物理选修35模块复习

《物理选修35模块复习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理选修35模块复习（104页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、高中物理选修高中物理选修3-53-5模块复习模块复习青岛九中物理集备组青岛九中物理集备组本模块研究的问题：本模块研究的问题：碰撞（宏观、微观）碰撞（宏观、微观）科学方法：科学方法：对于原子结构的认识，典型地展示了人类对于原子结构的认识，典型地展示了人类认识自然规律的科学方法；而对于微观粒子的波粒二认识自然规律的科学方法；而对于微观粒子的波粒二象性的认识，则表现了人类直接经验的局限性。在这象性的认识，则表现了人类直接经验的局限性。在这个模块的教学中，要注意体会其中的科学方法，受到个模块的教学中，要注意体会其中的科学方法，受到科学哲学思想的启迪，感受科学的和谐美。科学哲学思想的启迪，感受科学的和谐

2、美。教材结构：教材结构：动量守恒定律是自然界几个基本的守恒定动量守恒定律是自然界几个基本的守恒定律之一，也是研究微观粒子所必需的知识，所以教材律之一，也是研究微观粒子所必需的知识，所以教材安排在学习原子结构和原子核的内容之前学习它。安排在学习原子结构和原子核的内容之前学习它。研究方法：研究方法：动量守恒定律动量守恒定律本模块概览本模块概览 本章概览本章概览提出问题：提出问题：在在自然界中，从微观、宏观到宇自然界中，从微观、宏观到宇宙，碰撞的事例很多。由于碰撞时相互作用宙，碰撞的事例很多。由于碰撞时相互作用的时间很短，而且在碰撞过程中作用力是变的时间很短，而且在碰撞过程中作用力是变化的，直接运用

3、牛顿定律来分析就很困难。化的，直接运用牛顿定律来分析就很困难。那么，怎样分析研究这类碰撞问题呢？那么，怎样分析研究这类碰撞问题呢？概念规律：概念规律：本章将引入新的物理量本章将引入新的物理量动量动量和冲量，通过实验，探究碰撞中所遵循的物和冲量，通过实验，探究碰撞中所遵循的物理原理理原理动量守恒定律，并从动量和能量动量守恒定律，并从动量和能量的角度分析弹性碰撞和非弹性碰撞、反冲运的角度分析弹性碰撞和非弹性碰撞、反冲运动、火箭等问题，最后，将对学过的守恒定动、火箭等问题，最后，将对学过的守恒定律进行总结，学生将进一步体会自然规律的律进行总结，学生将进一步体会自然规律的和谐统一，感受物理学之美。和谐

4、统一，感受物理学之美。第第十十六六章章动动量量守守恒恒定定律律重点：重点：动量守恒定律的实验探究动量守恒定律的实验探究难点：难点：动量守恒定律和动量定理的应用动量守恒定律和动量定理的应用研究范围：研究范围：动量是物理学中一个重要的物理动量是物理学中一个重要的物理量，动量守恒定律是自然界普遍运用的基本量，动量守恒定律是自然界普遍运用的基本规律之一，它比牛顿运动定律的适用范围广规律之一，它比牛顿运动定律的适用范围广泛得多。因此本章内容在力学中占有重要的泛得多。因此本章内容在力学中占有重要的地位，在整个物理学中也是重要内容之一。地位，在整个物理学中也是重要内容之一。也是高考对本章考查的热点之一。也是

5、高考对本章考查的热点之一。第第十十六六章章动动量量守守恒恒定定律律内容标准内容标准1探究物体弹性碰撞的一些探究物体弹性碰撞的一些特点。知道弹性碰撞和非特点。知道弹性碰撞和非弹性碰撞弹性碰撞2通过试验，理解动量和动通过试验，理解动量和动量守恒定律。能用动量守量守恒定律。能用动量守恒定律定量分析一维碰撞恒定律定量分析一维碰撞问题。知道动量守恒定律问题。知道动量守恒定律的普遍意义。的普遍意义。3通过物理学中的守恒定律，通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和谐与统一。体会自然界的和谐与统一。 2007考试说明考试说明1动量、量、动量守恒定律及其量守恒定律及其应用用（只限于一只限于一维）2弹性碰撞和非性

6、碰撞和非弹性碰撞性碰撞 课标要求与高考考点分析课标要求与高考考点分析 新旧教材对比分析新旧教材对比分析过去的思路过去的思路冲量和动量的概念冲量和动量的概念由牛顿第二定律导出动量定理由牛顿第二定律导出动量定理最后告诉学生：动量守恒定律的最后告诉学生：动量守恒定律的适用范围更广适用范围更广由动量定理导出动量守恒定律由动量定理导出动量守恒定律现在的思路现在的思路:出发点出发点“守恒守恒”的重的重要性，而非牛顿定律要性，而非牛顿定律 寻找碰撞中的不变量寻找碰撞中的不变量碰撞中两个物体的碰撞中两个物体的m1v1+m2v2可可能是不变的能是不变的 动量守恒定律的普适性动量守恒定律的普适性定义动量定义动量经

7、过几代物理学家的探索与争论经过几代物理学家的探索与争论共识共识动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律与牛顿定律的关系，动动量守恒定律与牛顿定律的关系，动量定理（物理规律的自恰）量定理（物理规律的自恰）思路与过去相比有很大的不同思路与过去相比有很大的不同科学思想、科学方法科学思想、科学方法 课时分配建议课时分配建议 第一单元第一单元1实验：探究碰撞中的不变量实验：探究碰撞中的不变量2学时学时2动量守恒定律（一）动量守恒定律（一）2学时学时3动量守恒定律（二）动量守恒定律（二）2学时学时第二单元第二单元4碰撞碰撞1学时学时5反冲运动反冲运动火箭火箭1学时学时第三单元第三单元6用动量概念表示牛顿第二定

8、律用动量概念表示牛顿第二定律1学时学时复习检测复习检测2学时学时教材分析教材分析 第第1节节实验：探究碰撞中的不变量（实验：探究碰撞中的不变量（2学时）学时） 教学目标：教学目标：理解碰撞的概念，知道实验探究过程，体会科学探究理解碰撞的概念，知道实验探究过程，体会科学探究 七要素七要素 引引入入思思路路：碰碰撞撞是是常常见见的的现现象象，以以宏宏观观、微微观观现现象象为为例例，从从生生产产、生生活活中中的的现现象象（包包括括实实验验现现象象）中中提提出出研研究究的的问问题题-碰碰撞撞前前后后是是否否有有什什么么物物理理量量保保持持不不变变？引引导导学学生生从从现现象象出出发发去去发发现现隐隐藏

9、藏在在现现象象背后的自然规律。背后的自然规律。 P2演示演示A、B是两个悬挂起来的钢球，质量相等。使是两个悬挂起来的钢球，质量相等。使B球静止，拉起球静止，拉起A球，放开后球，放开后A与与B碰撞，观察碰撞，观察碰撞前后两球运动的变化。碰撞前后两球运动的变化。换为质量相差较多的两个小球，重做以上实验换为质量相差较多的两个小球，重做以上实验通过演示实验的结果看出，两物体碰后质量虽然没有改变，但运动通过演示实验的结果看出，两物体碰后质量虽然没有改变，但运动状态改变的程度与物体质量的大小有关。让学生通过观察现象猜想状态改变的程度与物体质量的大小有关。让学生通过观察现象猜想碰撞前后可能的碰撞前后可能的“

10、不变量不变量”。 P2P2课文，描述思路课文，描述思路两两个个物物体体各各自自的的质质量量与与自自己己的的速速度度的的乘乘积积之之和和是是不不是是不不变变量？量？m1 v1+m2v2=m1 v1+m2 v2？或或者者，各各自自的的质质量量与与自自己己的的速速度度的的二二次次方方的的乘乘积积之之和和是是不不变量？变量？m1 v12+m2v2=m1 v12+m2 v22？也也许许，两两个个物物体体的的速速度度与与自自己己质质量量的的比比值值之之和和在在碰碰撞撞前前后后保持不变？保持不变？指明了探究的方向和实验的目的指明了探究的方向和实验的目的制定计划与设计实验：制定计划与设计实验：P4P4P5P5

11、参考案例：给学生一定参考案例：给学生一定的设计空间的设计空间P3需要考虑的问题需要考虑的问题: : 讨论操作和数据处理中的技术性问题讨论操作和数据处理中的技术性问题（2）数据采集方案：）数据采集方案：质量的测量：天平质量的测量：天平速度的测量速度的测量（1）获得一维碰撞的方案）获得一维碰撞的方案利用气垫导轨实现两滑块发生一维利用气垫导轨实现两滑块发生一维碰撞；碰撞；利用等长悬线悬挂等大小球实现两球发生一维碰撞；利用等长悬线悬挂等大小球实现两球发生一维碰撞；利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车实现一维碰撞。利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车实现一维碰撞。方案一：滑块速度的测量：方案一：滑块速度

12、的测量：方案二：摆球速度的测量：方案二：摆球速度的测量：方案三：小车速度的测量：方案三：小车速度的测量：（3）数数据据处处理理方方案案：把把测测量量的的量量m、v，填填入入表表格格，并并进行计算进行计算(参考用的记录表格参考用的记录表格P3)设设计计与与进进行行实实验验：教教学学中中要要针针对对具具体体实实验验参参考考案案例例设设计计实实验验，要要求求说说明明其其实实验验原原理理、实实验验条条件件、主主要要测测量量的的物物理量、重要的实验步骤、数据记录、数据处理。理量、重要的实验步骤、数据记录、数据处理。教学中要针对具体实验参考案例合理安排，参考过程如教学中要针对具体实验参考案例合理安排，参考

13、过程如下：下：（1）用天平测相关质量用天平测相关质量（2）安装实验装置安装实验装置（3）使物体发生碰撞使物体发生碰撞（4）测量和读出相关物理量，按数据采集方案中速度）测量和读出相关物理量，按数据采集方案中速度的测量内容，计算有关速度，并填入表格。的测量内容，计算有关速度，并填入表格。（5）进行数据处理，通过分析比较，找出碰撞中的不进行数据处理，通过分析比较，找出碰撞中的不变量变量（6）整理实验器材。整理实验器材。有有限限的的几几次次简简单单的的测测量量是是得得不不出出普普适适性性的的物物理理规规律律的的。只只有有根根据据实实验验结结果果推推导导出出的的许许许许多多多多新新结结论论都都与与事事实

14、实一一致致时时，它它才才能能成成为为一一条条定定律律。尽尽管管如如此此，本本节节实实验验还还是是很很有有意意义义的的，它它让让学学生生体体验验了了探探究究自自然然规规律律的过程。的过程。（在此体现了科学方法的教育。在此体现了科学方法的教育。）实验结论：实验结论：在实验误差允许的范围内，碰撞系统的在实验误差允许的范围内，碰撞系统的mv是不变的。是不变的。P6P6第第1 1题，重现探究的过程：题，重现探究的过程：1光光滑滑桌桌面面上上有有两两1、2两两个个小小球球。1球球的的质质量量为为0.3kg，以以速速度度8m/s跟跟质质量量0.1kg的的静静止止的的2球球发发生生碰碰撞撞，碰碰撞撞后后2球球

15、的的速速度度变变为为9m/s，1球球的的速速度度变变为为5m/s，方方向向与与原原来来相相同同。根根据据这这些些实实验验数数据据，晓晓明明对对这次碰撞的规律做了如下几项猜想。这次碰撞的规律做了如下几项猜想。（1）碰碰撞撞后后2球球获获得得了了速速度度，是是否否是是1球球把把速速度度传传递递给给了了2球球？经经计计算算，2球球增增加加的的速速度度是是9m/s，1球球减小的速度是减小的速度是3m/s，因此，这种猜想不成立。，因此，这种猜想不成立。（2）碰碰撞撞后后2球球获获得得了了动动能能，是是否否是是1球球把把动动能能传传递递给给了了2球球？经经计计算算，2球球增增加加的的动动能能是是4.05J

16、，1球减小的动能是球减小的动能是5.85J，这种猜想也不成立。，这种猜想也不成立。（3）请请你你根根据据以以上上实实验验数数据据猜猜想想：有有一一个个什什么么物物理理量量，在在这这次次碰碰撞撞中中2球球所所增增加加的的这这个个量量与与1球球所所减小的这个量相等？请计算表明。减小的这个量相等？请计算表明。（1）本节实验在本章第一节进行，以体现探究式学习的宗旨；）本节实验在本章第一节进行，以体现探究式学习的宗旨；（2）教教材材P4P5参参考考案案例例：给给学学生生一一定定的的设设计计空空间间，教教学学中中可可重点介绍一个，条件不具备的学校，可以考虑改用平抛器。重点介绍一个，条件不具备的学校，可以考

17、虑改用平抛器。（3）本节教学重视科学探究的过程，体会科学探究的七要素。）本节教学重视科学探究的过程，体会科学探究的七要素。下面提供一个参考案例下面提供一个参考案例 实实验验装装置置如如图图161161所所示示。让让一一个个质质量量较较大大的的小小球球 ，从从斜斜槽槽上上滚滚下下来来，跟跟放放在在斜斜槽槽末末端端的的另另一一质质量量较较小小的的小小球球 ( (半半径径相相同同) )发生碰撞发生碰撞( (正碰正碰) )。本实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量。本实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量。教学建议教学建议第第2节节动量守恒定律（一）动量守恒定律（一）教学目标：教学目标

18、： 理解动量的概念，理解动量的概念，明确动量守恒定律的内容，理明确动量守恒定律的内容，理解守恒条件和矢量性。理解解守恒条件和矢量性。理解“总动量总动量”就是系统内各就是系统内各个物体动量的矢量和。个物体动量的矢量和。 引入思路：引入思路： 本本节节在在前前面面科科学学探探究究的的基基础础上上提提出出了了动动量量的的概概念念和动量守恒定律，并从物理学史的角度来加以认识。和动量守恒定律，并从物理学史的角度来加以认识。 一、动量一、动量1动量是状态量：动量是状态量：p=mv2动量的矢量性：动量的矢量性：物体动量的方向与物体的瞬时速物体动量的方向与物体的瞬时速度方向相同度方向相同3动量具有相对性：动量

19、具有相对性：一般情况下一般情况下是相对于地面的。是相对于地面的。4动量的变化量动量的变化量p：p=V2-V1,p是矢量，运算是矢量，运算时遵循平行四边形定则。一维情况，规定正方向。时遵循平行四边形定则。一维情况，规定正方向。5动动量量与与动动能能的的关关系系：E=p/2m，动动量量与与动动能能的的区区别别是是动量是矢量，动能是标量。（可通过例题体会）动量是矢量，动能是标量。（可通过例题体会）2例题例题1的功能：建立矢量运算的概念，强化矢量运算的功能：建立矢量运算的概念，强化矢量运算的方法。的方法。二、系统二、系统1系统：存在相互作用的几个物体所组成的整系统：存在相互作用的几个物体所组成的整体称

20、为系统，系统可按解决问题的需要灵活选取。体称为系统，系统可按解决问题的需要灵活选取。2内力：系统内各个物体间相互用力称为内力。内力：系统内各个物体间相互用力称为内力。3外力：系统外其他物体作用在系统内任何一外力：系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力称为外力。个物体上的力称为外力。内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有在确定内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有在确定了系统后，才能确定内力和外力。了系统后，才能确定内力和外力。三、动量守恒定律三、动量守恒定律1动量守恒定律的条件：动量守恒定律的条件：(1)系统不受外力或所受外力之矢量和为零。系统不受外力或所受外力之矢量和为零。(2)系系统

21、统受受外外力力，合合外外力力也也不不为为零零，但但合合外外力力远远小小于于物体间相互作用的内力，合外力可以忽略不计物体间相互作用的内力，合外力可以忽略不计(3)系系统统所所受受的的合合外外力力不不为为零零，但但在在某某一一个个方方向向上上所所受受的的合合外外力力为为零零，或或在在某某一一方方向向上上外外力力比比内内力力小小得得多多，则系统只在该方向上动量守恒。则系统只在该方向上动量守恒。 后后两两种种情情况况严严格格说说只只是是动动量量近近似似守守恒恒，但但却却是是最最常常见的情况。见的情况。注意注意：（1）应用时需注意区分内力和外力。）应用时需注意区分内力和外力。（2）区分）区分“外力的矢量

22、和外力的矢量和”：把作用在系统上的所有外：把作用在系统上的所有外力平移到某点后算出的矢量和。力平移到某点后算出的矢量和。“合外力合外力”：作用在某：作用在某个物体个物体(质点质点)上的外力的矢量和。上的外力的矢量和。（3）明确）明确“不变量不变量”绝不是绝不是“守恒量守恒量”。确切理解。确切理解“守恒守恒量量”是学习物理的关键。是学习物理的关键。例题例题2教学教学（1）明确系统、内力和外力，判断是否满足守恒条件。）明确系统、内力和外力，判断是否满足守恒条件。（2）明明确确研研究究过过程程，分分析析碰碰撞撞过过程程的的初初末末状状态态。画画出出初初末末态的情景图态的情景图（3）分析初、末状态的总

23、动量，最后列方程。）分析初、末状态的总动量，最后列方程。（4）解题过程的表述力求清楚、规范。）解题过程的表述力求清楚、规范。可可以以引引导导学学生生从从例例题题总总结结出出解解决决这这类类问问题题的的分分析析思思路路，以以便学生更好地掌握和运用动量守恒定律分析和解决问题。便学生更好地掌握和运用动量守恒定律分析和解决问题。动量守恒定律解题的一般步骤：动量守恒定律解题的一般步骤：(1)明确题意，明确研究对象；明确题意，明确研究对象；(2)受力分析，判断是否守恒；受力分析，判断是否守恒；(3)确定动量守恒系统的作用前总动量和作用后总动量；确定动量守恒系统的作用前总动量和作用后总动量；(4)选定正方向

24、根据动量守恒定律列出方程；选定正方向根据动量守恒定律列出方程；(5)解方程，得出结论。解方程，得出结论。例题例题教学中要让学生明确：教学中要让学生明确：应用动量守恒定律分析问题时研究的对应用动量守恒定律分析问题时研究的对象不是一个物体，而是相互作用的两个或多个象不是一个物体，而是相互作用的两个或多个物体组成的物体系。应用时注意选系统。物体组成的物体系。应用时注意选系统。动量守恒定律的表达式实际上是一个矢动量守恒定律的表达式实际上是一个矢量式。处理一维问题时，注意规定正方向。量式。处理一维问题时，注意规定正方向。动量守恒定律指的是系统任一瞬时的动动量守恒定律指的是系统任一瞬时的动量矢量和恒定。量

25、矢量和恒定。应用动量守恒定律时，各物体的速度必应用动量守恒定律时，各物体的速度必须是相对同一惯性系的速度。一般以地球为参须是相对同一惯性系的速度。一般以地球为参考系。考系。第第3节节动量守恒定律（二）动量守恒定律（二）教学目标：教学目标： 理解理解动量守恒定律与牛顿运动定律的关系动量守恒定律与牛顿运动定律的关系，理解，理解动量守恒定律的适用范围动量守恒定律的适用范围 引入思路：引入思路： 以以一一维情情况况下下两两个个相相互互作作用用的的小小球球为例例，根根据据牛牛顿第第二二定定律律和和第第三三定定律律，推推导出出具具体体的的动量量守守恒恒定定律律的的表表达达式式，并并由由此此给出出动量量守守

26、恒恒定定律律的的一一般般表表述述和和几几种种表表达达形形式式。这样的的处理理，使使学学生生对动量量守守恒恒定定律律的的理理解解更更深深刻刻。在在推推导动量量守守恒恒定定律律时要要注注意意情情景景的的设置，明确条件。置，明确条件。 一、动量守恒定律与牛顿运动定律的关系一、动量守恒定律与牛顿运动定律的关系1由牛顿第二、第三定律导出动量守恒定律由牛顿第二、第三定律导出动量守恒定律明明确确牛牛顿顿定定律律只只在在惯惯性性参参考考系系中中成成立立，所所以以动动量量守守恒恒定定律律也也只只在在惯惯性性系系中中成成立立，而而且且系系统统中中各各物物体体的的动动量必须相对同一惯性系来计算。量必须相对同一惯性系

27、来计算。2动动量量守守恒恒定定律律是是实实验验定定律律，它它的的结结论论完完全全由由实实验验决定。决定。明明确确虽虽然然定定律律可可由由牛牛顿顿第第二二、第第三三定定律律导导出出，但但它它比比牛牛顿顿定定律律更更普普遍遍，在在相相对对论论和和微微观观粒粒子子范范畴畴仍仍然然适适用用(动动量量守守恒恒定定律律并并不不依依赖赖牛牛顿顿定定律律)。动动量量守守恒恒定定律律是是物理学中的一条十分普遍的基本规律物理学中的一条十分普遍的基本规律。二二、动动量量守守恒恒定定律律适适用用范范围围：目目前前为为止止的的物物理理学学研研究究的的一一切切领领域域，即即不不仅仅适适用用于于宏宏观观、低低速速领领域域，

28、而而且且适适用用于于微观、高速领域微观、高速领域例题教学给出了爆炸问题系统外力不为零的处理方法例题教学给出了爆炸问题系统外力不为零的处理方法三、关于爆炸问题三、关于爆炸问题1爆炸问题的特点爆炸问题的特点最最简简单单的的爆爆炸炸问问题题是是质质量量为为m的的物物体体，炸炸裂裂成成两两块块，这这样样我我们们就就可可以以认认为为未未炸炸裂裂前前是是由由质质量量为为m和和(m-m1)的的两两块块组组成成爆爆炸炸过过程程时时间间短短，爆爆炸炸力力很很大大，炸炸裂裂的的两两块块间间的的内内力力远远大大于于它它们们所所受受的的重重力力，所所以以可认为爆炸前后系统的动量守恒可认为爆炸前后系统的动量守恒2爆爆炸

29、炸过过程程初初状状态态是是指指炸炸弹弹将将要要爆爆炸炸前前瞬瞬间间的的状状态态，末末状状态态是是指指爆爆炸炸力力刚刚停停止止作作用用时时的的状状态态，只只要要抓抓住住过过程程的的初初末末状状态态，即即可可根根据据动动量量守守恒恒定定律律列列式式求解。求解。例例题题还还可可以以变变化化为为：已已知知爆爆炸炸后后与与初初速速度度的的方方向向一一致致的的那那块块弹弹片片( (质质量量为为m-mm-m1 1) )的的速速度度，求求另另一一块块弹弹片片( (质质量量为为m m1 1) )的的速速度度。将将会会在在结结论论的的讨讨论论中中发发现现m m1 1速速度度有有三三种种可可能能性性：其其方方向向仍

30、仍然然向向前前、为为零零或或反反方方向向。还还可可以以用用矢矢量量图图来来反反应应这这一一情情况况。这这类类问问题题很很典典型型。人人从从运运动动着的滑板车向前跳出，就属于这类问题。着的滑板车向前跳出，就属于这类问题。例题教学：例题教学：进一步加深了对动量守恒定律的守恒条件进一步加深了对动量守恒定律的守恒条件和矢量性的理解。和矢量性的理解。在分析例题时，（一）要明确题目在分析例题时，（一）要明确题目中的中的、均是指的速度矢量，包含大小和方向；均是指的速度矢量，包含大小和方向；（二）要明确内力远远大于外力时，动量守恒定律依（二）要明确内力远远大于外力时，动量守恒定律依然成立；（三）要明确教材上列

31、出的动量守恒的方程然成立；（三）要明确教材上列出的动量守恒的方程是矢量方程，最后选择正方向讨论是矢量方程，最后选择正方向讨论方向。方向。“思思考考与与讨讨论论”中中提提出出的的问问题题，重重在在加加深深理理解解动动量量的的改改变变量量是是末末动动量量与与初初动动量量的的矢矢量量之之差差，也也是是矢矢量量。虽虽然然教教学学中中不不要要求求做做这这种种计计算算，但但是是思思考考一一下下这这个个问问题题，会帮助学生加深对动量的矢量性的认识。会帮助学生加深对动量的矢量性的认识。本节小结：本节小结： 明确牛顿运动定律和动量守恒定律不是明确牛顿运动定律和动量守恒定律不是等价的，动量守恒定律是一个独立的实验

32、定等价的，动量守恒定律是一个独立的实验定律，它适用于目前为止物理学研究的一切领律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域，而牛顿运动定律只适用于宏观、低速的域，而牛顿运动定律只适用于宏观、低速的情形。应用动量守恒定律解决碰撞等问题时情形。应用动量守恒定律解决碰撞等问题时不涉及过程中的复杂受力情况，更为方便。不涉及过程中的复杂受力情况，更为方便。第第4节节碰撞碰撞教材分析教材分析 不要把这节当做新的知识点，应该把它看成动量守恒定律和不要把这节当做新的知识点，应该把它看成动量守恒定律和机械能守恒定律的习题课。机械能守恒定律的习题课。本节回顾第本节回顾第1 1节的演示实验，提出了弹节的演示实验，提出了

33、弹性碰撞的概念，进而提出非弹性碰撞的概念。通过性碰撞的概念，进而提出非弹性碰撞的概念。通过“思考与讨论思考与讨论”，进行理论推导，从而解释了第，进行理论推导，从而解释了第1 1节的演示实验。明确对心碰撞和节的演示实验。明确对心碰撞和非对心碰撞的概念，进一步介绍了微观粒子的碰撞现象非对心碰撞的概念，进一步介绍了微观粒子的碰撞现象散射。散射。最后介绍了中子的发现过程，让学生进一步了解动量守恒定律的应最后介绍了中子的发现过程，让学生进一步了解动量守恒定律的应用。用。 引入思路：引入思路： 碰碰撞撞问问题题，遵遵循循动动量量守守恒恒定定律律学学生生已已经经明明确确，这这时时可可以以向向学学生生提提出出

34、两两个个物物体体碰碰撞撞前前后后其其能能量量是是否否守守恒恒的的问问题题。因因为为在在处处理理碰碰撞撞问问题题过过程程中中，学学生生往往往往关关注注的的是是动动量量及及动动量量守守恒恒定定律律的的应用，而对系统的总能量是否守恒的问题容易忽视。应用，而对系统的总能量是否守恒的问题容易忽视。探究：探究：P14思考与讨论思考与讨论在在本本章章第第一一节节开开始始的的演演示示中中，一一个个钢钢球球与与另另一一个个静静止止的的钢钢球球相相碰碰，如如果果两两个个钢钢球球的的质质量量相相等等，第第一一个个钢钢球球停停止止运运动动，第第二二个个钢钢球球能能摆摆到到同同样样的的高高度度，说说明明这这个个碰碰撞撞

35、过过程程中中没没有有能能量量损损失失，碰碰撞撞过过程程能量守恒。能量守恒。碰撞过程中能量总要守恒吗？下面分析一个例子。碰撞过程中能量总要守恒吗？下面分析一个例子。如如图图16.4-1，两两个个物物体体的的质质量量都都是是m，碰碰撞撞以以前前一一个个物物体体静静止止，另另一一个个以以速速度度v向向它它撞撞去去。碰碰撞撞以以后后两两个个物物体体粘粘在在一一起起，成成为为一一个个质量为质量为2m的物体，以速度的物体，以速度v继续前进。继续前进。这个碰撞过程中能量（总动能）守恒吗？这个碰撞过程中能量（总动能）守恒吗？可可以以先先根根据据动动量量守守恒恒定定律律求求出出碰碰撞撞后后的的共共同同速速度度v

36、，用用v表表示示它它，然后分别计算碰撞前后的总动能。然后分别计算碰撞前后的总动能。实质上又是一个科学探究过程（理论探究实质上又是一个科学探究过程（理论探究）图图16.4-1碰碰撞撞后后两两个个物物体体结结合合在在一一起起，碰碰撞撞过过程程中中能能量量守守恒恒吗？吗？P16“P16“弹弹性性碰碰撞撞”、“非非弹弹性性碰碰撞撞”、“对对心心碰碰撞撞”、“非非对对心心碰碰撞撞”、“散射散射”都是有用的名词。理解上不会有困难。都是有用的名词。理解上不会有困难。P17P17旁旁批批：对对于于非非对对心心碰碰撞撞，应应该该在在两两个个相相互互垂垂直直的的两两个个方方向向上上分分别别应应用用动量守恒定律。动

37、量守恒定律。从从对对心心碰碰撞撞到到非非对对心心碰碰撞撞，从从一一维维动动量量守守恒恒变变为为平平面面内内的的二二维维动动量量守守恒恒，问问题题复复杂杂了了。在在解解释释台台球球相相碰碰问问题题的的同同时时，也也加加深深了了学学生生的的思思维维活活动动，同同时时也为介绍微观粒子的散射现象打下了基础。也为介绍微观粒子的散射现象打下了基础。（扩展，不做定量要求。扩展，不做定量要求。）探究过程：探究过程： P15 P15思考与讨论思考与讨论我们的任务是得出用我们的任务是得出用m m1 1、m m2 2、v v1 1表达表达v v1 1和和v v2 2的公式。的公式。碰撞过程都要遵从动量守恒定律碰撞过

38、程都要遵从动量守恒定律弹性碰撞中没有机械能损失弹性碰撞中没有机械能损失两个方两个方程联立，把程联立，把v v1 1和和v v2 2作为未知量解出来就可以了。作为未知量解出来就可以了。（落实探究精神，改变落实探究精神，改变学习方式学习方式）评评估估： P16P16旁旁批批：对对一一个个问问题题进进行行理理论论分分析析之之后后，我我们们会会关关心心分分析析的的过过程程是是否否正正确确、分分析析的的根根据据是是否否可可靠靠。可可以以有有多多种种方方法法进进行行评评估估。方方法法之之一一是是把把分分析析的的结结果果应应用用于于几几个个比比较较简简单单的的特特例例，这这些些特特例例中中的的结结论论如如果

39、果与与常常识识或或已已有有的的知知识识一一致致，那那么么理理论论分分析析很很可可能能是是正正确确的的，否否则则一一定定出出了了问问题题。( (“评估评估”：科学探究的要素：科学探究的要素) )要求：画出图来就可以，不要求定量计算。要求：画出图来就可以，不要求定量计算。“科学足迹科学足迹”中介绍了中子的发现，可以结合弹性正碰和中介绍了中子的发现，可以结合弹性正碰和“问题问题与练习与练习”中的第中的第5题来说明。中子的发现过程体现了科学的猜想题来说明。中子的发现过程体现了科学的猜想(卢瑟福预言中子的存在卢瑟福预言中子的存在)和科学精神和科学精神(合作与交流合作与交流)的重要性。还的重要性。还应该让

40、学生明白，认识和掌握了规律之后，能够对人类的认识应该让学生明白，认识和掌握了规律之后，能够对人类的认识活动和生产活动产生的巨大推动作用。活动和生产活动产生的巨大推动作用。教学内容教学内容一、碰撞一、碰撞1碰撞的特点：碰撞的特点：2碰撞的种类碰撞的种类(1)弹性碰撞：满足动量守恒和机械能守恒（讨论）弹性碰撞：满足动量守恒和机械能守恒（讨论）(2)非弹性碰撞：满足动量守恒，但机械能不守恒非弹性碰撞：满足动量守恒，但机械能不守恒(3)完完全全非非弹弹性性碰碰撞撞：两两物物体体相相碰碰后后黏黏合合为为一一个个整整体体，这种碰撞能量损失最多这种碰撞能量损失最多二、对心碰撞和非对心碰撞、散射二、对心碰撞和

41、非对心碰撞、散射说明：关说明：关于于“碰撞前碰撞前”和和“碰撞后碰撞后”的含义的含义碰撞前的动量是指即将发生碰撞那一时刻的动碰撞前的动量是指即将发生碰撞那一时刻的动量，而不是指发生碰撞之前某一时刻的动量；碰撞量，而不是指发生碰撞之前某一时刻的动量；碰撞后的动量是指碰撞刚结束那一时刻的动量，而不是后的动量是指碰撞刚结束那一时刻的动量，而不是指碰撞结束之后某一时刻的动量指碰撞结束之后某一时刻的动量解决的问题：一维碰撞解决的问题：一维碰撞题型：爆炸、反冲、子弹打木块问题、人船模型、简单的多体问题题型：爆炸、反冲、子弹打木块问题、人船模型、简单的多体问题 教学建议教学建议（1）对于弹性碰撞和非弹性碰撞

42、的教学，应）对于弹性碰撞和非弹性碰撞的教学，应该发挥学生的主观能动性，让他们根据课本中该发挥学生的主观能动性，让他们根据课本中“思考与讨论思考与讨论”的提示，自己分析列出方程，解出的提示，自己分析列出方程，解出结果后，再做讨论。结果后，再做讨论。（2）还可以在第）还可以在第1节的演示实验的基础上，演节的演示实验的基础上，演示非弹性碰撞和完全非弹性碰撞，只要在两个钢示非弹性碰撞和完全非弹性碰撞，只要在两个钢球间粘上少量的橡皮泥或双面胶即可。球间粘上少量的橡皮泥或双面胶即可。（3）教材强调了物理学中研究的碰撞不仅包括）教材强调了物理学中研究的碰撞不仅包括宏观物体间的相互作用，而且包括微观粒子间的宏

43、观物体间的相互作用，而且包括微观粒子间的相互作用，教师可以举一些微观粒子相互作用的相互作用，教师可以举一些微观粒子相互作用的动量守恒的例子让学生分析讨论。动量守恒的例子让学生分析讨论。第第5节节反冲运动反冲运动火箭火箭教材分析教材分析 本本节介介绍了了动量守恒定律在生量守恒定律在生产和科技方面的和科技方面的应用，通用，通过生生产、生活中的、生活中的现象介象介绍反冲运反冲运动，通，通过演示演示实验加深加深对反冲运反冲运动的理解，最后介的理解，最后介绍了火箭的了火箭的飞行原理行原理反冲反冲( (动量守恒定律量守恒定律) )，这一一节一方面体一方面体现了了动量守恒定律的量守恒定律的应用，另一方面也体

44、用，另一方面也体现了从物理了从物理走向社会的新走向社会的新课程理念。程理念。 引入思路引入思路 由由P19P19思思考考与与讨讨论论 章章鱼鱼的的运运动动引引入入新新课课，P19P19P20P20定性介绍反冲现象。定性介绍反冲现象。 知识点知识点 反冲运动、火箭反冲运动、火箭 教学内容：教学内容：1反冲运动反冲运动2反反冲冲运运动动的的特特点点：反反冲冲运运动动和和碰碰撞撞、爆爆炸炸有有相相似似之之处处，相相互互作作用用力力常常为为变变力力，且且作作用用力力大大，一一般般都都满满足足内内力力外外力力，所所以以反反冲冲运运动动可可用用动动量量守守恒恒定定律来处理。律来处理。3、反冲运动的应用：火

45、箭、喷气式飞机、反击式水轮机、灌溉喷水等。、反冲运动的应用：火箭、喷气式飞机、反击式水轮机、灌溉喷水等。反反冲冲运运动动教教学学：做做好好反反冲冲实实验验是是教教学学中中的的重重要要环环节节。在在做做火火箭箭的的模模拟拟实实验验时时要要注注意意安安全全。还还可可以以让让学学生生举举出出其其他他的的反反冲冲运运动动的的例例子子，或或者者演演示示其其他他的的反反冲冲现现象象。教教师师在在教教学学中中可可多多做做一一些些小小实实验验，或或结结合合参参观观、看看电电影影、录录像等活动使教学内容尽可能生动些。像等活动使教学内容尽可能生动些。注意：注意：(1)反冲运动的问题，有时遇到的速度是相互作用的两物

46、体间的相对反冲运动的问题，有时遇到的速度是相互作用的两物体间的相对速度，这时应先将相对速度转换成对地的速度后，再列动量守恒的方程速度，这时应先将相对速度转换成对地的速度后，再列动量守恒的方程(2)在反冲运动中还常遇到变质量物体的运动，如火箭在运动过程中，在反冲运动中还常遇到变质量物体的运动，如火箭在运动过程中，随着燃料的消耗火箭本身的质量不断减少，此时必须取火箭本身和在相互随着燃料的消耗火箭本身的质量不断减少，此时必须取火箭本身和在相互作用的时间内喷出的所有气体为研究对象，以相互作用的整个过程来进行作用的时间内喷出的所有气体为研究对象，以相互作用的整个过程来进行研究。研究。P21反冲运动的应用

47、反冲运动的应用-火箭火箭思考与讨论：为火箭的半定量讨论做铺垫思考与讨论：为火箭的半定量讨论做铺垫改变学习方式改变学习方式火火箭箭的的教教学学： 让让学学生生认认识识到到火火箭箭是是反反冲冲运运动动的的重重要要应应用用，它它是是靠靠喷喷出出气气流流的的反反冲冲作作用用而而获获得得巨巨大大速速度度的的。火火箭箭向向前前飞飞行行所所能能达达到到的的最最大大速速度度，也也就就是是燃燃料料烧烧尽尽时时火火箭箭获获得得的的最最终终速速度度，跟跟什什么么因因素素有有关关呢呢? ?由由学学生生根根据据动动量量守守恒恒定定律律进进行行讨讨论论。在在介介绍绍了了火火箭箭的的原原理理、结结构构之之后后，可可以以介介

48、绍绍一一下下我我国国在在航航空空、航航天天事事业业中中的的进进步步，介介绍绍一一下下“神神舟舟”系系列列飞飞船船以以及及我我国国的的登登月月计计划，激发学生的学习热情。划，激发学生的学习热情。教学内容：教学内容：1火箭：现代火箭是指一种靠喷射高温、高压燃气获得反作用力向前火箭：现代火箭是指一种靠喷射高温、高压燃气获得反作用力向前推进的飞行器。推进的飞行器。2火箭的工作原理：动量守恒定律火箭的工作原理：动量守恒定律3火箭的速度：火箭的速度：mv +m u=0理解这里的理解这里的v的物理意义是什么？的物理意义是什么？火箭飞行能达到的最大飞行速度，主要决定于两个因素：火箭飞行能达到的最大飞行速度，主

49、要决定于两个因素：一个是喷气速度一个是喷气速度u，一个是质量比，一个是质量比m/m，即火箭起飞时的质量与燃料烧尽时的质量之比。喷气速度越大，质量即火箭起飞时的质量与燃料烧尽时的质量之比。喷气速度越大，质量比比越大，火箭的最终速度也越大越大，火箭的最终速度也越大(忽略重力的影响忽略重力的影响)。第第6节节用动量概念表示牛顿第二定律用动量概念表示牛顿第二定律教材分析教材分析 首先用首先用动量的概念表示牛量的概念表示牛顿第二定律，第二定律，进而得出而得出动量定理，然后介量定理，然后介绍动量定理的量定理的应用，解用，解释一些生一些生产、生活中的生活中的现象。象。 引入思路引入思路 提提出出问题用用动量

50、量的的概概念念表表示示牛牛顿第第二二定定律律：首首先先要要建建立立一一个个情情景景，再再运运用用加加速速度度的的定定义和和牛牛顿第第二二定定律律进行推行推导。学生自主完成。学生自主完成。 用用动动量量概概念念表表示示牛牛顿顿第第二二定定律律：物物体体动动量量的的变变化化率率等等于于它它所所受受的的力力。这这是是牛牛顿顿第第二二定定律律的的另另一一种种表示。表示。F计算时的用处不大，可认为是动量定理的表示计算时的用处不大，可认为是动量定理的表示2 2、动动量量定定理理的的意意义义：表表示示力力在在一一段段时时间间内内连连续续作作用用的的积积累累效效果果引引起起物物体体动动量量的的变变化化。课课本

51、本虽虽然然是是在在恒恒力力作作用用的的情情况况下下由由牛牛顿顿第第二二定定律律推推导导出出动动量量定定理理的的，但但是是，动动量量定定理理不不仅仅适适用用于于恒恒力力情情形形，也也适适用用于于变变力力情情形形。正正因因为为如如此此，动动量量定定理理在在实实际际中中有有广广泛泛的的应应用用。尤尤其其是是在在解解决决作作用用时时间间短短、作作用用力力大大而而且且随随时时间间变变化化的的打打击击、碰碰撞撞等等问问题题时时，动动量量定定理理要要比比牛牛顿顿定定律律方方便便得多。得多。动量定理的教学：动量定理的教学：1、动量定理的表达式、动量定理的表达式:I=P是矢量式，处理一维问是矢量式，处理一维问题

52、时，需选定一个正方向，以简化成代数运算。题时，需选定一个正方向，以简化成代数运算。在教在教材的例题中，以初速度的方向为正方向，平均作用力材的例题中，以初速度的方向为正方向，平均作用力F的方向和末动量的方向都以初速度的方向为标准。在的方向和末动量的方向都以初速度的方向为标准。在例题教学中要明确研究对象例题教学中要明确研究对象(垒球垒球)和研究的物理过程和研究的物理过程中的初、末态，注意加深对动量定理矢量性的理解。中的初、末态，注意加深对动量定理矢量性的理解。题目不要太难，主要是一维问题。题目不要太难，主要是一维问题。教学建议教学建议 用用动动量量定定理理来来解解释释生生产产、生生活活中中的的现现

53、象象，应应紧紧扣扣在在某某一一物物理理过过程程中中物物体体的的动动量量改改变变量量、作作用用时时间间以以及及作用力，可以做一些演示实验来加深理解。作用力，可以做一些演示实验来加深理解。 还还可可以以对对汽汽车车安安全全带带、安安全全气气囊囊和和交交通通规规则则进进行行介介绍绍，加加强强学学生生的的安安全全意意识识，提提高高他他们们的的科科学学素素质质。这这也也很很好好体体现现了了理理论论与与实实际际相相结结合合，从从物物理理走走向向社社会会的的理理念念。还还可可以以列列举举分分析析一一些些应应用用实实例例，开开阔阔学学生生眼眼界界，活活跃跃思思维维，培培养养他他们们运运用用所所学学知知识识来来

54、分分析析和和解解决决实际问题的能力。实际问题的能力。 冲量的教学冲量的教学 定定义义式式：I=Ft I=Ft 冲冲量量是是矢矢量量、过过程程量量，是是力力对对时时间间的的积积累累效应。效应。 它它的的方方向向不不能能笼笼统统地地说说是是力力的的方方向向。只只有有在在作作用用时时间间内内，力力的的方方向向不不变变时时，冲冲量量的的方方向向才才是是力力的的方方向向。因因为为一一般般情情况况下下，冲冲量量矢矢量量是是在在作作用用时时间间内内，力力矢矢量量对对这这段段时时间间的的积积分分，而而不不是是简简单单的的力力和和力力的的作作用用时时间间的的乘乘积积。如如果果在在作作用用时时间间内内，力力的的方

55、方向向不不断断变变化化，冲冲量量的的方方向向可可能能跟跟任任何何时时刻刻力力的的方方向向都都不不相相同同。注意动量定理中的冲量是指合力的冲量，注意动量定理中的冲量是指合力的冲量，F F是指合力。是指合力。通过通过“科学足迹科学足迹”，理解，理解动量动量和和动能动能、动量定理动量定理和和动能定理动能定理的区的区别。练习中还应理解别。练习中还应理解冲量冲量和和动量动量的区别，主要区别状态量和过的区别，主要区别状态量和过程量。程量。动量定理动量定理和和牛顿第二定律牛顿第二定律的区别，两者实质是相同的，的区别，两者实质是相同的，动量定理反映了合力在时间上的积累效果动量定理反映了合力在时间上的积累效果改

56、变物体的动量，改变物体的动量，牛顿第二定律反映了合力的瞬时作用效果牛顿第二定律反映了合力的瞬时作用效果使物体产生加速使物体产生加速度。度。教学建议教学建议 在在学学生生做做过过一一定定数数量量练练习习后后，引引导导学学生生将将所所学学知知识识加加以以整整理理、比比较较。在在学学完完动动量量守守恒恒定定律律的的应应用用以以后后，可可引引导导学学生生将将所所学学的的牛牛顿顿运运动动定定律律、动动量量定定理理、动动量量守守恒恒定定律律和和动动能能定定理理、动动量量的的变变化化率率与与动动量量的的变变化化pp等等加加以以比比较较，教教师师可可启启发发学学生生从从定定律律或或定定理理的的内内容容、研研究

57、究对对象象、适适用用条条件件、分分析析问问题题的的基基本本步步骤骤和和方方法法等等方面去讨论。方面去讨论。 本章概要本章概要到到19世纪末，经典物理学经历世纪末，经典物理学经历300多年的发展，多年的发展，已达到完善成熟的阶段，不少物理学家都认为：已达到完善成熟的阶段，不少物理学家都认为：辉煌的物理大厦已建成，剩下的只是进一步精辉煌的物理大厦已建成，剩下的只是进一步精细化的工作，如在一些细节上做了些补充和修细化的工作，如在一些细节上做了些补充和修正，使各个物理学常量测得更精确一些。但这正，使各个物理学常量测得更精确一些。但这时，物理学晴朗的天空中飘着两朵时，物理学晴朗的天空中飘着两朵“乌云乌云

58、”影响影响了物理学家的好心情。第一朵与以太的零漂移了物理学家的好心情。第一朵与以太的零漂移实验有关，相对论对此做出了圆满的回答，第实验有关，相对论对此做出了圆满的回答，第二朵二朵“乌云乌云”是什么？物理学家又是怎样拨开的是什么？物理学家又是怎样拨开的呢？呢？第第十十七七章章波波粒粒二二象象性性首先介绍了经典物理学在解释黑体辐射规律时遇到的困首先介绍了经典物理学在解释黑体辐射规律时遇到的困难，简述普朗克提出量子假设的主要内容及其思路。引难，简述普朗克提出量子假设的主要内容及其思路。引导学生用类比的方法，分析量子理论与经典物理学关于导学生用类比的方法，分析量子理论与经典物理学关于能量的不同观点，让

59、学生了解能量子假设、普朗克常量能量的不同观点，让学生了解能量子假设、普朗克常量在物理学研究中的重要地位。在物理学研究中的重要地位。第第十十七七章章波波粒粒二二象象性性教材分析：教材分析：本章教材遵循着量子理论发展的线索展开本章教材遵循着量子理论发展的线索展开接着，让学生通过实验探究认识光电效应的规律，通过接着，让学生通过实验探究认识光电效应的规律，通过分析论证，理解爱因斯坦提出的光子说、光电效应方程分析论证，理解爱因斯坦提出的光子说、光电效应方程及其意义，通过康普顿效应的介绍，深化学生对光子说及其意义，通过康普顿效应的介绍，深化学生对光子说的认识，初步建立光的波粒二象性的图景。的认识，初步建立

60、光的波粒二象性的图景。最后介绍了德布罗意波的内容、研究思路及其实验验证，最后介绍了德布罗意波的内容、研究思路及其实验验证，通过分析电子的单缝衍射，使学生了解不确定关系，并通过分析电子的单缝衍射，使学生了解不确定关系，并提出正是由于把波粒二象性推广到微观粒子上去，才促提出正是由于把波粒二象性推广到微观粒子上去，才促进了量子力学的蓬勃发展。进了量子力学的蓬勃发展。本章内容的教学要求大多为本章内容的教学要求大多为“了解了解”、“知道知道”教学重点：教学重点：普朗克能量子假设及其意义、光普朗克能量子假设及其意义、光电效应实验和爱因斯坦光电效应方程、光和电效应实验和爱因斯坦光电效应方程、光和实物粒子的波

61、粒二象性实物粒子的波粒二象性教学难点：教学难点：主要是能量量子化、光与实物粒主要是能量量子化、光与实物粒子的波粒二象性等概念的建立子的波粒二象性等概念的建立学习困难：学习困难：在于量子理论远离学生和生活经在于量子理论远离学生和生活经验验第第十十七七章章波波粒粒二二象象性性内容标准内容标准 1了解微观世界中的量子化现象。比较宏观物体和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。了人们对于物质世界的认识。2通过实验了解光电效应。知道爱因斯坦光电效应通过实验了解光电效应。知道爱因斯坦光电效

62、应方程及意义。方程及意义。3了解康普顿效应。了解康普顿效应。4根据实验事实说明光的波粒二象性。知道光是一根据实验事实说明光的波粒二象性。知道光是一种概率波。种概率波。5知道实物粒子具有波动性。知道电子云。初步了知道实物粒子具有波动性。知道电子云。初步了解不确定性关系。解不确定性关系。6通过典型事例了解人类直接经验的局限性，体会通过典型事例了解人类直接经验的局限性，体会人类对世界的探究是不断深入的。人类对世界的探究是不断深入的。课标要求和高考考点分析课标要求和高考考点分析本节高考无要求本节高考无要求 第一单元第一单元1.能量量子化能量量子化：物理学的新纪元：物理学的新纪元1学时学时第二单元第二单

63、元2.科学的转折：光的粒子性科学的转折：光的粒子性2学时学时第三单元第三单元3.崭新的一页：粒子的波动性崭新的一页：粒子的波动性2学时学时4.概率波概率波1学时学时5.不确定原理不确定原理1学时学时课时分配建议课时分配建议量子论、光电效应、康普顿效应、波粒二象性量子论、光电效应、康普顿效应、波粒二象性 重点知识重点知识第第1节节能量量子化：物理学的新纪元能量量子化：物理学的新纪元本节重点：本节重点：“量子化量子化”概念的建立（可以通过通俗的事例说明）概念的建立（可以通过通俗的事例说明） 教学要求：教学要求：了解黑体和黑体辐射。了解黑体和黑体辐射。体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。体

64、会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。黑体辐射，学生理解为热辐射就可以了，黑体辐射，学生理解为热辐射就可以了，不要在不要在“黑体黑体”概念上作概念上作文章文章。通过前人的工作了解科学探究，了解量子论的建立过程。通过前人的工作了解科学探究，了解量子论的建立过程。 黑体辐射黑体辐射经典电磁学经典电磁学普朗克假设普朗克假设矛盾矛盾推理（数学）推理（数学）验证验证黑体辐射实验黑体辐射实验规律规律一、黑体与黑体辐射一、黑体与黑体辐射1热热辐辐射射：一一切切物物体体都都在在辐辐射射电电磁磁波波，这这种种辐射与物体的温度有关，叫热辐射。辐射与物体的温度有关，叫热辐射。2黑黑体体：如如果果某某种种物物体

65、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电电磁磁波波而而不不发发生生反反射射，这这种种物物体体就就是绝对黑体，简称黑体。是绝对黑体，简称黑体。3黑黑体体辐辐射射：绝绝对对黑黑体体辐辐射射的的电电磁磁波波的的强强度度只与黑体的温度有关，这种辐射叫黑体辐射。只与黑体的温度有关，这种辐射叫黑体辐射。 教学内容二、黑体辐射的实验规律二、黑体辐射的实验规律1实实验验规规律律：随随着着温温度度的的升升高高，一一方方面面，各各种种波波长长的的辐辐度度都都有有增增加加；另另一一方方面面，辐辐射射强强度度的的极极大大值值向向波波长较短的方向移动。长较短的方向移动。2经验定律经验定律(1)维维恩

66、恩位位移移定定律律：随随着着黑黑体体温温度度升升高高，所所发发射射的的辐辐射最强的波长变短，即向光谱的紫色区移动。射最强的波长变短，即向光谱的紫色区移动。(2)瑞利一金斯公式瑞利一金斯公式3“紫外灾难紫外灾难”维维恩恩公公式式在在短短波波区区与与实实验验非非常常接接近近，在在长长波波区区与与实实验验偏偏离离很很大大；瑞瑞利利公公式式在在长长波波区区与与实实验验严严重重不不符符，不不但但不不符符，而而且且当当波波长长趋趋于于零零时时，辐辐射射竞竞变变成成无无穷穷大大，这这显显然然是是荒荒谬谬的的，由由于于长长波波很很小小的的辐辐射射处处在在紫紫外外线线波波段段，故故而而由由理理论论得得出出的的这

67、这种种荒荒谬谬结结果果被被认认为为是是物物理理学学理论的灾难，当时称为理论的灾难，当时称为“紫外灾难紫外灾难”。三、普朗克的能量子观点三、普朗克的能量子观点1能能量量子子：德德国国物物理理学学家家普普朗朗克克认认为为，振振动动着着的的带电微粒的能量只能是某一最小能量值带电微粒的能量只能是某一最小能量值E的整数倍。的整数倍。2能能量量子子的的大大小小：E=hvv是是电电磁磁波波的的频频率率,h普普朗克常量朗克常量,h=6.62610JS3能能量量量量子子化化：用用能能量量子子观观点点解解释释黑黑体体辐辐射射的的实实验验规规律律：普普朗朗克克能能量量子子假假设设认认为为微微观观粒粒子子的的能能量量

68、是是量量子子化化的的，或或者者说说微微观观粒粒子子的的能能量量是是分分立立的的借借助助于于能能量量子子的的假假说说，普普朗朗克克得得出出黑黑体体辐辐射射的的强强度度按按波波长分布的公式，与实验符合得很好长分布的公式，与实验符合得很好普普朗朗克克在在1900年年把把“能能量量子子”引引入入物物理理学学，正正确确地地破破除除了了“能能量量连连续续变变化化”的的传传统统观观念念，成成为为新新物物理理学学思想的基石之一。思想的基石之一。第第2节节科学的转折：光的粒子性科学的转折：光的粒子性教学要求教学要求知道光电效应，通过实验了解光电效应实验规律。知道光电效应，通过实验了解光电效应实验规律。了解爱因斯

69、坦光子说，并能够用它来解释光电效应现了解爱因斯坦光子说，并能够用它来解释光电效应现象。象。知道爱因斯坦光电效应方程，并能利用它解决一些简知道爱因斯坦光电效应方程，并能利用它解决一些简单问题。单问题。了解康普顿效应及光子理论对康普顿效应的解释。了解康普顿效应及光子理论对康普顿效应的解释。认识到康普顿效应进一步证明了光的粒子性。认识到康普顿效应进一步证明了光的粒子性。教学重点：教学重点：光电效应光电效应康普顿效应康普顿效应 引入思路：引入思路：渗透科学方法和科学态度的教育：渗透科学方法和科学态度的教育： 历史上，关于光的本性有两种学说历史上，关于光的本性有两种学说干涉衍射现象证明了波动说干涉衍射现

70、象证明了波动说波动说无法解释光电效应波动说无法解释光电效应麦克斯韦理论使波动说近乎完美麦克斯韦理论使波动说近乎完美重新指出光的粒子性（标题中重新指出光的粒子性（标题中“转折转折”的含义）的含义）由由P32演示实验：用紫外线照射锌板，观察现象，提出问题。演示实验：用紫外线照射锌板，观察现象，提出问题。P32光电效应的定量研究光电效应的定量研究光电流与电压的关系光电流与电压的关系实验发现规律：实验发现规律：饱和电压、遏止电压和截止频率、瞬时性饱和电压、遏止电压和截止频率、瞬时性光的电磁理论的困难：光的电磁理论的困难：不应存在截止频率、遏止电压应与光强有关、光弱时电子逸出不应存在截止频率、遏止电压应

71、与光强有关、光弱时电子逸出应需很长时间应需很长时间爱因斯坦光电效应方程爱因斯坦光电效应方程密立根的精密测量直接证实这个方程密立根的精密测量直接证实这个方程饱和电压、饱和电压、遏止电压和截止频率、遏止电压和截止频率、瞬时性瞬时性不应存在截止频率、不应存在截止频率、遏止电压应与光强有关、遏止电压应与光强有关、光弱时电子逸出应需很长时间光弱时电子逸出应需很长时间光电效应实验发现规律光电效应实验发现规律 用经典光的电磁理论解释实验规律用经典光的电磁理论解释实验规律（只有少部分能解释）（只有少部分能解释） 爱因斯坦光量子假设爱因斯坦光量子假设（以普朗克能量子假说为基础）（以普朗克能量子假说为基础） 光的

72、电磁理论的困难光的电磁理论的困难数学推理数学推理-爱因斯坦光电效应方程爱因斯坦光电效应方程密立根的精密测量直接证实这个方程密立根的精密测量直接证实这个方程P36思考与讨论思考与讨论 给给出出了了光光电电子子的的最最大大初初动动能能Ek与与入入射射光光的的频频率率的的关关系系。但但是是，很很难难直直接接测测量量光光电电子子的的动动能能，容容易易测测量量的的是是遏止电压遏止电压Uc。怎样改写此式以得到。怎样改写此式以得到Uc与与、W0的关系？的关系？提示：明确物理图景，提示：明确物理图景，Ek=eUcP36例例题题：密密立立根根测测量量金金属属的的遏遏止止电电压压Uc与与入入射射光光频频率率，由此

73、算出普朗克常数由此算出普朗克常数h 下表是某金属的下表是某金属的Uc和和的几组数据。的几组数据。Uc/V0.5410.6370.7140.8090.878/1014Hz5.6445.8886.0986.3036.501试作出试作出Uc-图象并通过图象求出：图象并通过图象求出：（1）这种金属的截止频率；）这种金属的截止频率；（2）普朗克常量。）普朗克常量。解题的核心是由解题的核心是由光电效应方程光电效应方程结合结合动能与静电力做功的关系动能与静电力做功的关系Ek=eUc写出写出学生熟悉的形式学生熟悉的形式Uc= （蓝字（蓝字两个变量）两个变量）由图象求参数的方法：由图象求参数的方法：电源电动势和

74、内阻（直接求参数）电源电动势和内阻（直接求参数）用单摆测重力加速度（用图象求平均值）用单摆测重力加速度（用图象求平均值）康普顿效应康普顿效应光的电磁理论：散射光的波长应与入射光的波长相同光的电磁理论：散射光的波长应与入射光的波长相同康康 普普 顿顿 假假 设设 ： 光光 子子 不不 仅仅 具具 有有 能能 量量 ， 而而 且且 具具 有有 动动 量量 ； 用用 动量守恒、能量守恒完美地解释了康普顿效应。动量守恒、能量守恒完美地解释了康普顿效应。能量：能量：E=h 动量：动量：p=h /X射线散射实验的研究射线散射实验的研究用经典电磁理论解释实验规律用经典电磁理论解释实验规律 康普顿用光量子说解

75、释实验规律康普顿用光量子说解释实验规律难以解决的矛盾难以解决的矛盾数学推理数学推理与实验事实对照与实验事实对照 小结：小结：光电效应和康普顿效应光子都说明具有粒子性，光电效应光电效应和康普顿效应光子都说明具有粒子性，光电效应表明光具有能量，康普顿效应表明光子既具有能量，又有动量。表明光具有能量，康普顿效应表明光子既具有能量，又有动量。光子的能量表达式与动量表达式具有高度对称性。（为下光子的能量表达式与动量表达式具有高度对称性。（为下节课教学打下伏笔）节课教学打下伏笔） 教学线索教学线索 第第3节节崭新的一页：粒子的波动性崭新的一页：粒子的波动性引入思路：引入思路： 通过对光的认识历史过程中的一

76、系列事实的简单通过对光的认识历史过程中的一系列事实的简单回顾，顺利引入光的波粒二象性理论，介绍了德布罗回顾，顺利引入光的波粒二象性理论，介绍了德布罗意如何受到普朗克能量子和爱因斯坦光子理论的启发，意如何受到普朗克能量子和爱因斯坦光子理论的启发，以类比的方法提出实物粒子具有波粒二象性的假设，以类比的方法提出实物粒子具有波粒二象性的假设，提出提出-物质波的概念。物质波的概念。教学线索：教学线索：德布罗意提出实物粒子具有波动性的假德布罗意提出实物粒子具有波动性的假设：设：v=E/h=h/P 物质波的实验验证物质波的实验验证 粒子束是一种波，应该产生衍射粒子束是一种波，应该产生衍射波长很短，障碍物（孔

77、隙）应该很小，一般物体不行波长很短，障碍物（孔隙）应该很小，一般物体不行1927年得出了电子衍射图样年得出了电子衍射图样此前已经了解了晶体的结构（用伦琴射线）此前已经了解了晶体的结构（用伦琴射线） 后来陆续证实了其它粒子具有波动性。后来陆续证实了其它粒子具有波动性。德布罗意提出物质波德布罗意提出物质波假设：假设：v=E/h=h/P 得到验证得到验证教学可分四步进行：教学可分四步进行：1、让学生应用光子能量、动量关、让学生应用光子能量、动量关系式计算教材最后自然段的子系式计算教材最后自然段的子弹及电子的波长弹及电子的波长=h/p2、提出问题：若要验证其波动性、提出问题：若要验证其波动性怎么办？并

78、让学生回顾热学中怎么办？并让学生回顾热学中学过的分子直径的数量级，提学过的分子直径的数量级，提出问题：紧密排列的分子数量出问题：紧密排列的分子数量级多大？能否让电子通过分子间隙从而发生明级多大？能否让电子通过分子间隙从而发生明显衍射现象？显衍射现象？3、学生看书，了解粒子波动性的实验验证的历史、学生看书，了解粒子波动性的实验验证的历史过程，并观察课本电子穿过铝箔后的衍射图样过程，并观察课本电子穿过铝箔后的衍射图样 第第4节节概率波概率波引入思路：引入思路：提出问题提出问题-为什么说光波是概率波？为什么说光波是概率波？ 双缝干涉条纹的解释：波双缝干涉条纹的解释：波强度不同；粒子强度不同；粒子数目

79、不同数目不同是否不同粒子之间相互作用表现为波动性？是否不同粒子之间相互作用表现为波动性？单个粒子不一定沿直线单个粒子不一定沿直线“运动运动”？用极弱的光照，也表现出波动性用极弱的光照，也表现出波动性不确定性关系不确定性关系思维层次：思维层次：概率波概率波教学内容：教学内容：经典的粒子和经典的波特征概述经典的粒子和经典的波特征概述概率波理论及其验证概率波理论及其验证第第5节节不确定性关系不确定性关系粒子束会发生衍射粒子束会发生衍射 粒子的位置和动量不能同时确定粒子的位置和动量不能同时确定 引入思路：引入思路：不确定性关系描述的是微观现象，可利用计算机模不确定性关系描述的是微观现象，可利用计算机模

80、拟光的单缝衍射实验，结合用课件展示微观粒子在狭缝处位置拟光的单缝衍射实验，结合用课件展示微观粒子在狭缝处位置不确定的情景。提出问题。不确定的情景。提出问题。分析这种不确定性的数量关系的基础上，给出量子力学中的数分析这种不确定性的数量关系的基础上，给出量子力学中的数学关系式学关系式 -不确定性关系：不确定性关系：常用的还有能量和时间常用的还有能量和时间教学建议：教学建议：（1）不必进行不确定关系的定量推导，应）不必进行不确定关系的定量推导，应强调关系式中各量物理意义。强调关系式中各量物理意义。（2）教学中让学生明确：）教学中让学生明确：经典物理学中，物理模型与直接经验经典物理学中，物理模型与直接

81、经验一致，物理现象直观可感；经典物理学中，一致，物理现象直观可感；经典物理学中，物理现象不能直感。物理现象不能直感。量子力学在社会的各个领域成功应用，量子力学在社会的各个领域成功应用，但量子理论存在争论，还需完善。但量子理论存在争论，还需完善。我们已经知道，物体是由原子组成的，那么，原子是我们已经知道，物体是由原子组成的，那么，原子是构成物质的最小微粒吗？原子内部有复杂的结构吗？构成物质的最小微粒吗？原子内部有复杂的结构吗？这些问题诱使科学家们试图敲开原子的大门，为此他这些问题诱使科学家们试图敲开原子的大门，为此他们进行了一系列激动人心的探究活动。们进行了一系列激动人心的探究活动。 本章概要本

82、章概要本章以人类探索原子结构的历程为线索，从电子的发本章以人类探索原子结构的历程为线索，从电子的发现开始，展示了科学家探索原子结构的过程及其有关现开始，展示了科学家探索原子结构的过程及其有关经典实验。在学习过程中要注意体会人类在探究过程经典实验。在学习过程中要注意体会人类在探究过程中所运用的研究方法，在现代科学发展中的作用和价中所运用的研究方法，在现代科学发展中的作用和价值；认识在现代量子论视野下的原子结构图景；最后值；认识在现代量子论视野下的原子结构图景；最后通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构，以通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构，以及光谱分析在科学技术中的应用。及光谱分析在

83、科学技术中的应用。第第十十八八章章原原子子结结构构本章内容的教学要求多数为本章内容的教学要求多数为“了解了解”、“知道知道”。教学重点：教学重点：汤姆孙发现电子的科学思想与实验汤姆孙发现电子的科学思想与实验方法，人类在实验的基础上认识原子结构和原方法，人类在实验的基础上认识原子结构和原子核的组成、能级跃迁、掌握光谱的分类及从子核的组成、能级跃迁、掌握光谱的分类及从现象上区分各种光谱，并能够掌握发射光谱和现象上区分各种光谱，并能够掌握发射光谱和吸收光谱的形成过程方面的区别。吸收光谱的形成过程方面的区别。教学难点：教学难点：人类研究微观世界的方法，初步建人类研究微观世界的方法，初步建立量子化的概念

84、。立量子化的概念。第第十十八八章章原原子子结结构构内容标准内容标准1了解人类探索原子结构的了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验历史以及有关经典实验 2通过对氢原子光谱的分析，通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构了解原子的能级结构 2007考试说明考试说明1氢原子的能原子的能级结构构 2能能级公式公式 课标要求与高考考点分析课标要求与高考考点分析课时分配建议课时分配建议 第一单元第一单元1电子的发现电子的发现1学时学时2原子的核式结构原子的核式结构1学时学时第二单元第二单元3氢原子光谱氢原子光谱1学时学时4玻尔的原子模型玻尔的原子模型2学时学时第三单元第三单元5激光激光1学时学时 本

85、章重点本章重点 原子的核式结构模型原子的核式结构模型玻尔的原子结构理论玻尔的原子结构理论 教材分析教材分析第第1节节电子的发现电子的发现本节重点：本节重点：电子的发现过程电子的发现过程 引入思路：引入思路：通过实验说明阴极射线的存在，对阴极射通过实验说明阴极射线的存在，对阴极射线一系列实验研究发现电子。线一系列实验研究发现电子。教学线索：教学线索：P52阴极射线小标题中主要说的是气体放阴极射线小标题中主要说的是气体放电，可以用投影展示气体导电原理图，让学生明确气电，可以用投影展示气体导电原理图，让学生明确气体导电的条件和机理。但要让学生明白以下思路（不体导电的条件和机理。但要让学生明白以下思路

86、（不要求学生复述）要求学生复述）连在电源负极上的某些金属在强电场（高电压）、高温、紫外线的作用连在电源负极上的某些金属在强电场（高电压）、高温、紫外线的作用下会发出一种射线，这种射线叫做下会发出一种射线，这种射线叫做阴极射线阴极射线（阴极射线是什么？）阴极射线是什么？） 关于阴极射线的两种观点：电磁波粒子流？关于阴极射线的两种观点：电磁波粒子流？阴极射线由带电粒子组成阴极射线由带电粒子组成但粒子或者质量非常小，或者电荷量非常大但粒子或者质量非常小，或者电荷量非常大J.J.汤姆孙测量阴极射线的比荷汤姆孙测量阴极射线的比荷（复习带电粒子在电磁场中的运动）（复习带电粒子在电磁场中的运动）汤姆孙又直接

87、测量了阴极射线粒子的电荷量汤姆孙又直接测量了阴极射线粒子的电荷量（不同物质做成的阴极发出的射线的粒子都有相同的比（不同物质做成的阴极发出的射线的粒子都有相同的比荷，表明都能发射相同的带电粒子）荷，表明都能发射相同的带电粒子） 阴极射线粒子的电荷与质子相当（负电）质量比质子小得多阴极射线粒子的电荷与质子相当（负电）质量比质子小得多发现电子发现电子认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也有结构。提出认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也有结构。提出进一步探索原子的结构、建立原子模型的问题进一步探索原子的结构、建立原子模型的问题 。P53思考与讨论（汤姆孙气体放电管的示意图）思考与讨论（汤

88、姆孙气体放电管的示意图）带带电电粒粒子子的的电电荷荷量量与与其其质质量量之之比比比比荷荷，是是一一个个重重要要的的物物理理量量。根根据据带带电电粒粒子子在在电电场场和和磁磁场场中中受受力力的的情情况况，可可以以得得出出组组成成阴阴极极射线的微粒的比荷。射线的微粒的比荷。建议依照下面的提示自己算一算。建议依照下面的提示自己算一算。1.当当金金属属板板D、F之之间间未未加加电电场场时时，射射线线不不偏偏转转，射射在在屏屏上上P1点点。施施加加电电场场E之之后后，射射线线发发生生偏偏转转并并射射到到屏屏上上P2处处。由由此此可可以以推推断断阴阴极射线带有什么性质的电荷？极射线带有什么性质的电荷？2.

89、如果要抵消阴极射线的偏转，使它从如果要抵消阴极射线的偏转，使它从P2点回到点回到P1，需要在两块，需要在两块金属板之间的区域再施加一个大小合适、方向垂直于纸面的磁场。金属板之间的区域再施加一个大小合适、方向垂直于纸面的磁场。这个磁场这个磁场B应该向纸外还是向纸内？写出此时每个阴极射线微粒受应该向纸外还是向纸内？写出此时每个阴极射线微粒受到的洛仑兹力和电场力。两个力之间应该有什么关系？据此算出阴到的洛仑兹力和电场力。两个力之间应该有什么关系？据此算出阴极射线的速度极射线的速度v的表达式。由于金属板的表达式。由于金属板D、F间的距离是已知的，两间的距离是已知的，两板间的电压是可测量的，所以两板间的

90、电场强度板间的电压是可测量的，所以两板间的电场强度E也是已知量。磁也是已知量。磁感应强度感应强度B可以由电流的大小算出，同样按已知量处理。可以由电流的大小算出，同样按已知量处理。 3.如如果果去去掉掉D、F间间的的电电场场E，只只保保留留磁磁场场B，磁磁场场方方向向与与射射线线运运动动方方向向垂垂直直。阴阴极极射射线线在在有有磁磁场场的的区区域域将将会会形形成成一一个个半半径径为为r的的圆圆弧弧。此此时时，组组成成阴极射线的粒子做圆周运动的向心力是洛仑兹力。阴极射线的粒子做圆周运动的向心力是洛仑兹力。按按照照以以上上步步骤骤就就可可以以写写出出比比荷荷的的表表达达式式了了。这这里里要要用用到到

91、步步骤骤2中中求求出出的的阴阴极极射射线线速速度度v的的表表达达式。式。教教学学建建议议：复复习习带带电电粒粒子子在在电电磁磁场场中中的的运运动动，体体验验科科学探究学探究中的分析与论证。（中的分析与论证。（P56第第4题与此题相似）题与此题相似）第第2节节原子的核式结构模型原子的核式结构模型本节重点：本节重点： 散射实验和原子核式结构散射实验和原子核式结构引入思路：引入思路：由上节电子的发现提出原子模型。由上节电子的发现提出原子模型。 教学思路：教学思路：P57 粒子散射实验的教学目的是让学生从科学家的具粒子散射实验的教学目的是让学生从科学家的具体工作中体会科学探究的过程，教学线索如下展开：

92、体工作中体会科学探究的过程，教学线索如下展开：原子中正负电荷分布的研究原子中正负电荷分布的研究汤姆孙的原子模型汤姆孙的原子模型卢瑟福提出新的假设（核式结构模型）卢瑟福提出新的假设（核式结构模型）被被 粒子散射实验否定粒子散射实验否定 数学推理数学推理与实验事实对照与实验事实对照 粒子散射实验的教学可按以下层次进行：粒子散射实验的教学可按以下层次进行：为什么用为什么用 粒子的散射现象可以研究原子的结构？粒子的散射现象可以研究原子的结构？明确原子的结构和明确原子的结构和 粒子的性质。原子的结构非常紧密，一般的方法无法探测它。粒子的性质。原子的结构非常紧密，一般的方法无法探测它。 粒子是粒子是从放射

93、性物质（如铀和镭）中发射出来的高速运动的粒子，带有两个单位从放射性物质（如铀和镭）中发射出来的高速运动的粒子，带有两个单位的正电荷，质量为氢原子质量的的正电荷，质量为氢原子质量的4倍、电子质量的倍、电子质量的7300倍。倍。(那时候已经知那时候已经知道道 粒子的性质了粒子的性质了) 粒子散射实验怎么做？粒子散射实验怎么做？可根据课本讲述可根据课本讲述 粒子散射实验装置，主要粒子散射实验装置，主要由放射源、金箔、荧光屏、放大镜和转动圆盘组成，明确每一部分的作用由放射源、金箔、荧光屏、放大镜和转动圆盘组成，明确每一部分的作用重点指出荧光屏、放大镜能围绕金箔在圆周上转动，从而观察到穿过金箔重点指出荧

94、光屏、放大镜能围绕金箔在圆周上转动，从而观察到穿过金箔偏转角度不同的偏转角度不同的 粒子。粒子。实验结果是什么？实验结果是什么？明确实验结果可把明确实验结果可把 粒子分为两大部分，用粒子分为两大部分，用“绝大绝大多数多数”和和“少数少数”来描述，卢瑟福的原子核式结构就是在分析两大部分来描述，卢瑟福的原子核式结构就是在分析两大部分 粒子粒子情况建立起来的。情况建立起来的。分析实验结果得到怎样的原子模型？分析实验结果得到怎样的原子模型？明确的问题（明确的问题（1）电子不可能使）电子不可能使 粒子大角度散射（粒子大角度散射（2）汤姆孙原子结构与实验现象不服（）汤姆孙原子结构与实验现象不服（3）少数）

95、少数 粒子大粒子大角度偏转，甚至反弹，说明受到大质量大电量的物质。（角度偏转，甚至反弹，说明受到大质量大电量的物质。（4）绝大多数）绝大多数 粒粒子基本没有受到力的作用，说明原子中绝大部分是空的。子基本没有受到力的作用，说明原子中绝大部分是空的。卢瑟福的原子核式结构模型卢瑟福的原子核式结构模型-教学过程让学生体会科学探究的思想和方法教学过程让学生体会科学探究的思想和方法P58思考与讨论思考与讨论1. 粒粒子子射射入入金金箔箔时时难难免免与与电电子子碰碰撞撞。试试估估计计这这种种碰碰撞对撞对 粒子速度影响的大小。粒子速度影响的大小。2.按按照照汤汤姆姆孙孙的的原原子子模模型型，正正电电荷荷均均匀

96、匀分分布布在在整整个个原原子子球球体体内内。请请分分析析： 粒粒子子穿穿过过金金箔箔，受受到到电电荷荷的的作作用用力力后后，沿沿哪哪些些方方向向前前进进的的可可能能性性较较大大，最最不不可可能能沿沿哪些方向前进。哪些方向前进。学习猜想与假设、分析与论证学习猜想与假设、分析与论证原子物理也能体原子物理也能体现现探究精神探究精神！ P59原子核的电荷与尺度让学生记住。原子核的电荷与尺度让学生记住。原子原子1010m原子核原子核1015m第第3节节氢原子光谱氢原子光谱教学重点：教学重点：光谱概念（连续谱、线状谱）光谱概念（连续谱、线状谱）氢光谱的实验规律氢光谱的实验规律引入思路：引入思路：提出问题提

97、出问题-电子在原子核周围怎样运动？电子在原子核周围怎样运动？它的能量是怎样变化的？引入光谱的概念，（连它的能量是怎样变化的？引入光谱的概念，（连续谱、线状谱的特征）进一步介绍原子的特征光续谱、线状谱的特征）进一步介绍原子的特征光谱和光谱分析。谱和光谱分析。教学线索：教学线索：1、特征光谱、特征光谱-任何一种原子都有自己的特征谱线，可以用来任何一种原子都有自己的特征谱线，可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分。鉴别物质和确定物质的组成成分。2、在科学足迹教学中明确暗线的形成及、在科学足迹教学中明确暗线的形成及用光谱分析发现新元素的方法。用光谱分析发现新元素的方法。3、P61氢原子光谱的实验规律教学

98、展示氢原子光谱的实验规律教学展示氢光谱图片，观察氢光谱中有几条亮氢光谱图片，观察氢光谱中有几条亮线？线？观测事实（巴耳末公式）：观测事实（巴耳末公式）：n=3,4,5不要讲述公式的来历，但要重点说明公式中不要讲述公式的来历，但要重点说明公式中n的含义的含义（1）n取一个值，可求出氢光谱中一条谱线的波长，说明每取一个值，可求出氢光谱中一条谱线的波长，说明每一个一个n值分别对应一条谱线。值分别对应一条谱线。（2）只能取正整数）只能取正整数3，4，5-不能取连续值，说明原子光谱不能取连续值，说明原子光谱波长的分立性。波长的分立性。4、卢瑟福的原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾有两点、卢瑟福的原子核

99、式结构模型与经典电磁理论的矛盾有两点-在书上在书上第第4节节玻尔的原子模型玻尔的原子模型教学要求：教学要求：分清若干名词：量子化、能级、定态、基态、激发态、跃迁分清若干名词：量子化、能级、定态、基态、激发态、跃迁教学线索：教学线索：1原子结构的研究原子结构的研究2用经典电磁理论解释用经典电磁理论解释 粒子散射实验粒子散射实验3难以解决的矛盾难以解决的矛盾4玻尔原子理论的基本假设玻尔原子理论的基本假设5数学推理数学推理6与实验事实对照（氢光谱实验、弗兰克与实验事实对照（氢光谱实验、弗兰克-赫兹实验）赫兹实验）7玻尔模型的局限性玻尔模型的局限性玻尔原子理论的基本假设教学：玻尔原子理论的基本假设教学

100、：玻尔把量子观念引入原子理论中，提出玻尔把量子观念引入原子理论中，提出不能用经典概念解释的假设，是一个创举。玻尔原子理论的假设称为能不能用经典概念解释的假设，是一个创举。玻尔原子理论的假设称为能级假设、跃迁假设、轨道假设。三条假设具有针对性，据图讲述轨道级假设、跃迁假设、轨道假设。三条假设具有针对性，据图讲述轨道“不连续不连续”的含义，让学生对的含义，让学生对“不连续不连续”量子概念有一个形象的具体的了解。量子概念有一个形象的具体的了解。使学生认识到从宏观现象的使学生认识到从宏观现象的“连续连续”的概念过渡到微观世界的的概念过渡到微观世界的“不连续不连续”的的概念，是人类认识的一次飞跃。概念，

101、是人类认识的一次飞跃。玻尔理论对氢光谱的解释：玻尔理论对氢光谱的解释： P65思考与讨论思考与讨论巴巴耳耳末末公公式式中中有有正正整整数数n出出现现，这这里里我我们们也也用用正正整整数数n来来标标志志氢原子的能级，它们之间是否有某种联系？氢原子的能级，它们之间是否有某种联系？ ， 原原子子从从较较高高的的能能级级E2跃跃迁迁到到较较低低的的能能级级E1时时，辐辐射射的的光光子子的的能能量量为为巴巴耳耳末末公公式式中中的的正正整整数数n和和2，正正好好代代表表电电子子跃跃迁迁之之前前和和跃跃迁迁之之后后所所处处的的定定态态轨轨道道的的量量子子数数n和和2。因因此此，巴巴耳耳末末公公式式代代表表的

102、的应应该该是是电电子子从从量量子子数数分分别别为为n =3，4，5的的能能级级向向量量子子数数为为2的的能能级级跃跃迁迁时时发发出出的的光光谱谱线线。按按照照这这个个思思路路可可以以根根据据玻玻尔尔理理论论推推导导出出巴巴耳耳末末公公式式，并并从从理理论论上上算算出出里里德德伯伯常常量量R的的值值，所所得得结结果果与与实实验验值值符符合合得得很很好好。同同样样，玻玻尔尔理理论论也也能能很很好地解释甚至预言氢原子的其他谱线系。好地解释甚至预言氢原子的其他谱线系。在在巴巴耳耳末末公公式式中中如如果果把把分分母母中中的的2换换为为其其他他自自然然数数，就就得得到到了了其其他他谱谱线线系系的的波波长长

103、。它它们们对对应应于于氢氢原原子子从从较较高高能能级级向向除除n2以以外其他能级跃迁时辐射的光。外其他能级跃迁时辐射的光。P65弗兰克赫兹实验弗兰克赫兹实验可以略去可以略去汞蒸汽汞蒸汽4.9eV玻玻尔尔模模型型的的局局限限性性：玻玻尔尔理理论论是是半半经经典典理理论论，一一方方面面引引入入量量子子假假设设，另另一一方方面面保保留留了了“轨轨道道”的的概概念念，定定量量解解释释只只适适用用于于氢氢原原子。子。 教学建议：教学建议：弗兰克赫兹实验方法和原理：是加速的电子通过压弗兰克赫兹实验方法和原理：是加速的电子通过压强很低的汞蒸汽，与汞原子发生碰撞，测量电子与汞原子碰撞中强很低的汞蒸汽，与汞原子

104、发生碰撞，测量电子与汞原子碰撞中损失的能量，就可确定汞原子获得的能量损失的能量，就可确定汞原子获得的能量.弗兰克赫兹实验的结果：弗兰克赫兹实验的结果：接收级电流随接收级电流随K-G键电压的变化关系键电压的变化关系图，会分析此图是作出结论的关键。图，会分析此图是作出结论的关键。P68第第1题：题：1.用用玻玻尔尔理理论论解解释释，当当巴巴耳耳末末公公式式n5时时计计算算出出的的氢氢原原子子光光谱谱的的谱谱线线，是是哪哪两两个个能能级级之之间间的的跃跃迁迁造造成成的的？请请用用氢氢原原子子能能级级图图中中的的数数据据计计算算这这条条谱谱线线的的波波长长，再再用用巴巴耳耳末末公公式式计计算算它它的的

105、波波长长。比比较用这两种方法计算的结果。较用这两种方法计算的结果。 ， 目目的的：加加深深对对于于原原子子能能级级与与分分立立的的光光谱谱线线间间关关系系的认识。的认识。不要再用巴尔末公式做其他题目不要再用巴尔末公式做其他题目。第第5节节激光激光教学要求教学要求:3-4中的中的“激光激光”只讲激光是什么，不讲激光是怎只讲激光是什么，不讲激光是怎样产生的。本节主要说明激光的产生机理样产生的。本节主要说明激光的产生机理引入思路：引入思路：回顾回顾3-4中学过中学过“激光激光”的特点，提出问题的特点，提出问题教学思路：教学思路：原子发光的两种情形原子发光的两种情形-自发辐射（自然光）和自发辐射（自然

106、光）和受激辐射（激光）两种辐射的机制和发出的光在频受激辐射（激光）两种辐射的机制和发出的光在频率、初相和偏振方向上的不同特点率、初相和偏振方向上的不同特点-激光产生机激光产生机理（粒子数反转）理（粒子数反转）-激光器（激活物质、抽运装激光器（激活物质、抽运装置、光学共振腔）置、光学共振腔）-结合激光产生的机理说明激结合激光产生的机理说明激光的特点。光的特点。 本章概览本章概览本章涉及的不仅是原子核、原子、中子以及那本章涉及的不仅是原子核、原子、中子以及那些并不基本的些并不基本的“基本粒子基本粒子”所处的微观世界，也所处的微观世界，也把眼光投向了广袤无边的宇宙，介绍宇宙世界把眼光投向了广袤无边的

107、宇宙，介绍宇宙世界中恒量的演化和宇宙大爆炸理论。本章贯穿着中恒量的演化和宇宙大爆炸理论。本章贯穿着物理研究方法、思维方法，在学习中要注意领物理研究方法、思维方法，在学习中要注意领会科学探究过程中的会科学探究过程中的“猜想猜想”环节，重视统计概环节，重视统计概率思想在微观世界探索中的重要性，掌握逻辑率思想在微观世界探索中的重要性，掌握逻辑推理和科学思维方法。推理和科学思维方法。第第十十九九章章原原子子核核本章内容的教学要求比较低，多数为本章内容的教学要求比较低，多数为“了解了解”和和“知道知道”重点：重点：原子的组成、天然放射现象、原子核衰原子的组成、天然放射现象、原子核衰变和质能方程求解裂变和

108、聚变释放的能量变和质能方程求解裂变和聚变释放的能量难点：难点：主要是卢瑟福原子核式结构，半衰期、主要是卢瑟福原子核式结构，半衰期、结合能等概念的建立结合能等概念的建立通过本章的学习，要初步了解科学家研究核能通过本章的学习，要初步了解科学家研究核能的历史过程和科学方法，了解物理学与社会发的历史过程和科学方法，了解物理学与社会发展、科学技术进步的关系，关注物理学与科技展、科学技术进步的关系，关注物理学与科技的发展，培养和发展各科科学志趣，树立将科的发展，培养和发展各科科学志趣，树立将科学服务于人类的意识。学服务于人类的意识。第第十十九九章章原原子子核核内容标准内容标准1.知道原子核的组成。知道放射

109、性和原子知道原子核的组成。知道放射性和原子核的衰变。会用半衰期描述衰变速度，核的衰变。会用半衰期描述衰变速度，知道半衰期的统计意义。知道半衰期的统计意义。2.了解放射性同位素的应用。知道射线的了解放射性同位素的应用。知道射线的危害和防护。危害和防护。3.知道核力的性质。能简单解释轻核与重知道核力的性质。能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的核内中子数、质子数具有不同比例的原因。会根据质量数守恒和核电数守原因。会根据质量数守恒和核电数守恒写出核反应方程。恒写出核反应方程。4.认识原子核的结合能。知道裂变反应和认识原子核的结合能。知道裂变反应和聚变反应。关注受控聚变反应研究的聚变反应。

110、关注受控聚变反应研究的进展。进展。5.知道链式反应的发生条件。了解裂变反知道链式反应的发生条件。了解裂变反应堆的工作原理。了解常用裂变反应应堆的工作原理。了解常用裂变反应堆的类型。知道核电站的工作模式。堆的类型。知道核电站的工作模式。6.通过核能的利用，思考科学技术和社会通过核能的利用，思考科学技术和社会的关系的关系7.初步了解恒星的演化，初步了解粒子物初步了解恒星的演化，初步了解粒子物理学的初步知识。理学的初步知识。2007考试说明考试说明1.原子核的组成、放射性、原子核的原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期衰变、半衰期2.放射性同位素放射性同位素3.核力氢原子光谱核力氢原子光谱4.氢

111、原子、核反应方程氢原子、核反应方程5.结合能、质量亏损结合能、质量亏损6.裂变反应和聚变反应、裂变反应堆裂变反应和聚变反应、裂变反应堆7.放射性的防护放射性的防护 课标要求与高考考点分析课标要求与高考考点分析课时分配建议课时分配建议 第一单元第一单元1原子核的组成原子核的组成1学时学时2放射性元素的衰变放射性元素的衰变1学时学时3探测射线的方法探测射线的方法1学时学时4放射性的应用与防护放射性的应用与防护1学时学时第二单元第二单元5核力与结合能核力与结合能1学时学时6重核裂变重核裂变1学时学时7核聚变核聚变1学时学时第三单元第三单元8粒子和宇宙粒子和宇宙1学时学时天然放射现象、半衰期、结合能、

112、裂变与聚变反天然放射现象、半衰期、结合能、裂变与聚变反应、链式反应、原子核的组成、核力的性质、裂应、链式反应、原子核的组成、核力的性质、裂变反应堆原理、夸克模型等变反应堆原理、夸克模型等 本章知识点本章知识点教材分析教材分析 第第1节节原子核的组成原子核的组成教学重点：教学重点：原子核的组成原子核的组成引入思路：引入思路：引导学生自学天然放射现象，提出引导学生自学天然放射现象，提出问题：有什么事实和理由可以说明放射性元素问题：有什么事实和理由可以说明放射性元素放出的射线来自原子核的内部？天然放射现象放出的射线来自原子核的内部？天然放射现象的发现对物质微观结构的研究有什么意义？的发现对物质微观结

113、构的研究有什么意义？教学线索：教学线索： 引导学生分析教材第引导学生分析教材第75页页“思考与讨论思考与讨论”的内容，即教材所介绍的研究放的内容，即教材所介绍的研究放射性元素发出射线的性质的实验，让射线进入磁场，观察偏转情况。实射性元素发出射线的性质的实验，让射线进入磁场，观察偏转情况。实际上也可以让射线进入电场，同样通过观察偏转情况判断其性质。际上也可以让射线进入电场，同样通过观察偏转情况判断其性质。 名名称称本本质质符符号号在磁场在磁场中的偏中的偏转情况转情况在电场在电场中偏转中偏转情况情况电电荷荷量量射出射出速度速度电离电离本领本领贯穿贯穿本领本领射射线线带正带正电的电的粒粒子流子流42

114、He偏转偏转偏转偏转2e约为约为c/10强强弱弱射射线线高速高速电电子流子流0-1e偏转偏转偏转偏转一一e接近接近c较弱较弱较强较强射射线线光光子流子流或高或高频电频电磁波磁波不偏转不偏转不偏转不偏转OC弱弱强强原子核的组成原子核的组成质子是质子是1919年卢瑟福用年卢瑟福用粒子轰击氮核发现的，粒子轰击氮核发现的，方程为：方程为：42He+147N=178O+11H卢瑟福预言了原子核内有中子卢瑟福预言了原子核内有中子-查德威克用粒子轰出铍核发现查德威克用粒子轰出铍核发现中子，方程为：中子，方程为：94Be+42He=126C+10n原子核由质子和中子组成，质子和中子统称核子。原子核由质子和中子

115、组成，质子和中子统称核子。原子核的符号：原子核的符号：AZX同位素的概念：同位素的概念：（1）核内质子数相同，核内中子数可不同，互称同位素。核内质子数相同，核内中子数可不同，互称同位素。（2）同一元素的不同种同位素在元素周期表上具有相同位置同一元素的不同种同位素在元素周期表上具有相同位置（原子序数相同）。它们的核电荷数相同，具有相同的化学性质。（原子序数相同）。它们的核电荷数相同，具有相同的化学性质。（3）同种元素的各种同位素的中子数不同，因此它们的物理性）同种元素的各种同位素的中子数不同，因此它们的物理性质有差异。质有差异。（4）同一种元素的多种同位素中，有稳定的也有不稳定的。不同一种元素的

116、多种同位素中，有稳定的也有不稳定的。不稳定的同位素会自发地放出稳定的同位素会自发地放出粒子或正负电子，衰变成新的元素。粒子或正负电子，衰变成新的元素。这种不稳定的同位素叫放射性同位素。这种不稳定的同位素叫放射性同位素。第第2节节放射性元素的衰变放射性元素的衰变教学重点：教学重点：衰变、衰变、衰变及其规律，运用质量数守恒和核电荷数守恒的规律正确书衰变及其规律，运用质量数守恒和核电荷数守恒的规律正确书写核反应方程写核反应方程 教学难点：教学难点：半衰期半衰期 放射性元素的衰变及其衰变规律放射性元素的衰变及其衰变规律原子核的衰变：原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫原子核的原子核的衰变：原子核

117、由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫原子核的衰变。衰变。1.衰变：衰变：原子核释放出粒子的过程原子核释放出粒子的过程23892U=23490Th+42He(质子和中子进行质子和中子进行重组重组)P80明确提出了衰变时电荷数明确提出了衰变时电荷数守恒守恒和质量数和质量数守恒守恒的规律。的规律。P80思考与讨论：思考与讨论：在在衰变中，新核的质量数与原来的核的质量数有什么衰变中，新核的质量数与原来的核的质量数有什么关系？相对于原来的核在周期表中的位置，新核在周期表中的位置应当向关系？相对于原来的核在周期表中的位置，新核在周期表中的位置应当向前移还是向后移？要移动几位？你能概括出前移还是向后移？要移

118、动几位？你能概括出衰变的质量数、核电荷数变化衰变的质量数、核电荷数变化的一般规律吗？的一般规律吗？（体现学习方式体现学习方式） 规律：每发生一次规律：每发生一次衰变，新原子核比原来的原子核的质子数减少衰变，新原子核比原来的原子核的质子数减少2，中子，中子数也减少数也减少2质量数减质量数减4。3.衰变规律衰变规律(1)质量数守恒质量数守恒(2)电荷数守恒电荷数守恒(3)能量守恒能量守恒(4)电量守电量守恒恒(5)动量守恒动量守恒2.衰变：衰变：原子核释放出原子核释放出粒子的衰变过程粒子的衰变过程23490Th=23490Pa+0-1e(电子是核内中子转化为质子时放电子是核内中子转化为质子时放出的

119、出的)在在衰变中，质量数、核电荷数有什么变化规律？衰变中，质量数、核电荷数有什么变化规律？说明：每发生一次说明：每发生一次衰变，新原子核较原来的原子衰变，新原子核较原来的原子核质子数增加核质子数增加l，中子数减少，中子数减少1，但质量数不变。，但质量数不变。1半衰期：半衰期：半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间用时间用T表示。表示。注意：注意：(1)每种放射性元素都有一定的半衰期，不同元素半衰期不同。每种放射性元素都有一定的半衰期，不同元素半衰期不同。(2)半衰期由核内部本身的因素决定，而跟原子所处的物理状态半衰期由核内部本身的因素决

120、定，而跟原子所处的物理状态或化学状态无关。或化学状态无关。(3)半衰期是一个宏观统计规律，只对大量的原子核才适用，对半衰期是一个宏观统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的少数原子核是不适用的2半衰期公式：半衰期公式：N=N0（1/2）t/T或或m=m0（1/2）t/T说明式中各量的意义说明式中各量的意义对于半衰期要求能定量地解决问题，对于半衰期要求能定量地解决问题，“问题与练习问题与练习”中例如中例如P83第第5、6题题5.已知钍已知钍234的半衰期是的半衰期是24天，天，1g钍经过钍经过120天后还剩多少天后还剩多少？6.铋铋210的半衰期是的半衰期是5天，经过多少天后，天

121、，经过多少天后，20g铋还剩铋还剩1.25g？题目中的天数是半衰期的整数倍题目中的天数是半衰期的整数倍第第3节节探测射线的方法探测射线的方法第第4节节放射性的应用与防护放射性的应用与防护教学要求：教学要求：两节内容都是一般性了解的要求两节内容都是一般性了解的要求 教学内容：教学内容：威耳逊云室、气泡室、计数器等探测方法的原理、使用威耳逊云室、气泡室、计数器等探测方法的原理、使用方法。放射性同位素及其应用、辐射与安全。方法。放射性同位素及其应用、辐射与安全。介绍探测射线的三种方法：介绍探测射线的三种方法：1、威尔逊云室、威尔逊云室2气泡室气泡室3盖革一弥勒计盖革一弥勒计数器原理和方法，应让学生知

122、道，研究原子核变化中的微观现象，可数器原理和方法，应让学生知道，研究原子核变化中的微观现象，可以根据各种粒子产生的效应来进行观察和判断，进而了解物理中这种以根据各种粒子产生的效应来进行观察和判断，进而了解物理中这种研究问题的方法。研究问题的方法。卢瑟福发现质子卢瑟福发现质子:用用粒子轰出氮原子产生氧的同位素，方程：粒子轰出氮原子产生氧的同位素，方程：147N十十42He=1780+11H这是第一次实现原子核的人工转变：用这是第一次实现原子核的人工转变：用粒子、质子、粒子、质子、中子甚中子甚至光子去轰击原子核都可实现原子核的转变，通过这种方式可以研究至光子去轰击原子核都可实现原子核的转变，通过这

123、种方式可以研究原子核的结构，发现和制造新元素。原子核的结构，发现和制造新元素。 放射性同位素：放射性同位素：有些元素的同位素具有放射性有些元素的同位素具有放射性1934年约里奥一居里夫妇发现经过年约里奥一居里夫妇发现经过粒子轰击的铝片中会有放射性粒子轰击的铝片中会有放射性3015P，即：，即：42He+2713Al=3015P+10n3015P=3014Si+01e自然界里没有天然的自然界里没有天然的3015P,它是通过核反应生成的人工放射性同位素。它是通过核反应生成的人工放射性同位素。人工放射性的优点：半衰期短，容易控制。人工放射性的优点：半衰期短，容易控制。放射性同位素的应用与防止教学放射

124、性同位素的应用与防止教学1利用放射性同位素的射线利用放射性同位素的射线(1)r射线探伤仪可检查金属内部的损伤，其依据是射线探伤仪可检查金属内部的损伤，其依据是r射线有很强的贯穿本领。射线有很强的贯穿本领。(2)a射线带电能最大，可使放射源周围的空气电离变成导电气体从而消除射线带电能最大，可使放射源周围的空气电离变成导电气体从而消除静电积累。静电积累。(3)放射线能引起生物体内的放射线能引起生物体内的DNA的突变，这种作用可以应用在放射线育的突变，这种作用可以应用在放射线育种，放射线灭害虫，放射作用保存食品以及医疗学上的种，放射线灭害虫，放射作用保存食品以及医疗学上的“放疗放疗”等。等。(4)做

125、做“放射性标记放射性标记”的放射性同位素就是示踪原子。的放射性同位素就是示踪原子。2污染与防止污染与防止放射线对人体组织的破坏作用是对细胞核的破坏，使用放射性同位素必放射线对人体组织的破坏作用是对细胞核的破坏，使用放射性同位素必须注意人身安全，同时要防止放射性物质对空气、水源、用具等的污染。须注意人身安全，同时要防止放射性物质对空气、水源、用具等的污染。P85做一做：做一做：用传感器测量放射性用传感器测量放射性 G-M管管可可以以把把射射入入的的粒粒子子的的数数目目转转换换为为电电脉脉冲冲的的数数目目，所所以以它它是是一一种种辐射传感器辐射传感器可对不同辐射源的强度进行对比。可对不同辐射源的强

126、度进行对比。传传感感器器盒盒子子里里面面装装着着G-M管管。开开始始计计数数后后，计计算算机机荧荧光光屏屏上上每每隔隔1min跳跳出出一一个个竖竖直直放放置置的的狭狭长长矩矩形形，表表示示G-M管管在在这这1min内内接接收收粒粒子子的数目。的数目。放放射射源源可可用用学学校校实实验验室室与与威威尔尔孙孙云云室室配配套套的的弱弱放放射射源源。此此外外，目目前前有有些些地地区区还还可可以以买买到到气气灯灯罩罩，它它含含有有硝硝酸酸钍钍Th(NO3)4，具具有有微微弱弱的的放放射射性性。图图19.3-6就是对气灯罩的射线计数得到的直方图。就是对气灯罩的射线计数得到的直方图。图图19.3-6的的下下

127、部部用用绿绿色色标标出出，即即使使没没有有放放射射源源，G-M管管也也会会记记录录微微弱弱的的辐辐射射，但但不不会会高高于于这这个个区区域域。这这些些辐辐射射称称为为本本底底辐辐射射，来来自自宇宇宙宙射射线线或地壳中的放射性物质。或地壳中的放射性物质。用用传传感感器器还还可可以以研研究究射射线线强强度度与与距距离离的的关关系系、不不同同物物质质对对射射线线的的吸吸收收能力等许多课题。能力等许多课题。 第5节 核力与结合能教学重点：教学重点：结合能结合能质量亏损质量亏损 引入思路：引入思路：在原子核狭小的空间里，带正电的在原子核狭小的空间里，带正电的质子为什么能挤在一起而不飞散？质子为什么能挤在

128、一起而不飞散？核力教学：核力教学：可让学生自学教材，比较四种基可让学生自学教材，比较四种基本相互作用的区别和特点，重点了解核力的本相互作用的区别和特点，重点了解核力的发现、推理过程和核力的几个特点。发现、推理过程和核力的几个特点。P91原子核中质子与中子的比例原子核中质子与中子的比例新内容新内容 一一个个质质子子与与一一个个中中子子结结合合在在一一起起是是氢氢的的一一种种同同位位素素氘氘。两两对对质质子子中中子子相相结结合合就就是是氦氦，8对对质质子中子的结合是氧。子中子的结合是氧。这这些些都都是是自自然然界界中中存存在在的的原原子子核核。这这样样质质子子数数与与中中子子数数相相等等的的结结构

129、构，能能够够形形成成很很大大的的原原子子核核吗吗？提提出问题出问题图像的意义：图像的意义：自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等，但对于较重的原子核，中子数大于质子数，越重的元相等，但对于较重的原子核，中子数大于质子数，越重的元素，两者相差越多素，两者相差越多。横坐标横坐标Z，纵坐标，纵坐标N指导学生看懂图像，并能利用指导学生看懂图像，并能利用核力和电磁力的不同特点解释这个图像的意义。核力和电磁力的不同特点解释这个图像的意义。P91结合能的教学结合能的教学结合能并不是由于核子结合成原子核而具有的能量，而是为把核结合能并不是由于核子结合成原子核而具有

130、的能量，而是为把核子分开而需要的能量。这个能量巨大，如何求出这个能量？子分开而需要的能量。这个能量巨大，如何求出这个能量？应用质能应用质能方程和质量亏损的概念，教学中应注意一定的质量方程和质量亏损的概念，教学中应注意一定的质量m和一定的能量和一定的能量mc2相对应的观点相对应的观点,以及原子核在变化时，其变化前后总质量是不同的，以及原子核在变化时，其变化前后总质量是不同的，这种质量的差异对应的就是核反应中所吸收或释放的能量。这种质量的差异对应的就是核反应中所吸收或释放的能量。结合能结合能原子核越大，它的结合能越高原子核越大，它的结合能越高比结合能比结合能比核能越大，比核能越大，表示原子核中核子

131、结合得越牢固，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定原子核越稳定质量亏损质量亏损E=mc2核能核能 E=mc2原子核反应中的质量亏损并不破坏质量守恒定律，在核能例题的计算中，原子核反应中的质量亏损并不破坏质量守恒定律，在核能例题的计算中，要让学生体会这一点，训练单位换算，原子质量单位和千克的关系，焦要让学生体会这一点，训练单位换算，原子质量单位和千克的关系，焦耳和电子伏的关系。耳和电子伏的关系。 第第6节节重核的裂变重核的裂变核裂变：核裂变：通过事例分析，可以让学生总结出裂变的几个特点：通过事例分析，可以让学生总结出裂变的几个特点：裂变过程中能放出巨大的能量。裂变过程中能放出巨大的能量。裂

132、变的同时能放出裂变的同时能放出23个个(或更多个或更多个)中子。中子。裂变的产物不是唯一的。裂变的产物不是唯一的。注意：裂变反应的依据是实验事实，不能仅凭反应前后质量数守恒和电荷注意：裂变反应的依据是实验事实，不能仅凭反应前后质量数守恒和电荷数守恒，杜撰各裂变反应。重核裂变的机制，不做说明。数守恒，杜撰各裂变反应。重核裂变的机制，不做说明。链式反应：链式反应：应该让学生了解，维持链式反应要有一定的条件。要维持链式反应该让学生了解，维持链式反应要有一定的条件。要维持链式反应，就要减少裂变物质中的杂质，还要增大裂变物质的体积。这就引入了临应，就要减少裂变物质中的杂质，还要增大裂变物质的体积。这就引

133、入了临界体积的概念。界体积的概念。核反应堆核反应堆(可控链式反应可控链式反应)：核反应堆是可控的链式反应装置，它能使核能平核反应堆是可控的链式反应装置，它能使核能平稳释放。核反应堆主要由核燃料、减速剂、控制调节系统、冷却系统和防护稳释放。核反应堆主要由核燃料、减速剂、控制调节系统、冷却系统和防护层组成。核燃料是由天然铀或浓缩铀制成的铀棒。层组成。核燃料是由天然铀或浓缩铀制成的铀棒。核反应堆的教学，着重让核反应堆的教学，着重让学生了解用人工方法控制链式反应速度的原理，了解减速剂和控制棒的作用学生了解用人工方法控制链式反应速度的原理，了解减速剂和控制棒的作用。核电站的教学：核电站的教学：让学生了解

134、目前所有正式运行的核电站都是应用裂变发电的。让学生了解目前所有正式运行的核电站都是应用裂变发电的。应该适当介绍世界上各发达国家以及一些发展中国家和地区在核能发电上取应该适当介绍世界上各发达国家以及一些发展中国家和地区在核能发电上取得的进展，介绍我国正在建设中的广东大亚湾和浙江秦山核电站的有关情况，得的进展，介绍我国正在建设中的广东大亚湾和浙江秦山核电站的有关情况，指明发展核电以适应对能源日益增长的需要，是一种必然的趋势。指明发展核电以适应对能源日益增长的需要，是一种必然的趋势。P96STS：原子弹与科学家的责任：原子弹与科学家的责任P98科学漫步：石墨堆、重水堆、轻水堆、压水堆、沸科学漫步：石

135、墨堆、重水堆、轻水堆、压水堆、沸水堆及快中子增殖反应堆水堆及快中子增殖反应堆（关心我国的核电政策，了解新闻中的科技名词。关心我国的核电政策，了解新闻中的科技名词。）第第7节节核聚变核聚变轻核的聚变轻核的聚变聚变发生的条件聚变发生的条件:(1)微观上微观上(2)宏观上宏观上聚变能量的释放聚变能量的释放：热核反应在宇宙中是很普遍的，说明太阳的热核反应。：热核反应在宇宙中是很普遍的，说明太阳的热核反应。说明热核反应在短时间释放巨大的能量，这就是核聚变引起的核爆炸，说明热核反应在短时间释放巨大的能量，这就是核聚变引起的核爆炸，人们利用核聚变反应制成的氢弹。人们利用核聚变反应制成的氢弹。核聚变与核裂变的

136、差异核聚变与核裂变的差异(1)放能原理不同核裂变是重核分裂成两个或多个中等质量的原子核放能原理不同核裂变是重核分裂成两个或多个中等质量的原子核放出核能的反应；核聚变是两个轻核结合成质量较大的原子核放出核能放出核能的反应；核聚变是两个轻核结合成质量较大的原子核放出核能的反应的反应(2)放能多少不同聚变比裂变放能要大得多放能多少不同聚变比裂变放能要大得多(3)原料的蕴藏量不同聚变材料丰富，主要原料氘的储量比裂变的原原料的蕴藏量不同聚变材料丰富，主要原料氘的储量比裂变的原料铀多得多料铀多得多(4)可控性不同裂变反应早已实现人工控制，被人类和平利用；聚变可控性不同裂变反应早已实现人工控制，被人类和平利

137、用；聚变反应还未实现人工控制，未被人类和平利用反应还未实现人工控制，未被人类和平利用(5)安全、污染小裂变堆的核燃料不仅产生强大的辐射，伤害人体。安全、污染小裂变堆的核燃料不仅产生强大的辐射，伤害人体。而且贻害千年的废料也很难处理，核聚变的辐射则小得多。而且贻害千年的废料也很难处理，核聚变的辐射则小得多。可控热核反应：可控热核反应：难题是地球上没有任何容器能经受如此高温度，介绍两难题是地球上没有任何容器能经受如此高温度，介绍两种方案：磁约束和惯性约束，环流器是目前性能最好的磁约束装置。种方案：磁约束和惯性约束，环流器是目前性能最好的磁约束装置。（初步了解，知道可控核聚变的主要困难初步了解，知道

138、可控核聚变的主要困难）第第8节节粒子和宇宙粒子和宇宙教学内容：教学内容：初步了解，意识到粒子物理学还很不成熟初步了解，意识到粒子物理学还很不成熟 现代粒子理论现代粒子理论(1)强子：参与强相互作用的粒子。强子：参与强相互作用的粒子。(2)轻子：不参与强相互作用的粒子。轻子：不参与强相互作用的粒子。(3)媒介子：传递各种相互作用的粒子。媒介子：传递各种相互作用的粒子。夸克模型的理解夸克模型的理解夸克夸克:现代物理学把构成强子的基本成分现代物理学把构成强子的基本成分称为夸克，带分数电荷的，每个夸克带称为夸克，带分数电荷的，每个夸克带+2e/3或一或一e/3电荷电荷(e为质子电荷单位为质子电荷单位)夸克共有夸克共有6种，它们组成了所有的强子，种，它们组成了所有的强子，每种夸克都有对应的反夸克。每种夸克都有对应的反夸克。宇宙的演化及恒星的演化宇宙的演化及恒星的演化-大爆炸理论大爆炸理论