最新人教高中物理教案 课时作业6 能量量子化
2024高中物理能量量子化教案多篇
2024高中物理能量量子化教案精选多篇教案第一章：能量量子化的概念引入一、教学目标1. 让学生了解能量量子化的基本概念。
2. 让学生理解能量量子化与经典物理的差异。
3. 引导学生思考能量量子化在现代物理学中的应用。
二、教学内容1. 能量量子化的定义。
2. 能量量子化与经典物理的比较。
3. 能量量子化在现代物理学中的应用。
三、教学过程1. 导入：通过经典物理中的波动方程引出能量量子化的概念。
2. 讲解：详细讲解能量量子化的定义，以及与经典物理的区别。
3. 讨论：让学生思考能量量子化在现代物理学中的应用，如量子力学、量子计算等。
四、作业布置1. 复习能量量子化的概念。
2. 思考能量量子化在现代物理学中的应用。
教案第二章：能量量子化的数学表达一、教学目标1. 让学生掌握能量量子化的数学表达式。
2. 让学生理解能量量子化数学表达式的物理意义。
二、教学内容1. 能量量子化的数学表达式。
2. 能量量子化数学表达式的物理意义。
三、教学过程1. 导入：通过上一章的内容，引导学生进一步探究能量量子化的数学表达。
2. 讲解：详细讲解能量量子化的数学表达式，以及其物理意义。
3. 练习：让学生通过例题练习，加深对能量量子化数学表达式的理解。
四、作业布置1. 熟记能量量子化的数学表达式。
2. 理解能量量子化数学表达式的物理意义。
教案第三章：能量量子化的实验验证一、教学目标1. 让学生了解能量量子化的实验验证方法。
2. 让学生通过实验观察能量量子化的现象。
二、教学内容1. 能量量子化的实验验证方法。
2. 能量量子化实验的操作步骤。
三、教学过程1. 导入：通过讲解能量量子化的理论，引导学生关注能量量子化的实验验证。
2. 讲解：详细讲解能量量子化的实验验证方法，以及实验操作步骤。
3. 实验：让学生在实验室进行能量量子化实验，观察能量量子化的现象。
四、作业布置1. 复习能量量子化的实验验证方法。
2. 思考能量量子化实验的观察现象。
人教版高中物理《能量量子化》教案
人教版高中物理《能量量子化》教案《人教版高中物理《能量量子化》教案》这是优秀的教学设计文章，希望可以对您的学习工作中带来帮助！教学目标：一.知识与能力1.了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射2.了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系3.了解能量子的概念二.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。
三.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教学器材：多媒体辅助教学设备教学过程：一、新课导入教师：介绍能量量子化发现的背景：(多媒体投影，见课件。
)19世纪末页，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。
在电磁学方面，建立了一个能推断一切电磁现象的Maxwell方程。
另外还找到了力、电、光、声----等都遵循的规律---能量转化与守恒定律。
当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。
他们认为物理学已经发展到头了。
1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，著名物理学家开尔文作了展望新世纪的发言：“科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。
”也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面在加几位罢了!但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到：“但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，----”这两朵乌云是指什么呢?一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。
然而，事隔不到一年(1900年底)，就从第一朵乌云中降生了量子论，紧接着(1905年)从第二朵乌云中降生了相对论。
经典物理学的大厦被彻底动摇，物理学发展到了一个更为辽阔的领域。
人教版高中物理必修第3册 13.5《能量量子化》教学设计
13.5能量量子化一、教材分析能量量子化这一节是必修第三册的最后一节，本节课介绍近代物理知识非常重要的内容，丰富所有学生的视野，也为接下来学习物理选修课程的学生做好铺垫。
本节内容的核心是从黑体辐射的研究到量子化思想的提出。
通过对热辐射、黑体辐射的研究，重温科学家们独特的思维方式，培养学生大胆、创新的能力。
希望引导学生学会利用能量子的思想理解客观世界，重视发挥物理学史的教育功能，让学生了解量子力学的初期的探索历程。
树立正确的科学观念。
二、学情分析上一节课学生已经学习了电磁波，知道了电磁波谱，简单知道了各种电磁波的辐射规律。
对于学生来说熟悉"一切自然过程都是连续的"这条原理。
普朗克开创性的新思想是与经典理论相违背的，它打破了经典物理传统观念对人们的长期束缚，这就为人们建立新的概念，探索新的理论开拓了一条新路。
在他的假设的启发下，许多现象得到了解释。
三、教学目标（一）物理观念1.通过实验了解黑体辐射2.了解黑体辐射研究的历史脉络3.了解能量子、能级等概念（二）科学思维体验从无到有的科学创新思维（三）科学探究经历能量子的探究过程，领会这一科学概念的创新性突破中蕴含的伟大科学思想。
（四）科学态度与责任了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点，体会量子理论的建立极大地丰富和深化了人们对于物质世界的认识。
四、教学重点1.黑体辐射及其研究的历史脉络2.能量子的概念五、教学难点1.黑体辐射的定义。
2.能量子概念的理解。
3.光子、原子的能量也是量子化的规律。
六、教学流程七、教学过程（一）创设情境，提出问题19世纪末，经典物理学经历了长足的发展，在力学、热学、电磁学等领域都取得了很大的成功当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中，认为物理学已经发展到头了。
著名的物理学家开尔文说科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。
但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云。
13.5能量量子化教学设计-2024-2025学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
开场提问：“你们知道什么是能量量子化吗？它与我们的生活有什么关系？”
展示一些关于能量量子化的图片或视频片段，让学生初步感受其魅力。
简短介绍能量量子化的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。
2. 能量量子化基础知识讲解（10分钟）
目标：让学生了解能量量子化的基本概念、组成部分和原理。
过程：
讲解能量量子化的定义，包括其主要组成元素或结构。
2. 能力层面：学生通过本节课的学习，将提高运用量子理论解决实际问题的能力，培养科学思维；
3. 素质层面：学生将在探究过程中，培养科学态度与责任感，激发对科学研究的热爱；
4. 行为习惯：教师需关注学生的学习习惯，通过课堂提问、小组讨论等方式，提高学生的课堂参与度和注意力。
四、教学资源
1. 硬件资源：
- 引导学生思考能量量子化在日常生活中的应用，如太阳能电池等。
二、核心素养目标
1. 物理观念：通过能量量子化的学习，使学生建立量子物理的基本观念，理解微观世界的本质特征，认识到经典物理与量子物理的差异性。
2. 科学思维：培养学生运用量子理论分析问题，提高逻辑推理和批判性思维能力，形成科学探究的方法。
5. 课堂展示与点评（15分钟）
目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对能量量子化的认识和理解。
过程：
各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。
其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。
教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。
6. 课堂小结（5分钟）
目标：回顾本节课的主要内容，强调能量量子化的重要性和意义。
提示：激光的相干性源于光子能量的量子化。
解答：激光具有相干性，因为其光子具有相同的频率和相位。
《第十三章5能量量子化》作业设计方案-高中物理人教版19必修第三册
《能量量子化》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业设计旨在帮助学生掌握能量量子化的基本概念，理解量子化与经典物理的区别，通过实践操作加深对能量量子化理论的理解和应用，培养学生独立思考和解决问题的能力。
二、作业内容1. 理论学习：学生需认真阅读教材中关于能量量子化的相关内容，理解并掌握量子化的基本概念、原理及其在物理学中的应用。
2. 观看视频：学生需观看能量量子化相关的视频资料，视频应包含对量子化过程的详细解释以及实际应用案例分析。
3. 作业任务一：绘制能量量子化示意图。
学生需根据所学知识，绘制一幅能量量子化示意图，标明能量子、能级等关键元素，并附以简要的文字说明。
4. 作业任务二：实验模拟。
学生需利用计算机软件进行能量量子化的模拟实验，观察并记录实验过程中的数据变化，分析实验结果，并撰写实验报告。
5. 作业任务三：小组讨论。
学生需与同学组成小组，就能量量子化的实际应用进行讨论，并将讨论结果整理成书面报告，包括实际案例分析、问题解决方案等。
三、作业要求1. 学生需认真完成各项作业任务，保证作业的准确性和完整性。
2. 绘制能量量子化示意图时，应确保示意图清晰明了，元素标注准确。
3. 实验模拟过程中，学生需严格按照操作步骤进行，确保数据的准确性和可靠性。
实验报告应详细记录实验过程、数据分析和结论。
4. 小组讨论中，学生应积极参与讨论，提出自己的观点和解决方案，并整理成书面报告，报告应包括清晰的案例分析、问题解决方案和讨论总结。
5. 所有作业任务均需在规定时间内完成，并按时提交。
四、作业评价1. 教师将根据学生完成作业的准确性和完整性进行评价。
2. 教师将对能量量子化示意图的绘制质量进行评价。
3. 教师将根据实验报告的内容、数据分析及结论进行评价。
4. 小组讨论报告将根据组内成员的参与度、观点的独创性及报告的整体质量进行评价。
五、作业反馈1. 教师将对每位学生的作业进行详细批改，指出存在的问题及改进建议。
人教版高中物理教案-能量量子化
第十七章波粒二象性17.1能量量子化【教學目標】1．知道什麼是黑體與黑體輻射。
2．瞭解“紫外災難”。
3．知道什麼叫能量子及其含意。
重點：黑體輻射的實驗規律能量量子化難點：黑體輻射的理解【自主預習】1.我們周圍的一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的________有關，所以叫做熱輻射。
2．如果某種物體能夠________入射的各種波長的電磁波而不發生________，這種物體就是絕對黑體，簡稱黑體。
黑體輻射電磁波的強度按波長的分佈只與黑體的________有關。
3．普朗克假說：振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的________。
當帶電微粒輻射或吸收能量時，也是以這個最小能量值為單位________地輻射或吸收的。
這個不可再分的最小能量值ε叫做________，ε＝________，ν是電磁波的頻率，h是一個常量，後被稱為普朗克常量。
其值為h＝________ J·s。
4.黑體與黑體輻射(1)熱輻射①定義：我們周圍的一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關，所以叫熱輻射。
②熱輻射的特點物體在任何溫度下都會發射電磁波，熱輻射強度按波長的分佈情況隨物體的溫度而有所不同。
當物體溫度較低時(如室溫)，熱輻射的主要成分是波長較長的電磁波(在紅外線區域)，不能引起人的視覺；當溫度升高時，熱輻射中較短波長的成分越來越強，可見光所占份額增大。
(2)黑體①定義：在熱輻射的同時，物體表面還會吸收和反射外界射來的電磁波。
如果一個物體能夠完全吸收投射到其表面的各種波長的電磁波而不發生反射，這種物體就是絕對黑體，簡稱黑體。
②黑體輻射的特性：黑體輻射電磁波的強度按波長的分佈只與黑體的溫度有關。
5.黑體輻射的實驗規律(1)溫度一定時，黑體輻射強度隨波長的分佈有一個極大值。
(2)隨著溫度的升高①各種波長的輻射強度都有增加；②輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，黑體一般物體熱輻射特點輻射電磁波的強度按波長(或頻率)的分佈只與黑體的溫度有關輻射電磁波的情況與溫度、材料的種類及表面狀況有關吸收及反射特點完全吸收各種入射電磁波，不反射既吸收，又反射，其能力與材料的種類及入射波長等因素有關【典型例題】選修3-5【例1】黑體輻射的實驗規律如圖17－1－3所示，由圖可知 ()A．隨溫度升高，各種波長的輻射強度都有增加B．隨溫度降低，各種波長的輻射強度都有增加C．隨溫度升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動D．隨溫度降低，輻射強度的極大值向波長較長的方向移動【例2】．關於對普朗克能量子假說的認識，下列說法正確的是()A．振動著的帶電微粒的能量只能是某一能量值εB．帶電微粒輻射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整數倍C．能量子與電磁波的頻率成正比D．這一假說與現實世界相矛盾，因而是錯誤的【例3】．紅光和紫光相比()A．紅光光子的能量較大；在同一種介質中傳播時紅光的速度較大B．紅光光子的能量較小；在同一種介質中傳播時紅光的速度較大C．紅光光子的能量較大；在同一種介質中傳播時紅光的速度較小D．紅光光子的能量較小；在同一種介質中傳播時紅光的速度較小【例4】光是一種電磁波，可見光的波長的大致範圍是400—700 nm、400 nm、700 nm電磁輻射的能量子的值各是多少？【課後練習】1．關於對黑體的認識，下列說法正確的是( )A ．黑體只吸收電磁波，不反射電磁波，看上去是黑的B ．黑體輻射電磁波的強度按波長的分佈除與溫度有關外，還與材料的種類及表面狀況有關C ．黑體輻射電磁波的強度按波長的分佈只與溫度有關，與材料的種類及表面狀況無關D ．如果在一個空腔壁上開一個很小的孔，射入小孔的電磁波在空腔內表面經多次反射和吸收，最終不能從小孔射出，這個空腔就成了一個黑體2．關於對熱輻射的認識，下列說法中正確的是( )A ．熱的物體向外輻射電磁波，冷的物體只吸收電磁波B ．溫度越高，物體輻射的電磁波越強C ．輻射強度按波長的分佈情況只與物體的溫度有關，與材料種類及表面狀況無關D ．常溫下我們看到的物體的顏色就是物體輻射電磁波的顏色3．紅、橙、黃、綠四種單色光中，光子能量最小的是( )A ．紅光B ．橙光C ．黃光D ．綠光4．某種光的光子能量為E ，這種光在某一種介質中傳播時的波長為λ，則這種介質的折射率為( )A.λE hB.λE chC.ch λED.h λE5．某雷射器能發射波長為λ的鐳射，發射功率為P ，c 表示光速，h 表示普朗克常量，則雷射器每秒發射的能量子數為( )A.Pc hλB.hc λC.λP hcD.λc hP6．2006年度諾貝爾物理學獎授予了兩名美國科學家，以表彰他們發現了宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀及其溫度在不同方向上的微小變化。
《第十三章 5 能量量子化》作业设计方案-高中物理人教版19必修第三册
《能量量子化》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本次作业旨在帮助学生深入理解能量量子化的概念，掌握量子化能量的计算方法，并能应用相关知识解决实际问题。
二、作业内容1. 简答题：（1）解释什么是能量量子化？（2）解释量子化能量的计算方法。
（3）请举例说明量子化能量在日常生活中的应用。
2. 计算题：（1）假设一个电子在氢原子中从基态跃迁到第n能级，求该电子吸收或释放的能量。
（2）假设一个光子能量为E，求其频率和波长。
（3）一个物体从高处自由落体，请计算其动能和势能的变化情况。
3. 实验题：设计一个简单的实验，验证量子化能量的存在。
请描述实验步骤和预期结果。
三、作业要求1. 简答题部分：请用书面文字回答，字数不少于200字。
2. 计算题部分：请用物理公式进行详细计算，并写出计算过程和结果。
3. 实验题部分：请设计一个简单的实验方案，并尽可能使用身边的材料进行实验。
请注意实验的可行性和安全性。
4. 请在完成每部分作业后，总结自己的理解和思考，并与同学进行讨论和交流。
四、作业评价1. 评价标准：（1）回答是否准确、全面；（2）计算过程是否正确；（3）实验方案是否具有可行性，是否能有效地验证量子化能量；（4）对问题的理解和思考是否深入。
2. 评价方式：（1）教师评分；（2）同学互评；（3）个人自评。
五、作业反馈1. 请学生完成作业后，对自己在作业中的表现进行反思和总结，重点关注自己在知识和理解上的不足之处。
2. 学生对自己的作业进行拍照或扫描，并将电子版发送至教师指定的平台或邮箱。
教师将对作业进行批改和反馈，以便学生更好地理解和掌握相关知识。
3. 教师根据作业反馈和学生自评、互评的结果，将进一步调整课堂教学内容和方法，以更好地满足学生的学习需求。
通过本次作业，希望帮助学生进一步理解和掌握能量量子化的概念，提高其应用相关知识解决实际问题的能力。
同时，也希望通过作业反馈和评价，促进学生的学习进步和教师教学质量的提高。
能量量子化-精品教案
能量量子化：物理学的新纪元【教学目标】一、知识与技能1．了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射2．了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系3．了解能量子的概念二、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。
三、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【教学方法】教师启发、引导，学生讨论、交流。
【课时安排】1 课时【教学过程】一、引入新课教师：介绍能量量子化发现的背景：19世纪末页，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。
在电磁学方面，建立了一个能推断一切电磁现象的 Maxwell方程。
另外还找到了力、电、光、声----等都遵循的规律---能量转化与守恒定律。
当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。
他们认为物理学已经发展到头了。
1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，著名物理学家开尔文作了展望新世纪的发言：“科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。
”也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面在加几位罢了！但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到：“但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云。
”这两朵乌云是指什么呢？一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。
然而，事隔不到一年（1900年底），就从第一朵乌云中降生了量子论，紧接着（1905年）从第二朵乌云中降生了相对论。
经典物理学的大厦被彻底动摇，物理学发展到了一个更为辽阔的领域。
正可谓“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”。
《第十三章5能量量子化》作业设计方案-高中物理人教版19必修第三册
《能量量子化》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本节物理课以能量量子化为主要学习内容，通过本课时的作业设计，旨在使学生掌握以下目标：1. 理解量子化概念，并能解释其与经典物理中能量连续性的区别。
2. 掌握量子化理论在原子结构和分子能量层级上的应用。
3. 培养学生独立思考、自主探究的能力，并提升其分析和解决问题的能力。
二、作业内容1. 基础概念理解- 完成《能量量子化》的课后习题，重点理解量子化、能级、光子等基本概念。
- 结合教材内容，完成一篇关于量子化定义和背景知识的短文，要求简明扼要，思路清晰。
2. 知识运用实践- 查找相关资料，至少举出两个实际生活中量子化理论的运用案例。
并绘制相应现象的示意图或简要解释。
- 利用现有的电子仿真软件或计算器等工具，进行能量量子的简单模拟操作或模拟实验。
3. 深入思考拓展- 分析经典力学中连续性与量子力学中量子化思想的区别与联系，结合现实例子论述。
- 讨论不同波长的光对能量量子化的影响及其在不同材料上的应用可能性。
三、作业要求1. 学生需在规定时间内独立完成作业，并保证作业内容的真实性和原创性。
2. 基础概念理解部分需结合教材和课堂笔记，确保准确无误地掌握核心概念。
3. 知识运用实践部分需有明确的资料来源和操作过程描述，案例和示意图应清晰明了。
4. 深入思考拓展部分应有自己的见解和思考，并与课程内容紧密结合。
5. 作业格式需整洁规范，字迹清晰，符合高中学生的书写标准。
四、作业评价1. 教师将根据学生完成作业的准确度、完整性以及创新性进行评价。
2. 对于基础概念理解的准确性，将根据学生对概念的掌握程度和运用能力进行评价。
3. 对于知识运用实践部分，将根据学生查找资料的能力、案例的合理性和操作的规范性进行评价。
4. 对于深入思考拓展部分，将根据学生的思考深度和独创性进行评价。
五、作业反馈1. 教师将对每位学生的作业进行批改，并给出详细的评语和建议。
2. 对于普遍存在的问题，将在课堂上进行讲解和指导。
《第十三章 5 能量量子化》作业设计方案-高中物理人教版19必修第三册
《能量量子化》作业设计方案（第一课时）一、作业目标：本节课的作业旨在帮助学生巩固和理解能量量子化的基本概念，以及它们在实际应用中的意义。
学生将通过独立解决问题、批判性思考和创新性分析来深化对量子力学在生活中的应用的理解。
二、作业内容：1. 阅读理解：学生需要阅读一篇关于能量量子化的相关文献，并回答以下问题：a. 什么是能量量子化？b. 能量量子化是如何影响物理现象的？c. 能量量子化在哪些实际应用中有所体现？2. 实验分析：根据提供的实验数据，学生需要分析能量量子化对实验结果的影响。
他们需要确定哪些因素可能导致实验结果与理论预测不一致，并解释原因。
3. 批判性思考：学生需要思考能量量子化在日常生活中的应用，并列举至少三个实例。
他们需要解释为什么这些实例体现了能量量子化的概念。
4. 创新性设计：学生需要设计一个可能的实验，以验证或反驳能量量子化的某些假设。
他们需要说明实验的设计思路，并解释实验结果可能对量子力学的影响。
三、作业要求：1. 独立完成：所有作业都需要学生独立完成，不能依赖小组讨论或抄袭他人的答案。
2. 精确回答：学生需要精确回答所有问题，解释他们的答案，以便教师能够理解他们对概念的理解程度。
3. 实验报告：对于实验分析部分，学生需要完成一份详细的实验报告，包括数据分析和结论。
4. 提交时间：请在指定的时间内完成作业并提交，以确保教师能够及时评价作业。
四、作业评价：1. 答案准确性：教师将评估学生答案的准确性，以确定他们是否真正理解了能量量子化的概念。
2. 回答质量：教师将评估学生是否能够清晰、准确地解释他们的答案，以及他们是否能够将能量量子化概念应用于实际情境。
3. 实验报告：教师将评估实验报告的完整性、分析的深度以及建议的有效性。
4. 参与度：教师将考虑学生在完成作业过程中的参与度，包括是否积极寻找信息、独立完成作业等。
五、作业反馈：1. 及时反馈：教师将在作业提交后的几个工作日内给予反馈，包括对答案和回答的评论、对实验报告的建议以及对参与度的评价。
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课时作业6 能量量子化1．关于对黑体嘚认识，下列说法正确嘚是( )A ．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑嘚B ．黑体辐射电磁波嘚强度按波长嘚分布除与温度有关外，还与材料嘚种类及表面状况有关C ．黑体辐射电磁波嘚强度按波长嘚分布只与温度有关，与材料嘚种类及表面状况无关D ．如果在一个空腔壁上开一个很小嘚孔，射入小孔嘚电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体解析：黑体自身辐射电磁波，不一定是黑嘚，故A 错误；黑体辐射电磁波嘚强度按波长嘚分布只与黑体嘚温度有关，故B 错、C 对；小孔只吸收电磁波，不反射电磁波，因此是小孔成了一个黑体，而不是空腔，故D 错误。
答案：C2．关于对热辐射嘚认识，下列说法中正确嘚是( )A ．热嘚物体向外辐射电磁波，冷嘚物体只吸收电磁波B ．温度越高，物体辐射嘚电磁波越强C ．辐射强度按波长嘚分布情况只与物体嘚温度有关，与材料种类及表面状况无关D ．常温下我们看到嘚物体嘚颜色就是物体辐射电磁波嘚颜色解析：一切物体都不停地向外辐射电磁波，且温度越高，辐射嘚电磁波越强，A 错误，B 正确；选项C 是黑体辐射嘚特性，C 错误；常温下看到嘚物体嘚颜色是反射光嘚颜色，D 错误。
答案：B3．关于对普朗克能量子假说嘚认识，下列说法正确嘚是( )A ．振动着嘚带电微粒嘚能量只能是某一能量值εB ．带电微粒辐射或吸收嘚能量只能是某一最小能量值嘚整数倍C ．能量子与电磁波嘚频率成正比D ．这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误嘚解析：根据普朗克能量子假说知，A 错误，B 、C 正确；普朗克能量子假说反映嘚是微观世界嘚特征，不同于宏观世界，D 错误。
答案：B 、C4．红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小嘚是( )A ．红光B ．橙光C ．黄光D ．绿光解析：在四种颜色嘚光中，红光嘚波长最长而频率最小，由光子嘚能量ε＝hν可知红光光子能量最小。
答案：A5．某种光嘚光子能量为E ，这种光在某一种介质中传播时嘚波长为λ，则这种介质嘚折射率为( )A.λE hB.λE chC.ch λED.h λE解析：这种光嘚频率为ν＝E h ，则这种光在介质中嘚传播速度为v ＝νλ＝λE h。
所以这种光在这种介质中嘚折射率为n ＝c v ＝ch λE， 即C 选项正确。
答案：C6．某激光器能发射波长为λ嘚激光，发射功率为P ，c 表示光速，h 表示普朗克常量，则激光器每秒发射嘚能量子数为( )A.Pc hλB.hc λC.λP hcD.λc hP解析：每个激光光子嘚能量为ε＝h c λ，则激光器嘚发射功率为P ＝nε。
其中n 为激光器每秒钟发射嘚能量子数，所以n ＝λP hc，即C 选项正确。
答案：C7．红光和紫光相比( )A ．红光光子嘚能量较大；在同一种介质中传播时红光嘚速度较大B ．红光光子嘚能量较小；在同一种介质中传播时红光嘚速度较大C ．红光光子嘚能量较大；在同一种介质中传播时红光嘚速度较小D ．红光光子嘚能量较小；在同一种介质中传播时红光嘚速度较小解析：此题只需比较红光和紫光嘚区别就行了，红光与紫光相比，红光波长较长、频率较低、光子能量较低、在同种介质中传播速度较快，正确答案为B 。
答案：B8．2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射嘚黑体谱形状及其温度在不同方向上嘚微小变化。
他们嘚出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代嘚起点。
下列与宇宙微波背景辐射嘚黑体谱相关嘚说法中正确嘚是( )A ．微波是指波长在10－3 m 到10 m 之间嘚电磁波B ．微波和声波一样都只能在介质中传播C ．黑体嘚热辐射实际上是电磁辐射D ．普朗克在研究黑体嘚热辐射问题中提出了能量子假说解析：微波是一种电磁波，传播不需要介质，B 错误；由于分子和原子嘚热运动引起一切物体不断向外辐射电磁波，又叫热辐射，C 正确。
答案：A 、C 、D9．在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥着重要作用。
蛇是老鼠嘚天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠嘚。
假设老鼠嘚体温约为37 ℃，它发出嘚最强嘚热辐射嘚波长为λm 。
根据热辐射理论，λm 与辐射源嘚绝对温度T 嘚关系近似为Tλm ＝2.90×10－3 m·K 。
(1)老鼠发出最强嘚热辐射嘚波长为( )A ．7.8×10－5 mB ．9.4×10－6 mC ．1.16×10－4 mD ．9.7×10－8 m(2)老鼠发出嘚最强嘚热辐射属于( )A ．可见光波段B ．紫外波段C ．红外波段D ．X 射线波段解析：(1)老鼠嘚体温T ＝(273＋37) K ＝310 K由题设条件λm 与T 嘚近似关系式：λm T ＝2.90×10－3 m·K得λm ＝2.90×10－3T ＝2.90×10－3310m ≈9.4×10－6 m ，B 正确。
(2)可见光嘚波长范围4.0×10－7～7.0×10－7 m ，λm 大于此范围，所以属于红外线，C 正确。
也可根据老鼠嘚体温不高不能辐射可见光进行判断。
答案：(1)B (2)C10．二氧化碳能强烈吸收红外长波辐射，这种长波辐射嘚波长范围约是 1.4×10－3—1.6×10－3 m ，相应嘚频率范围是________，相应嘚光子能量嘚范围是________，“温室效应”使大气全年嘚平均温度升高，空气温度升高，从微观上看就是空气中分子嘚________。
(已知普朗克常量h ＝6.6×10－34 J·s ，真空中嘚光速c ＝3.0×108 m/s 。
结果取两位数字)解析：由c ＝λν得ν＝c λ。
则求得频率范围为2.1×1011—1.9×1011Hz 。
又由E ＝hν得能量范围为1.4×10－22—1.3×10－22 J 。
温度越高分子无规则运动更剧烈，无规则热运动嘚平均动能也越大。
答案：2.1×1011Hz —1.9×1011Hz 1.4×10－22 J —1.3×10－22 J 平均动能增大11．神光“Ⅱ”装置是我国规模最大，国际上为数不多嘚高功率固体激光系统，利用它可获得能量为2 400 J 、波长λ为0.35 μm 嘚紫外激光，已知普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s ，则该紫外激光所含光子数为多少个？(取两位有效数字)。
解析：每个激光光子嘚能量为ε＝h c λ，该紫外激光中所含光子数为 n ＝E ε＝ 2 4006.63×10－34× 3.0×1080.35×10－6个 ≈4.2×1021个。
答案：4.2×102112．氦—氖激光器发出波长为633 nm 嘚激光，当激光器嘚输出功率为1 mW 时，每秒发出嘚光子数为多少个？解析：据P ＝nhν，ν＝c λ，得 n ＝P hν＝1×10－36.63×10－34×3×108633×10－9≈3.2×1015(个)。
答案：3.2×1015个13．人眼对绿光最为敏感，正常人嘚眼睛接收到波长为530 nm 嘚绿光时，只要每秒有6个绿光嘚光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。
普朗克常量为6.626×10－34 J·s ，光速为3.0×108m/s ，则人眼能察觉到绿光时所收到嘚最小功率是多少？解析：根据光速公式c ＝λν，能量子公式ε＝hν及能量关系Pt ＝Nε，得P ＝Nhc λt＝6×6.626×10－34×3×1085.3×10－7×1W ≈2.3×10－18 W 。
答案：2.3×10－18 W14．某广播电台发射功率为10 kW 、在空气中波长为187.5 m 嘚电磁波，试求：(1)该电台每秒钟从天线发射多少个电磁波能量子？(2)若发射嘚能量子向周围辐射可视为均匀嘚，求在离天线2.5 km 处，直径为2 m 嘚环状天线每秒接收嘚能量子数以及接收功率。
解析：(1)由光速公式c ＝λν、能量子公式ε＝hν及能量关系Pt ＝Nε得电台每秒发射嘚能量子数N ＝λPt hc ＝187.5×104×16.626×10－34×3×108个/秒 ≈9.4×1030个/秒。
(2)设环状天线每秒接收能量子为n 个，以电台发射天线为球心，则半径为R 嘚球面积为S ＝4πR 2。
而环状天线嘚面积S ′＝πr 2，所以n ＝πr 24πR 2N ≈3.8×1023个接收功率P 收＝πr 24πR 2P 总＝4×10－4 W 。
答案：(1)9.4×1030个 (2)3.8×1023个 4×10－4 W15．太阳光垂直射到地面上时，1 m 2地面接收嘚太阳光嘚功率为1.4 kW ，其中可见光部分约占45%。
(1)假如认为可见光嘚波长约为0.55 μm ，日地间距离R ＝1.5×1011 m 。
普朗克常量h ＝6.6×10－34 J·s ，估算太阳每秒辐射出嘚可见光光子为多少？(2)若已知地球嘚半径r ＝6.4×106 m ，估算地球接收嘚太阳光嘚总功率。
解析：(1)设地面上垂直阳光嘚1 m 2面积上每秒钟接收嘚可见光光子数为n ，则有P ×45%＝n ·h c λ。
解得n ＝0.45λP hc ＝0.45×0.55×10－6×1.4×1036.6×10－34×3×108(个)＝1.75×1021个。
设想一个以太阳为球心，以日、地距离为半径嘚大球面包围着太阳。
大球面接受嘚光子数即等于太阳辐射嘚全部光子数。
则所求可见光光子数N ＝n ·4πR 2＝1.75×1021×4×3.14×(1.5×1011)2(个)＝4.9×1044(个)。
(2)地球背着阳光嘚半个球面没有接收太阳光，地球向阳嘚半个球面面积也不都与太阳光垂直。
接收太阳光辐射且与阳光垂直嘚有效面积是以地球半径为半径嘚圆嘚平面嘚面积，则地球接收阳光嘚总功率为：P 地＝P ·πr 2＝1.4×3.14×(6.4×106)2 kW ＝1.8×1017 kW 。