高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册第四章 原子结构和波粒二象性1 普朗克黑体辐射理论教案设计

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题课
选择性必修三第四章第一节：普朗克黑体辐射理论
课型
新
课时
1
教
学
目
标
1.知道黑体与黑体辐射，知道黑体辐射的实验规律及理论解释。2.了解能量子假说，领会科学解释中和科学假说方法。3.了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点，体会能量量化的提出对人们认识物质世界的影响。
学习重点
实验图像的分析，体会研究方法
学习难点
体会能量量化的提出
教 学 过 程
教学环节（含备注）
教 学 内 容
引入新课
讲授新课
介绍实验后，学生观察图像，总结讨论规律
学生先练习交流
课后作业
一.引入新课
观察66页量子理论研制的电子显微镜拍摄的照片，能看到微观结构。67页“量子围栏”图，显示了微观结构。什么是“量子”呢？
二.进行新课
（一）黑体与黑体辐射
不透明的材料制成带小孔的空腔，此小孔可近似看作黑体。
1．黑体：如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。
2．黑体辐射：黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波，这样的辐射叫作黑体辐射。
3．黑体辐射特点：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。
例1：对黑体辐射电磁波的波长分布有影响的是（ A ）

A．温度 B．材料 C．表面状况 D．质量
（二）黑体辐射的实验规律
1.黑体辐射电磁波的强度按波长分布规律：
（1）温度一定时，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值。
（2）随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加。
（3）温度越高，辐射强度的极大值越大。
（4）随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
2.对黑体辐射规律的解释
德国物理学家维恩和英国物理学家瑞利分别提出了辐射强度按波长分布的理论公式。结果导致理论与实验规律不符即维恩公式在短波区与实验非常接近，在长波区则与实验偏离较大；瑞利公式在在长波区与实验基本一致，但在短波区与实验严重不符。瑞利公式是完全不根据经典物理学推导出来的。
为了推导与实验相吻合的公式，普朗克提出了能量子假说，其公式与实验数据吻合得非常完美！
（三）能量子
1．定义：普朗克认为，组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，他把这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。
2．表达式：ε＝hν，其中ν是带电微粒的振动频率，也即带电微粒吸收或辐射电磁波的频率，h为普朗克常量，其值为h＝6.62607015×10－34 J·s(一般取h＝6.63×10－34 J·s)。
3．能量量子化：微观粒子的能量是量子化的，或者说微观粒子的能量是分立的。
例2．黑体辐射的实验规律有（ ACD ）
A．随温度升高，各波长的辐射强度都增加
B．随温度降低，各波长的辐射强度都增加
C．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
D．随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
三.课堂练习：教材70页练习1、2
四.课堂总结：（见板书设计）
五.学习效果检测（见学案“闯关检测题”）
板书设计
普朗克黑体辐射理论
1.黑体辐射：
（1）不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波；
（2）黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。
2. 为解释黑体辐射的实验规律，普朗克提出了能量子假说。
3. 能量子
不可再分的最小能量值ε叫作能量子。
ε＝hν， h为普朗克常量，其值为h＝6.62607015×10－34 J·s(一般取h＝6.63×10－34 J·s)
课后反思