九年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)第2章一元二次方程達(dá)標(biāo)測(cè)試卷作業(yè)課件新版湘教版版本

能量量子化能量量子化教學(xué)目標(biāo)了解黑體輻射，感悟以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)研究方法

了解能量子的概念及提出的科學(xué)過(guò)程，領(lǐng)會(huì)這一科學(xué)突破過(guò)程中科學(xué)家的思想通過(guò)觀察熱輻射的強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系圖象培養(yǎng)學(xué)生觀察能力了解宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點(diǎn)，體會(huì)量子論的建立深化了人們對(duì)于物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)教學(xué)目標(biāo)了解黑體輻射，感悟以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)研究方法

了解能教學(xué)重點(diǎn)能量子的概念教學(xué)難點(diǎn)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律教學(xué)重點(diǎn)能量子的概念教學(xué)難點(diǎn)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律19世紀(jì)末，經(jīng)典物理學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域都取得了很大的成功力學(xué)熱學(xué)電磁學(xué)當(dāng)時(shí)許多物理學(xué)家都沉醉于這些成績(jī)和勝利之中，認(rèn)為物理學(xué)已經(jīng)發(fā)展到頭了。19世紀(jì)末，經(jīng)典物理學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域都取得了很大的成功力學(xué)熱學(xué)電威廉·湯姆孫開(kāi)爾文勛爵科學(xué)的大廈已經(jīng)基本完成，后輩的物理學(xué)家只要做一些零碎的修補(bǔ)工作就行了。但是，在物理學(xué)晴朗天空的遠(yuǎn)處，還有兩朵令人不安的烏云。威廉·湯姆孫開(kāi)爾文勛爵科學(xué)的大廈已經(jīng)基本完成，后輩的物理學(xué)這兩朵烏云是指什么呢？黑體輻射實(shí)驗(yàn)邁克爾遜-

莫雷實(shí)驗(yàn)

后來(lái)的事實(shí)證明，正是這兩朵烏云發(fā)展成為一埸革命的風(fēng)暴，烏云落地化為一埸春雨，澆灌著兩朵鮮花。量子論相對(duì)論這兩朵烏云是指什么呢？黑體輻射實(shí)驗(yàn)邁克爾遜-

莫雷實(shí)驗(yàn)

后來(lái)知道科學(xué)史上的兩朵烏云知道什么是熱輻射知道什么是黑體黑體知道科學(xué)史上的兩朵烏云知道什么是熱輻射知道什么是黑體黑體熱輻射在爐火旁邊有什么感覺(jué)？冬天會(huì)感覺(jué)到很暖和，因?yàn)闋t火在輻射能量熱輻射現(xiàn)象：一切物體在任何溫度下都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關(guān)，故稱為熱輻射。人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】熱輻射在爐火旁邊有什么感覺(jué)？冬天會(huì)感覺(jué)到很暖和，因?yàn)闋t火在熱輻射投在爐中的鐵塊一開(kāi)始是什么顏色？過(guò)一會(huì)兒又是什么顏色？投在爐中的鐵塊隨溫度升高依次呈現(xiàn)不同顏色：這是熱輻射的一個(gè)特性：這表明，輻射強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布情況隨物體的溫度而有所不同。800K1000K1200K1400K人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】熱輻射投在爐中的鐵塊一開(kāi)始是什么顏色？過(guò)一會(huì)兒又是什么顏色？熱輻射熱輻射的兩條定性規(guī)律：①輻射的電磁波中包含各種波長(zhǎng)的電磁波，不同波長(zhǎng)，輻射強(qiáng)度不同。在室溫下，輻射的主要成分是波長(zhǎng)較長(zhǎng)的電磁波在高溫情況下，輻射的主要成分是波長(zhǎng)較短的電磁波②溫度升高，輻射強(qiáng)度增大，同時(shí)輻射電磁波的頻率和波長(zhǎng)也在變化。人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】熱輻射熱輻射的兩條定性規(guī)律：①輻射的電磁波中包含各種波長(zhǎng)的電如何定量地研究物體的熱輻射規(guī)律？除了熱輻射外，物體表面還會(huì)吸收和反射外界射來(lái)的電磁波常溫下我們看到的物體顏色就是物體反射了該頻率的電磁波，吸收了其他頻率的電磁波。一些物體看起來(lái)很黑，其實(shí)是它吸收所有電磁波，反射的電磁波很弱。那么，在研究物體的熱輻射時(shí)，應(yīng)如何避免反射電磁波的影響？人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】如何定量地研究物體的熱輻射規(guī)律？除了熱輻射外，物體表面還會(huì)吸一座建設(shè)中的樓房還沒(méi)安裝窗子，但室內(nèi)墻已經(jīng)粉刷。從遠(yuǎn)處看，將室內(nèi)墻與樓房外墻的亮度相比，你會(huì)發(fā)現(xiàn)什么？為什么？發(fā)現(xiàn)室內(nèi)墻是黑的，因?yàn)闆](méi)有光反射出來(lái)或反射出來(lái)的光比較弱人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】一座建設(shè)中的樓房還沒(méi)安裝窗子，但室內(nèi)墻已經(jīng)粉刷。從遠(yuǎn)處看，將黑體與黑體輻射黑體：如果一個(gè)物體在任何溫度下，都能夠完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射，則稱這種物體為絕對(duì)黑體，簡(jiǎn)稱黑體。在空腔壁上開(kāi)一個(gè)很小的孔，射入小孔的電磁波在空腔中會(huì)發(fā)生多次反射和吸收，最終不能從空腔射出。這個(gè)小孔就可以看成一個(gè)絕對(duì)黑體。注意：黑體是個(gè)理想化的模型。德國(guó)物理學(xué)家基爾霍夫首先提出了絕對(duì)黑體的模型。人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】黑體與黑體輻射黑體：如果一個(gè)物體在任何溫度下，都能夠完全吸收黑體與黑體輻射黑體一定是黑色的嗎？用一個(gè)白色的盒子，在側(cè)面開(kāi)一個(gè)小孔，同樣可以看做是一個(gè)黑體。黑體不是一定必須是黑色的。人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】黑體與黑體輻射黑體一定是黑色的嗎？用一個(gè)白色的盒子，在側(cè)面開(kāi)黑體與黑體輻射一個(gè)黑體在各種溫度下，同樣也會(huì)不斷輻射出電磁波，這就是黑體輻射。那么，在研究熱輻射的規(guī)律時(shí)，人們?yōu)槭裁刺貏e注意對(duì)黑體輻射進(jìn)行研究？實(shí)驗(yàn)表明：對(duì)于一般材料的物體，輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外，還與材料的種類及表面狀況有關(guān)，而黑體輻射電磁波的規(guī)律只與黑體的溫度有關(guān)，因而可以反映某種具有普通意義的客觀規(guī)律。人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】黑體與黑體輻射一個(gè)黑體在各種溫度下，同樣也會(huì)不斷輻射出電磁波那么黑體輻射實(shí)驗(yàn)具有什么樣的規(guī)律呢？人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】那么黑體輻射實(shí)驗(yàn)具有什么樣的規(guī)律呢？人教版高中物理選修35了解黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，了解黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系黑體輻射黑體輻射人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】了解黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，了解黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系黑體黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律1700K1500K1300K1100K輻射強(qiáng)度0

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6你能由圖找到黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律嗎？①溫度升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加；②溫度升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)。人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律1700K1500K1300K1100K輻黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律怎樣解釋黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律？按照當(dāng)時(shí)物理學(xué)的認(rèn)識(shí)，物體中存在著不停運(yùn)動(dòng)的帶電微粒，每個(gè)帶電微粒的振動(dòng)都產(chǎn)生變化的電磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生電磁輻射，形成連續(xù)的電磁波譜。人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律怎樣解釋黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律？按照當(dāng)時(shí)物理學(xué)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律依據(jù)熱學(xué)和電磁學(xué)的知識(shí)德國(guó)物理學(xué)家維恩在1896年提出了輻射強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布的理論公式：維恩公式在短波部分與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合得很好，但長(zhǎng)波卻不行。實(shí)驗(yàn)值維恩理論值人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律依據(jù)熱學(xué)和電磁學(xué)的知識(shí)德國(guó)物理學(xué)家維恩在1黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律英國(guó)物理學(xué)家瑞利在1900年也提出了輻射強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布的理論公式：紫外災(zāi)難實(shí)驗(yàn)值瑞利理論值這個(gè)荒謬的結(jié)論被認(rèn)為是物理學(xué)理論的災(zāi)難，當(dāng)時(shí)稱為“紫外災(zāi)難”。瑞利公式在長(zhǎng)波部分與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較吻合。但在紫外區(qū)(波長(zhǎng)范圍在紫外線附近)竟算得輻射強(qiáng)度為無(wú)窮大。人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律英國(guó)物理學(xué)家瑞利在1900年也提出了輻射強(qiáng)為了得出同實(shí)驗(yàn)相符的黑體輻射公式，德國(guó)物理學(xué)家普朗克做了多種嘗試，進(jìn)行了激烈的思想斗爭(zhēng)。微觀世界的某些規(guī)律，在我們宏觀世界看來(lái)可能非常奇怪。

普朗克普朗克人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】為了得出同實(shí)驗(yàn)相符的黑體輻射公式，德國(guó)物理學(xué)家普朗克做了多種知道經(jīng)典理論研究黑體輻射的困難了解能量子的概念和計(jì)算知道普朗克常量能量子人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】知道經(jīng)典理論研究黑體輻射的困難了解能量子的概念和計(jì)算知道普朗能量子——超越牛頓的發(fā)現(xiàn)能量子假說(shuō)1900年，普朗克作出了這樣的大膽假設(shè)：這個(gè)不可再分的最小能量值ε叫能量子，簡(jiǎn)稱量子。n為正整數(shù)，稱為量子數(shù)。震動(dòng)著的帶電微粒的能量是某一最小能量的整數(shù)倍。人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】能量子——超越牛頓的發(fā)現(xiàn)能量子假說(shuō)1900年，普朗克作出了這能量子——超越牛頓的發(fā)現(xiàn)能量子假說(shuō)帶電微粒吸收和輻射能量時(shí)，也是以這個(gè)最小能量值為單位一份一份地輻射和吸收的。在微觀世界中能量是量子化的，或者說(shuō)微觀粒子的能量是分立的，這種現(xiàn)象叫能量的量子化。人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】能量子——超越牛頓的發(fā)現(xiàn)能量子假說(shuō)帶電微粒吸收和輻射能量時(shí)，能量子——超越牛頓的發(fā)現(xiàn)能量子假說(shuō)普朗克常量經(jīng)典量子能量人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】能量子——超越牛頓的發(fā)現(xiàn)能量子假說(shuō)普朗克常量經(jīng)典量子能量人教能量子——超越牛頓的發(fā)現(xiàn)黑體輻射公式1900年10月19日，普朗克在德國(guó)物理學(xué)會(huì)會(huì)議上提出一個(gè)黑體輻射公式人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】能量子——超越牛頓的發(fā)現(xiàn)黑體輻射公式1900年10月19日，普朗克公式與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較1

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9普朗克理論1700K理論與實(shí)驗(yàn)符合得讓人拍手叫絕實(shí)驗(yàn)值能量子——超越牛頓的發(fā)現(xiàn)人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】普朗克公式與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較1

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能量子——超越牛頓的發(fā)現(xiàn)普朗克的能量子觀點(diǎn)不僅成功地解決了熱輻射中的難題，而且開(kāi)創(chuàng)物理學(xué)研究新局面，標(biāo)志著人類對(duì)自然規(guī)律的認(rèn)識(shí)已經(jīng)從從宏觀領(lǐng)域進(jìn)入微觀領(lǐng)域，為量子力學(xué)的誕生奠定了基礎(chǔ)。1918年，普朗克為此獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。普朗克人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】能量子——超越牛頓的發(fā)現(xiàn)普朗克的能量子觀點(diǎn)不僅成功地解決了熱能量子的理解聯(lián)系生活實(shí)際說(shuō)說(shuō)你心中的連續(xù)性與量子化有什么區(qū)別？米缸里存放的大米，在我們?nèi)祟惪磥?lái)，其質(zhì)量是可以連續(xù)增加的，可以多裝入1.3kg或減少2.1kg。如果讓螞蟻來(lái)搬運(yùn)這些大米，那么它們會(huì)認(rèn)為存放的大米的質(zhì)量是不連續(xù)的，每次只能一粒一粒地搬運(yùn)，而不能一次搬運(yùn)1.1粒等。人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】能量子的理解聯(lián)系生活實(shí)際說(shuō)說(shuō)你心中的連續(xù)性與量子化有什么區(qū)別能量子的理解聯(lián)系生活實(shí)際說(shuō)說(shuō)你心中的連續(xù)性與量子化有什么區(qū)別？放電影時(shí)，正常放映時(shí)我們看見(jiàn)的一個(gè)連續(xù)動(dòng)作，如果把放映速度調(diào)整到很慢，就會(huì)看見(jiàn)原本連續(xù)的動(dòng)作就不再連續(xù)，而是分立的，一幀一幀進(jìn)行。人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】能量子的理解聯(lián)系生活實(shí)際說(shuō)說(shuō)你心中的連續(xù)性與量子化有什么區(qū)別能量子的理解量子化：只能取一系列分立值，不能連續(xù)變化宏觀世界中：能量可以是任意值，可以連續(xù)變化。例如：物體的重力勢(shì)能，彈簧振子的彈性勢(shì)能。微觀世界中：微觀粒子的能量只能是一個(gè)一個(gè)的特定值，不能連續(xù)變化。（能量量子化）例如：物體的帶電量，電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑。人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】能量子的理解量子化：只能取一系列分立值，不能連續(xù)變化宏觀世界能量子的理解在宏觀尺度內(nèi)研究物體的能量變化時(shí)我們可以認(rèn)為：物體的運(yùn)動(dòng)是連續(xù)的，能量變化是連續(xù)的，不必考慮量子化。因?yàn)槊總€(gè)能量子的能量很小，宏觀物體的能量不連續(xù)變化非常不明顯，可以忽略不計(jì)。在研究微觀粒子時(shí)必需考慮能量量子化。人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】能量子的理解在宏觀尺度內(nèi)研究物體的能量變化時(shí)我們可以認(rèn)為：物能量子的理解人體表面輻射本領(lǐng)的最大值在波長(zhǎng)為處，對(duì)應(yīng)的是何種輻射？能量子的值為多大？解：可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍為：390nm~780nm,故

在紅外線

區(qū)域

能量子人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】能量子的理解人體表面輻射本領(lǐng)的最大值在波長(zhǎng)為處，對(duì)應(yīng)的是何種問(wèn)題與練習(xí)以下宏觀概念中，哪些是“量子化”的？A.物體的長(zhǎng)度B.物體所受的重力C.物體的動(dòng)能D.人的個(gè)數(shù)D人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】問(wèn)題與練習(xí)以下宏觀概念中，哪些是“量子化”的？A.物體的長(zhǎng)問(wèn)題與練習(xí)光是一種電磁波，可見(jiàn)光的波長(zhǎng)的大致范圍是400~600nm。400nm、760nm電磁輻射的能量子

的值是多少？400nm電磁輻射的能量子700nm電磁輻射的能量子人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】人教版高中物理選修351能量量子化【優(yōu)秀課件】問(wèn)題與練習(xí)光是一種電磁波，可見(jiàn)光的波長(zhǎng)的大致范圍是400~6問(wèn)題與練習(xí)在一杯開(kāi)水中放入一支溫度計(jì)，開(kāi)水靜置室內(nèi)，可以看到開(kāi)水的溫度是逐漸降低的。既然從微觀的角度來(lái)看開(kāi)水的能量是一份一份向外輻射的，為什么它的溫度不是一段一段地降低呢？開(kāi)水向外輻射的每一份能量子能量很?。ㄎ⒂^量），而水降低1°C釋放的能量很大（宏觀量），由于溫度計(jì)的精度不夠，所以觀