在学生的辨析说明下进行归纳整理。
（1）我们所学的大量事实说明：光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性。
光的分立性和连续性是相对的，是不同条件下的表现，光子的行为服从统计规律。
《粒子的波动性》教学设计
《粒子的波动性》教学设计一、教材分析本节教材涉及物质波概念的建立和物质波的实验检验等知识，突出科学家探索物质波的历程和类比思维方法的运用，是对学生进行科学思维教育的好题材，在教学中要使学生能从科学家的工作中感悟科学探究，特别是科学家如何向固有的观念、认识挑战，提出大胆的猜想和假说，如何寻找有效的方法加以验证。
学生已经学习了光的粒子性和波动性，但是实物粒子同时具有波动性和粒子性学生较难理解，在经典物理学中，物质的波动性和粒子性是互不相容的，二者是两种不同的研究对象，波和粒子这两个概念是互相排斥的，所以实物粒子波动性的理解是教学的难点。
二、教学目标1.通过实验分析，了解光的波粒二象性的内容，感受微观粒子运动的复杂性。
2.知道实物粒子具有波动性，领会对称的研究方法，感悟科学家的探究精神。
3.通过对物质波的实验验证内容的学习，感受实验研究这一重要的研究方法。
4.通过对科学漫步的阅读，感受科学的成就推动了技术的进步。
三、教学过程1.辩证统一——光的波粒二象性围绕如下几个问题展开：问题一：前面我们学习了许多关于光的知识，光到底是什幺？你的依据又是什幺？学生回答后教师归纳：光有波的性质，我们称为光的波动性，光有粒子的性质，我们称为光的粒子性；光既有波动性，又有粒子性，即光具有波粒二象性。
光真可谓“横看成岭侧成峰”！问题二：光的这两种性质有无联系？它们的关系又是怎样？问题三：光是那幺的熟悉，那幺的亲切，可人类对光的认识构成了一部科学史诗，揭开它的庐山真面目，认识它的波动性和粒子性真难！为什幺全面认识光的性质那幺难？教师指出：光有波粒二象性是一种实验事实，但光不是经典意义上的粒子，也不是经典意义上的波，需要借助事实去想象。
光有时表现出波动性，有时表现出粒子性，它们均反映了光的本质的一个侧面。
这在宏观世界看是矛盾的现象，在微观世界，却是统一的，在光身上，我们看到了波动性与粒子性的统一、连续性与间断性的统一。
【设计意图】借助图片展示、结合实验事实的讨论，以及教师的启发性讲述，帮助学生根据事实去想象、理解和把握光的多面性。
人教版高中物理选修3-5教案：17.3+粒子的波动性+
17.3 崭新的一页：粒子的波动性★新课标要求（一）知识与技能1．了解光既具有波动性，又具有粒子性。
2．知道实物粒子和光子一样具有波粒二象性。
3．知道德布罗意波的波长和粒子动量关系。
（二）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。
（三）情感、态度与价值观1．通过学生阅读和教师介绍讲解，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，不断得到纠正与修正。
2．通过相关理论的实验验证，使学生逐步形成严谨求实的科学态度。
3．通过了解电子衍射实验，使学生了解创造条件来进行有关物理实验的方法。
★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。
★教学难点实物粒子的波动性的理解。
★教学方法学生阅读－讨论交流－教师讲解－归纳总结★教学用具：课件：PP演示文稿（科学家介绍，本节知识结构）。
多媒体教学设备。
★课时安排 1 课时★教学过程（一）引入新课提问：前面我们学习了有关光的一些特性和相应的事实表现，那么我们究竟怎样来认识光的本质和把握其特性呢？请同时举出相应的事实基础。
学生阅读课本、思考后回答：光是一种物质，它既具有粒子性，又具有波动性。
在不同条件下表现出不同特性。
（分别举出有关光的干涉衍射和光电效应等实验事实）。
点评：让学生阅读课本内容结合前面所学知识进行归纳总结，形成正确观点。
教师：原来我们不能片面地认识事物，能举出本学科或其他学科或生活中类似的事或物吗？学生举例说明：例如哲学中对事物的辨正观点等。
点评：培养学生对事物或规律的全面把握，并与与其他学科进行横向渗透联系。
（二）进行新课1、光的波粒二象性教师：讲述光的波粒二象性。
在学生的辨析说明下进行归纳整理。
（1）我们所学的大量事实说明：光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性。
光的分立性和连续性是相对的，是不同条件下的表现，光子的行为服从统计规律。
(粒子的波动性1)说课稿
《粒子的波动性》说课稿柴兆红各位评委老师上午好，我今天说课的题目是《粒子的波动性》，下面我将从教材、教学目标、教学重难点、教法和学法、教学过程及设计意图、板书设计等六个方面对本课进行说明。
一、说教材本节为新课程人教版选修 3-5 第17章第 3 节内容。
本节课主要围绕光的波粒二象性，德布罗意波等内容展开，新〈课标〉要求知道光具有波粒二象性，知道波与粒子的理论联系；知道德布罗意波及其波长的计算，了解德布罗意波的验证实验；通过对物理学史的学习了解到人类直接经验的局限性，人类对世界的探究是不断深入的，渗透了辩证的思想，本课始终洋溢着大胆创新、勇于探索、实事求是的科学态度和科学精神，知道类比法和实践法等科学方法。
本节内容有利于学生的终身发展。
由于光的波动性、粒子性知识比较零散，所以本节课通过回顾科学家对光本质的认识历程，由光到粒子再到实物都具有波粒二象性为线索进行展开，通过学习科学家研究的历程来激发学生学习物理的兴趣，同时由于本节内容较为抽象，无法利用实验直接进行探究，所以教学过程选择了自主教学与理论探究相结合的方法进行教学。
二、说教学目标（一）知识目标1 、知道实物粒子和光子一样都具有波粒二象性．2 、会从能量、动量、波长、频率的角度分析波和粒子之间的联系．3 、知道德布罗意波，会计算德布罗意波波长．（二）技能目标通过学习增加学生学习物理的兴趣，激发学生热爱科学、探索真理的热情，拓展学生的知识面，促进学生的自主学习。
（三）情感目标通过对物理学史的学习还了解到人类直接经验的局限性，人类对世界的探究是不断深入的，渗透辩证的思想、科学的精神和科学的方法，促进了科学世界观和价值观的形成。
三、说教学重难点重点：知道德布罗意波及德布罗意波长的计算。
难点：理解德布罗意波（物质波）及表现规律。
四、说教法和学法科学合理的教学方法能使教学效果事半功倍，达到教与学的和谐完美统一。
基于此，我采用的教法是讲授法，点拨法和启发式教学。
人教版物理教材选修3-5 第十七章第3节《粒子的波动性》名师教案
17.3 粒子的波动性一、核心素养通过《粒子的波动性》的学习过程，让学生感受人类对光认识的美好、曲折过程，欣赏物理学的对称美，体会蕴含的哲学思想。
从科学家的工作中感悟科学探究：如何向固有观念挑战，提出大胆猜想和假说，如何寻找有效的方法加以验证。
培养学生的科学文化素质──科学方法、科学意识、科学精神。
二、教学目标1. 通过史实的回顾，感受人类对光的认识过程的曲折性，了解光的波粒二象性的内容。
2. 知道实物粒子具有波动性，领会类推的研究方法和用历史的观念来看问题，感悟科学家的探求精神。
3. 通过对德布罗意波的实验对象的选择和实验方案的设计，感受实验研究这一重要的研究方法。
4. 通过对显微镜的分析学习，感受科学的成就推动了技术的进步。
三、学情分析粒子的波动性是《人教版选修3-5》第十七章第三节内容，主要包括了解光的波粒二象性，知道实物粒子的波动性和物质波的实验验证。
学生在《选修3-4》中已经学习了光的波动性的知识，在本章第二节又学习了光的粒子性的知识，通过光的本性的史实回顾，了解光的波粒二象性难度不大。
类推的思想方法在高中物理学习中曾多次运用，学生能从科学家的工作中感悟科学探究，以及向固有观念的大胆挑战。
这其中蕴含的教育功能是非常重要的，教学中要突出体现和渗透。
学生明白，任何一个假设的验证，都必须依靠实验。
实验如何设计，在设计过程中技术问题如何解决，是本节课思维量最大的部分，也是最能锻炼学生能力的部分，这一教学环节的设计显得尤为重要。
建立具体的情境，通过问题的引导，学生在探究中完成这个实验方案。
四、教学重点、难点1. 实物粒子的波动性、类推的研究方法、对固有观念的挑战2. 物质波实验方案的设计、技术问题的解决五、教学活动课前：登陆优教平台，发送预习任务。
根据优教平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，针对性教学。
1、光的波粒二象性：【讲授、提问】很久以前，人类就在思考这样一个问题：光是什么？人类对光的本性的研究构成了一部科学史诗。
光的粒子性与波动性的教学设计与实施
光的粒子性与波动性的教学设计与实施一、引言光既具有粒子性又具有波动性是物理学家长期以来的研究课题之一。
对于初学者来说，理解光的粒子性和波动性可能是一个困难的概念。
本文将提供一种教学设计和实施方案，帮助学生理解光的粒子性和波动性的概念。
二、教学设计1. 教学目标- 理解光的粒子模型和波动模型- 掌握与粒子性和波动性相关的实验方法和观察结果- 能够应用光的粒子性和波动性的概念解释光学现象2. 教学内容2.1 粒子性和波动性的基本概念- 解释粒子性和波动性的基本概念- 引入粒子模型和波动模型的补充实验数据2.2 德布罗意假设与实验验证- 介绍德布罗意假设：物质粒子也具有波动性- 介绍双缝干涉实验和电子衍射实验，验证德布罗意假设2.3 光的粒子性实验- 介绍康普顿散射实验，说明光的粒子性概念- 实验操作演示，观察散射光谱的改变2.4 光的波动性实验- 介绍托马斯杨双缝干涉实验，说明光的波动性概念- 实验操作演示，观察干涉条纹的形成3. 教学方法3.1 演示实验- 利用模拟器展示德布罗意假设的实验验证过程- 利用实验室设备进行康普顿散射和托马斯杨干涉实验的操作演示3.2 讨论和思考- 引导学生观察和思考实验现象- 分组讨论实验结果，概括出光的粒子性和波动性的特征3.3 案例分析- 给出一些光学现象的案例，让学生分析并应用所学的光的粒子性和波动性概念来解释4. 教学评价- 组织小组讨论和展示，评价学生对光的粒子性和波动性理解的深度- 设计简答题或实验实际操作任务，考察学生对于光的粒子性和波动性的应用能力三、实施步骤1. 引入光的粒子性和波动性的基本概念，并引发学生对于该主题的思考。
2. 介绍德布罗意假设的背景和实验验证，并通过模拟器展示相关实验过程。
3. 演示康普顿散射实验和托马斯杨干涉实验，引导学生观察、思考和讨论实验现象。
4. 对实验结果和案例进行分析和讨论，概括光的粒子性和波动性的特征。
5. 分组进行案例分析，让学生应用所学知识来解释光学现象。
粒子的波动性 说课稿 教案
实例：底片曝光的实验：讲解实验过程及现象：二．实物粒子的波粒二象性：粒子的波动性：德布罗意提出实物粒子也具有波动性。
这种与实
物粒子相联系的波称为德布罗意波或物质波
德布罗意，波动力学创始人，量子力学奠基人之一。
1929年，德布罗意获
得诺贝尔物理学奖 的子弹的德布洛意波长
h
=
λh p =E =
的不确定量越大。
衍射越明显。
反之，玻恩曾说过：“1932年我没有和海森堡一起得到诺贝尔奖金，尽管海森堡给我写了
在1933年12月11日海森堡的诺贝尔获奖者演讲中，他感谢了玻尔，却对玻恩的先前影响只字不提，对玻恩的直接工作一言
.一.光的波粒二象性：光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性三．概率波：光的波动性和物质波都是概论波：。
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粒子的波动性
教学目标
1、知识与技能：
了解光的波粒二象性；了解粒子的波动性．
2、过程与方法：
培养学生的观察、分析能力。
3、情感态度与价值观：
培养学生严谨的科学态度，正确地获取知识的方法。
【重点难点】
1、重点：粒子波动性的理解
2、难点：对德布罗意波的实验验证
教学过程：
引入：
德布罗意(de Broglie,1892-1987)
光的本性
1、有记者曾问英国物理学家、诺贝尔获奖者布拉格教授：光是波还是粒子？3、布拉格幽默地回答道：“星期一、三、五它是一个波，星期二、四、六它是一个粒子，星期天物理学家休息。
”
2、如果你是布拉格教授，将如何机智地回答？
那么光的本性到底是什么？
例题：
1、一束波长为0.2nm 的X射线在真空中传播(光在真空中传播速度c = 3.0×108m/s)
a.该X射线光子具有多少能量？
b.计算这束X 射线光子的动量。
c.为什么X 射线呈现极小的粒子性？
2、一个电子被75V的电压加速后,（电子质量为9.11×10-31kg）
a.该电子具有多少能量？具有多大的速度？
b.它的动量多大？
比较X射线光子和电子的动量大小? 从中我们能否用类比思想对电子的属性进行大胆的猜想？
二、粒子的波粒二象性
德布罗意，法国物理学家，1929年诺贝尔物理学奖获得者，波动力学的创始人，
量子力学的奠基人之一。
德布罗意原来学习历史，后来改学理论物理学。
他善于用历史的观点，用类比方法分析问题。
1924年，德布罗意考虑到普朗克量子和爱因斯坦光子理论的成功，在博士论文《关于量子理论的研究》中大胆地把光的波粒二象性推广实物粒子，如电子，质子等。
于是他提出实物粒子也具有波动性。
这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波。
爱因斯坦觉察到德布罗意物质波思想的重大意义，誉之为“揭开一幅大幕的一角”。
一个质量为m的实物粒子以速率V 运动时，即具有以能量ε和动量p所描述的粒子性，同时也具有以频率ν和波长λ所描述的波动性。
c v
例2、一个电子被75V 的电压加速后,（电子质量为9.11×10-31kg ） a.该电子具有多少能量？具有多大速度？
b.它的动量多大？p=4.6×10-24kg·m/s
c.求其具有的德布罗意波长。
Ε=75ev ，λ=1.4×10-10m=0.14nm
X 射线波段
例3、如速度v =5.0´102m/s 飞行的子弹，质量为m =10-2kg ，对应的德布罗意波长为多少？
实在太小！
三、物质波的实验验证
由于德布罗意博士论文独创性，得到了答辩委员会的高度评价，但是人们总觉得他的想法过于玄妙，无法
接受。
于是，有人质问：
有什么可以验证这一新
的观念？
如果你是德布罗意，将如
何验证自己的观点？
nm mv h 25103.1-⨯==λ
三、物质波的实验验证
X 射线照在晶体上可以产生衍射，电子打在晶体上也能观察电子衍射。
电子衍射实验1
1927年 C.J.戴维森与 G.P.革末作电子衍射实验，验证电子具有波动性。
戴维逊和革末的实验是用电子束垂直投射到镍单晶，电子束被散射。
其强度分布可用德布罗意关系和衍射理论给以解释，从而验证了物质波的存在。
实验结果：
电子衍射实验2
电子束在穿过细晶体粉末或薄金属片后，也象X 射线一样产生衍射现象。
1927年 G.P.汤姆逊（J.J.汤姆逊之子）也独立完成了电子衍射实验。
与 C.J.戴维森共获 1937 年诺贝尔物理学奖。
此后，人们相继证实了原子、分子、中子等都具有波动性。
2、电子双缝实验
1961年琼森（Claus Jönsson）将一束电子加速到50Kev，让其通过一缝宽为a=0.5´10-6m，间隔为d=2.0´10-6m的双缝,当电子撞击荧光屏时,发现了类似于双缝衍射实验结果.。