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1、第十三章电磁感应与电磁波初步第十三章电磁感应与电磁波初步5能量量子化课前预习反馈课前预习反馈课内互动探究课内互动探究课堂达标检测课堂达标检测目标体系构建目标体系构建核心素养提升核心素养提升目标体系构建目标体系构建1知道热辐射、黑体辐射的概念。知道热辐射、黑体辐射的概念。2了解普朗克的能量子假设和爱因斯坦的光子假设。了解普朗克的能量子假设和爱因斯坦的光子假设。3了解原子能级及能级跃迁规律。了解原子能级及能级跃迁规律。物理观念物理观念1.了解黑体辐射和能量子的概念。了解黑体辐射和能量子的概念。2.了解黑体辐射的实验规了解黑体辐射的实验规律。律。3.知道能量子。知道能量子。4.了解能级、跃迁、能量量
2、子化以及基了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念。态、激发态等概念。科学思维科学思维1.了解黑体辐射、一般辐射的特点。了解黑体辐射、一般辐射的特点。2.理解能量量子化、轨理解能量量子化、轨道量子化，初步了解量子理论。道量子化，初步了解量子理论。课前预习反馈课前预习反馈 热辐射热辐射 知识点知识点 11热热辐辐射射的的概概念念：物物体体具具有有的的与与_有有关关的的辐辐射射电电磁磁波波的的方方式。式。2热热辐辐射射规规律律：物物体体在在室室温温时时，热热辐辐射射的的主主要要成成分分是是波波长长_的的电电磁磁波波，当当温温度度升升高高时时，热热辐辐射射中中波波长长较较_的的成成分分越越来
3、来越强。越强。3黑黑体体：能能够够完完全全吸吸收收入入射射的的各各种种波波长长的的_而而不不发发生生_的物体。的物体。4黑黑体体辐辐射射规规律律：黑黑体体虽虽然然不不反反射射电电磁磁波波，但但是是却却可可以以向向外外辐辐射射电电磁磁波波，而而且且辐辐射射电电磁磁波波的的强强度度按按_的的分分布布只只与与它它的的_有有关。关。温度温度较长较长短短电磁波电磁波反射反射波长波长温度温度判一判判一判(1)只有高温的物体才会热辐射。只有高温的物体才会热辐射。()(2)热热辐辐射射的的辐辐射射强强度度按按波波长长的的分分布布情情况况随随温温度度的的变变化化而而有有所所不不同同。()(3)黑体就是指黑色的物
4、体黑体就是指黑色的物体。()选一选选一选(2023宁宁夏夏永永宁宁县县回回民民高高级级中中学学高高二二阶阶段段练练习习)下下列列有有关关黑黑体体和和黑黑体体辐射的说法错误的是辐射的说法错误的是()A黑体能够吸收照射到它上面的全部辐射而无反射黑体能够吸收照射到它上面的全部辐射而无反射B黑黑体体的的温温度度升升高高时时可可以以辐辐射射出出任任何何频频率率的的电电磁磁波波(包包括括可可见见光光和和不可见光不可见光)C黑体辐射的实验规律可以利用经典物理学的理论来解释黑体辐射的实验规律可以利用经典物理学的理论来解释D黑体辐射的实验规律无法用经典物理学的理论解释黑体辐射的实验规律无法用经典物理学的理论解释
5、 C 解解析析：黑黑体体能能够够吸吸收收照照射射到到它它上上面面的的全全部部辐辐射射而而无无反反射射，故故A正正确确不不符符合合题题意意；根根据据辐辐射射规规律律可可知知，黑黑体体的的温温度度升升高高时时可可以以辐辐射射出出任任何何频频率率的的电电磁磁波波(包包括括可可见见光光和和不不可可见见光光)，故故B正正确确不不符符合合题题意意；黑黑体体辐辐射射的的实实验验规规律律无无法法用用经经典典物物理理学学的的理理论论解解释释，故故C错错误误符符合合题题意意D正正确确不不符符合合题意。题意。想一想想一想很很多多地地方方用用红红外外热热像像仪仪监监测测人人的的体体温温，只只要要被被测测者者从从仪仪器
6、器前前走走过过，便可知道他的体温是多少，你知道其中的道理吗？便可知道他的体温是多少，你知道其中的道理吗？答答案案：根根据据热热辐辐射射规规律律可可知知，人人的的体体温温的的高高低低，直直接接决决定定了了这这个个人人辐辐射射的的红红外外线线的的频频率率和和强强度度。通通过过监监测测被被测测者者辐辐射射的的红红外外线线的的情情况况就就知知道这个人的体温。道这个人的体温。能量子能量子 知识点知识点 21定定义义：振振动动着着的的带带电电微微粒粒的的能能量量只只能能是是某某一一最最小小能能量量值值的的_倍。这个不可再分的最小能量值倍。这个不可再分的最小能量值叫作能量子。叫作能量子。2能能量量子子的的大
7、大小小：_，其其中中_是是电电磁磁波波的的频频率率，h是是一个常量，称为普朗克常量。一个常量，称为普朗克常量。3普朗克认为微观粒子的能量是普朗克认为微观粒子的能量是_的，是不连续的，是不连续(分立分立)的。的。4爱爱因因斯斯坦坦的的光光子子说说：光光是是一一个个个个不不可可分分割割的的能能量量子子组组成成的的，频频率为率为的光的能量子为的光的能量子为_，这些能量子被叫作，这些能量子被叫作_。整数整数h量子化量子化h光子光子判一判判一判(4)普朗克认为微观粒子的能量是量子化的。普朗克认为微观粒子的能量是量子化的。()(5)根据普朗克理论可知，光不是一种波根据普朗克理论可知，光不是一种波。()能级
8、能级 知识点知识点 31定定义义：原原子子的的能能量量是是_的的，这这些些_的的能能量量值值叫作能级。叫作能级。2原原子子的的稳稳定定性性：原原子子处处于于能能量量最最低低的的状状态态时时最最稳稳定定，原原子子处处于于能能量量较较高高的的状状态态时时不不稳稳定定，会会自自发发地地向向能能量量较较低低的的能能级级跃跃迁迁，放放出出_。3能能级级跃跃迁迁规规律律：原原子子从从高高能能级级态态向向低低能能级级态态跃跃迁迁时时放放出出的的光光子子的能量的能量_前后两个能级之差。前后两个能级之差。4原原子子的的发发射射光光谱谱的的特特征征：原原子子的的能能级级是是分分立立的的，放放出出的的光光子子的的能
9、量也是分立的，因此，原子的发射光谱只有一些能量也是分立的，因此，原子的发射光谱只有一些_的亮线。的亮线。量子化量子化量子化量子化光子光子等于等于分立分立判一判判一判(6)原子处于最低能级时最稳定。原子处于最低能级时最稳定。()(7)原子发生能级跃迁时要放出光子原子发生能级跃迁时要放出光子。()课内互动探究课内互动探究探究探究热辐射热辐射要点要点提炼提炼,1.热辐射热辐射(1)定定义义：我我们们周周围围的的一一切切物物体体都都在在辐辐射射电电磁磁波波，这这种种辐辐射射与与物物体体的的温度有关，所以叫作热辐射。太阳、白炽灯中光的发射就属于热辐射。温度有关，所以叫作热辐射。太阳、白炽灯中光的发射就属
10、于热辐射。(2)特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。2对黑体的理解对黑体的理解绝绝对对的的黑黑体体实实际际上上是是不不存存在在的的，但但可可以以用用某某装装置置近近似似地地代代替替。如如图图所所示示，如如果果在在一一个个空空腔腔壁壁上上开开一一个个小小孔孔，那那么么射射入入小小孔孔的的电电磁磁波波在在空空腔腔内内表表面面会会发发生生多多次次反反射射和和吸吸收收，最最终终不不能能从从空空腔腔射射出出，这这个个带带有有小小孔孔的的空腔就成了一个绝对黑体。空腔就成了一个绝对黑体。3一般物体与黑体的比较一般物体与黑体的比较热辐
11、射特点热辐射特点吸收、反射特点吸收、反射特点一般一般物体物体辐射电磁波的情况与温度有辐射电磁波的情况与温度有关，与材料的种类及表面状关，与材料的种类及表面状况有关况有关既吸收，又反射，其能力与既吸收，又反射，其能力与材料的种类及入射光波长等材料的种类及入射光波长等因素有关因素有关黑体黑体辐射电磁波的强度按波长的辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关分布只与黑体的温度有关完全吸收各种入射电磁波，完全吸收各种入射电磁波，不反射不反射典典例剖析例剖析 下列说法正确的是下列说法正确的是()A只有温度高的物体才会有热辐射只有温度高的物体才会有热辐射B黑体只是从外界吸收能量，从不向外界辐射能量黑体
12、只是从外界吸收能量，从不向外界辐射能量C黑体可以看起来很是明亮，是因为黑体可以反射电磁波黑体可以看起来很是明亮，是因为黑体可以反射电磁波D一一般般材材料料的的物物体体，辐辐射射电电磁磁波波的的情情况况除除与与温温度度有有关关外外，还还与与材材料的种类和表面情况有关料的种类和表面情况有关典题典题 1D解解析析：任任何何物物体体在在任任何何温温度度下下都都存存在在辐辐射射，温温度度越越高高辐辐射射的的能能力力越越强强，故故A错错误误；能能够够完完全全吸吸收收入入射射的的各各种种波波长长的的电电磁磁波波而而不不发发生生反反射射的的物物体体叫叫作作黑黑体体，黑黑体体不不反反射射电电磁磁波波，但但可可以
13、以向向外外辐辐射射电电磁磁波波，有有些些黑黑体体有有较较强强的的辐辐射射，看看起起来来也也可可以以很很明明亮亮，故故B、C错错误误；黑黑体体辐辐射射电电磁磁波波的的强强度度按按波波长长的的分分布布只只与与黑黑体体的的温温度度有有关关，与与构构成成黑黑体体的的材材料料、形形状状无无关关，而而一一般般物物体体辐辐射射电电磁磁波波的的情情况况除除与与温温度度有有关关外外，还还与与材材料料的的种种类类和和表表面面情况有关，故情况有关，故D正确。正确。(多多选选)以以下下关关于于辐辐射射强强度度与与波波长长的的关关系系的的说说法法中中正确的是正确的是()A物体在某一温度下只能辐射某一固定波长的电磁波物体
14、在某一温度下只能辐射某一固定波长的电磁波B当铁块呈现黑色时，说明它的温度不太高当铁块呈现黑色时，说明它的温度不太高C当当铁铁块块的的温温度度较较高高时时会会呈呈现现赤赤红红色色，说说明明此此时时辐辐射射的的电电磁磁波波中中该颜色的光强度最强该颜色的光强度最强D早早、晚晚时时分分太太阳阳呈呈现现红红色色，而而中中午午时时分分呈呈现现白白色色，说说明明中中午午时时分太阳温度最高分太阳温度最高对点训练对点训练BC解解析析：物物体体在在某某一一温温度度下下能能辐辐射射不不同同波波长长的的电电磁磁波波，故故A错错误误；黑黑体体辐辐射射的的强强度度与与温温度度有有关关，温温度度越越高高，则则辐辐射射强强度
15、度的的极极大大值值也也就就越越大大。当当铁铁块块呈呈现现黑黑色色时时，是是由由于于它它的的辐辐射射强强度度的的极极大大值值对对应应的的波波长长段段在在红红外外部部分分，甚甚至至波波长长更更长长，说说明明它它的的温温度度不不太太高高，故故B正正确确；当当铁铁块块的的温温度度较较高高时时会会呈呈现现赤赤红红色色，说说明明此此时时辐辐射射的的电电磁磁波波中中该该颜颜色色的的光光强强度度最最强强，故故C正正确确；太太阳阳早早、晚晚时时分分呈呈现现红红色色，而而中中午午时时分分呈呈现现白白色色，是是由由于于大大气气吸吸收收与与反反射射了了部部分分光光的的原原因因，不不能能说说明明中中午午时时分分太太阳阳
16、温温度度最最高高，故故D错误。故选错误。故选BC。探究探究能量子和能级能量子和能级要点提炼要点提炼1.能量子能量子物物体体热热辐辐射射所所发发出出的的电电磁磁波波是是通通过过内内部部的的带带电电谐谐振振子子向向外外辐辐射射的的，谐谐振振子子的的能能量量是是不不连连续续的的，只只能能是是h的的整整数数倍倍，h称称为为一一个个能能量量子子，其其中中是谐振子的振动频率，是谐振子的振动频率，h是一个常数，称为普朗克常量。是一个常数，称为普朗克常量。h6.631034 Js2量子化现象量子化现象在微观世界中物理量分立取值的现象称为量子化现象。在微观世界中物理量分立取值的现象称为量子化现象。3能级能级(1)当当电电子子在在不不同同轨轨道道上上运运动动时时，原原子子处处于于不不同同的的状状态态，原原子子在在不不同同的的状状态态中中具具有有不不同同的的能能量量，即即原原子子的的能能量量是是量量子子化化的的，这这些些量量子子化化的的能能量值叫作能级。量值叫作能级。(2)物物体体在在发发射射或或接接收收能能量量的的时时候候，只只能能从从某某一一能能级级“飞飞跃跃”到到另另一一能级，而不可能停留在不符合这些
