《崭新的一页:粒子的波动性》教学设计一、教学目标1.知识与技能(1)知道光、实物粒子具有波粒二象性;(2)知道德布罗意假说的内容,公式表达;(3)了解物质波的验证过程。2.过程与方法(1)沿着物理学家的研究过程展开教学,尽量再现物理学家的思想和研究方法。(2)通过“小练习”对比,进而理解宏观物体的波动性不明显,并找到验证物质波的方法3.情感态度与价值观(1)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。(2)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……。(3)培养学生的科学文化素质──科学方法、科学意识、科学精神。二、复习回顾(引入新课)1.人类对光的认识──一部科学史诗2.──粒子性、波动性之间的桥梁四、进行新课1.德布罗意的总结──承上启下19世纪以来,光学上注重波动方面的研究,忽视了粒子方面的研究;而实物粒子的研究上,是否发生了相反的错误?师:“相反的错误”指什么?生:实物粒子的研究只注重了粒子性,而忽视了波动性。2.(自学)德布罗意假说──科学的狂想曲,回答问题:(1)德布罗意假说的内容?实物粒子也具有波动性;每一个运动的粒子都与一种波对应。(2)物质波的概念?与实物粒子相联系的波──德布罗意波。(3)物质波的频率、波长公式?,3.物质波的验证师:如何验证德布罗意假说?生:如果能观察到实物粒子的干涉、衍射现象,得以验证。师:发生明显衍射的条件?生:障碍物或小孔的尺寸跟波长差不多,或者比波长还要小。4.练习巩固,(1)计算:一个质量为0.01kg,速度为300m/s的子弹,对应的德布罗意波长?解析:问题:为什么不易观察到宏观物体的波动性?(2)计算:一个原来静止的电子,经过100v的电压加速后,对应的德布罗意波长?解析:,,问题:分子直径的数量级?()师点拨:电子的德布罗意波长与分子直径相当,电子束照到晶体上,两晶格的狭缝可使电子发生明显的衍射。1927年戴维孙和G.P.汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验,证实了电子的波动性。5.学生看书了解这一历史过程,并观察电子束的衍射图样。