高中物理教学活动教案
物理教案都有哪些?物理命题一般是从新的观察事实或实验事实中提取出来的,或者是从已有的原理中推导出来的。下面是小编为大家带来的高中物理教学活动教案7篇,希望大家能够喜欢!
高中物理教学活动教案(篇1)
(一)知识与技能
1.掌握楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流方向。
2.培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。
3.能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向
4.掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。
(二)过程与方法
1.通过实践活动,观察得到的实验现象,再通过分析论证,归纳总结得出结论。
2.通过应用楞次定律判断感应电流的方向,培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。
(三)情感、态度与价值观
在本节课的学习中,同学们直接参与物理规律的发现过程,体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受,并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。
教学重点、难点
教学重点:1.楞次定律的获得及理解。
2.应用楞次定律判断感应电流的方向。
3.利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。
教学难点:楞次定律的理解及实际应用。
教学方法
探究法,讲练结合法
教学手段
灵敏电流表、外标有明确绕向的大线圈、条形磁铁、导线。
教学过程
引入:铝环在通电的线圈上方漂浮。
一、复习提问
产生感应电流的条件是什么? (学生回答)
穿过闭合回路的磁通量发生变化
二、实验设想:探究感应电流的方向,我们可以探究感应电流的磁场和原磁场的关系。
1.实验探究:(学生分组实验)
(1)选旧干电池用试触的方法查明电流方向与电流表指针偏转方向的关系.
明确:对电流表而言,电流从哪个接线柱流入,指针向哪边偏转.
(2)闭合电路的磁通量发生变化的情况:
实线箭头表示原磁场方向,虚线箭头表示感应电流磁场方向.
分析:
(甲)图:当把条形磁铁N极插入线圈中时,穿过线圈的磁通量增加,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反.
(乙)图:当把条形磁铁N极拔出线圈中时,穿过线圈的磁通量减少,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同.
(丙)图:当把条形磁铁S极插入线圈中时,穿过线圈的磁通量增加,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反.
(丁)图:当条形磁铁S极拔出线圈中时,穿过线圈的磁通量减少,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同.
在两种情况中,感应电流的磁场都阻碍了原磁通量的变化.
学生填写下表:
图号 动作 原磁场B0的方向 原磁通量的变化 感应电流的方向 感应电流磁场B’的方向 B0与B’方向的关系 甲 插入N极 乙 插入S极 丙 拔出N极 丁 拔出S极 2、实验结论:凡是由磁通量的增加引起的感应电流,它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的增加;凡是由磁通量的减少引起的感应电流,它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的减少.(让学生上讲台表述自己的结论,然后教师引导得出楞次定律)
楞次定律--感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
高中物理教学活动教案(篇2)
一、分析教材
电磁感应这一章内容在选修3-2里面是最重要的一章,而第三节《楞次定律》更是重中之重,本节让学生通过实验探究总结出判断感应电流方向的规律,体现了“过程与方法”这一具体课程目标,让学生经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。
二、分析学生
学生是教学的对象,是课堂的主体,一切教学活动都是为主体服务的。学生由于基础不一,知识水平和认知水平不同,在接受“楞次定律“时肯定会出现“参差不齐”的现象。因而,为了让尽可能多的学生理解“楞次定律”,教学就应该建立在学生的基础上,教学进程就要根据学生的实际情况进行设计,用多样话的手段来帮助学生突破障碍,提高课堂效率。
三、教学目标
?1.通过实验探究得出感应电流与磁通量变化的关系,并会叙述楞次定律的内容。
?2.通过实验过程的回放分析,体会楞次定律内容中“阻碍”二字的含义,感受“磁通量变化”的方式和途径。
?3.通过实验让学生经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。
四、教学重点
楞次定律探究实验设计和实验结果的总结。
五、教学难点:
1.从静到动的一个飞跃
“楞次定律”所涉及的是变化的磁场与感应电流的磁场之间的相互关系,是一种“动态场”,并且“静到动”是一个大的飞跃,所以学生理解起来要困难一些。
2.?内容、关系的复杂性
“楞次定律”涉及的物理量多,关系复杂。产生感应电流的原磁场与感应电流的磁场两者都处于同一线圈中,且感应电流的磁场总要阻碍原磁场的变化,它们之间既相互依赖又相互排斥。如果不明确指出各物理量之间的关系,使学生有一个清晰的思路,势必造成学生思路混乱,影响学生对该定律的理
六、教材课型实验探究课
七、教学准备多媒体课件、电磁炉、楞次定律演示仪、试验单
八、教学方法实验教学
九、教学过程
1、复习引题
师:电现象和磁现象之间有紧密的联系。奥斯特发现了电流的磁效应,即电流能在其周围激发磁场。请同学判断以下三种电流的磁场。(课件演示问题、提问学生)
生:判断回答,用安培定则判断
师:电能生磁,磁也能生电。法拉第发现了磁场可以使导线中何产生电流,这个现象叫电磁感应现象,产生的电流叫感应电流,我们先看演示实验。
师(演示实验):条形磁铁穿过竖直方向的闭合线圈,灵敏电流计的指针左右来回摆动。
问:我们回顾一下产生感应电流的条件是什么?
生:当闭合线圈中磁通量发生变化时,闭合线圈中就有感应电流。
师:电流激发的磁场与原磁场之间有一个相互作用,我们通过几个有趣实例来看看它们之间相互作用时有什么样的现象。
?2.实验演示
(1)电磁炉通电时,闭合的锡箔纸圈跳起。?
?提问:大家观察到了锡纸跳起,是什么原因呢?
生:锡纸圈中有感应电流造成的
(2)楞次定律演示仪演示实验过程:
?①先介绍装置结构
?②演示实验现象
提问:为什么磁铁在穿过闭合回路时铝环运动了,而穿过不闭合的铝环时铝环没动?
生:闭合的铝环中有感应电流,磁场对电流有力的作用。
问:从上面两个实验中,大家观察到了奇特的相互作用,要想掌握利用这种相互作用为我们服务,我们必须要知道电磁感应中电流的方向。
感应电流的方向由那些因素决定?遵循什么规律?我们需要通过实验来探究这个问题。
3、学习新知,开始探究过程
(1)教师主导,设计探究感应电流方向的方案
师:我们要解决感应电流的方向问题,我们要把上节课中的演示实验再搬回来。
①?介绍实验装置,线圈的绕向,电流进入时灵敏检流计指针的偏转情况。
②方案中有四种相对运动情况。给学生每人发一张实验数据采集表格,做实验填表格。
(2).实验过程,采集数据。
请一组2名同学上讲台辅助实验,一个同学演示实验,另一个同学完成小黑板上的感应电流和感应磁场的方向。
(3)师生共同分析,从个性中找出共性,总结规律
师:大家观察比较四种情况下的到的实验数据,我们能不能发现他们的共同特点?请同学回答。
高中物理教学活动教案(篇3)
【教学目标】
1、知识与技能:
(1)在学生已有几何光学知识的基础上引导学生回顾人类对光的本性的认识发展过程
(2)在复习机械波干涉的基础上使学生了解产生光的干涉的条件和杨氏实验的设计原理。
(3)使学生掌握在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件,并了解其有关计算,明确可以利用双缝干涉的关系测定光波的波长。
(4)通过干涉实验使学生对光的干涉现象加深认识。
2、过程与方法
在教学的主要设置了两个探究的问题
(1)在机械波产生干涉现象的知识基础上,学生通过自主学习掌握光的干涉条件,在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件。
(2)小组合作学习探究相邻两条亮条纹(或暗条纹)的间距与什么因素有关。
3、情感态度价值观
培养学生合作的精神、团队的意识和集体的观念,培养学生循着科学家足迹自主探究科学知识的能力,从而真正实现使每个学生都得到发展的目标。
【教学重点】
(1)使学生知道双缝干涉产生的条件,掌握干涉图样的特征。
(2)理解双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的条件
(3)理解相邻的亮条纹(或暗条纹)的间距,并能应用这一规律解决实际问题
【教学难点】
(1)对双缝干涉图样中亮条纹和暗条纹产生原因的正确理解
(2)理解影响双缝干涉图样中相邻亮条纹(或暗条纹)间距的因素
【教学方法】
类比、实验、分组探究
【教学工具】
PPT课件、玩具激光光源、光栅(双缝)
【教学过程】
课题引入:
问一:在日常生活中,我们见到许多光学的现象,这些自然现象是如何形成的?
图片展示:如光的直线传播、彩虹、“海市蜃楼”
引入:自然界中的光现象如此丰富多彩,人们不禁要问光的本质到底是什么?
新课教学:
一、两大学说之争:
在17世纪以牛顿为代表的一派认为:“光是一种物质微粒,在均匀的介质中以一定的速度传播”
以惠更斯为代表的一派认为:“光是在空间传播的某种波”
学生讨论:你赞同谁的观点?并说一说赞同的原因。
二、光的干涉:
(一)假设:光是一种波,则必然会观察到波的特有现象。
学生回顾:机械波的特有现象——干涉
引导:只要能看到光的干涉现象,就能说明光具有波性
(二)实验探究:
1、我们怎样才能使两列光相遇时发生干涉现象?
演示:两个单独的激光光源相遇
设问:为什么看不到干涉现象?产生干涉现象必须有什么条件?
学史介绍:实际上很难找到两个能相互干涉的光源,一直到1801年英国物理学家托马斯·杨在实验室里成功的观察到了光的干涉。
2、托马斯·杨双缝干涉实验介绍:
介绍实验装置,在挡板上开两条很窄的狭缝,当一束单色光投射到挡板时,两条狭缝相当于两个完全相同的光源——相干光源。
光的干涉条件:相干光源
3、演示实验:双缝干涉实验
思考:光通过双缝后墙上出现了什么现象?这又说明了什么?
师生小结:光具有波动性
引导学生参阅课本彩图中的双缝干涉图样
小组讨论:光的干涉图样有什么特征?
得出实验现象:中央亮条纹、明暗相间、间距相等的条纹
设问(现象解释):你该如何解释光屏上出现的亮条纹(暗条纹)?
光屏上何处出现亮条纹,何处出现暗条纹?即产生的条件是什么?
小组讨论:形成共识,派代表阐述原因。
光屏上出现亮条纹(或暗条纹)的条件:
亮条纹: (n=0、1、2、3…)
暗条纹: (n=0、1、2、3…)
高中物理教学活动教案(篇4)
【教学目标】
(一)知识与技能
1.通过实验观察认识光的干涉现象,知道从光的干涉现象说明光是一种波。
2.掌握光的双缝干涉现象是如何产生的,何处出现亮条纹,何处出现暗条纹。
(二)过程与方法
1.通过杨氏双缝干涉实验,体会把一个点光源发出的一束光分成两束,得到相干光源的设计思想。
2.通过根据波动理论分析单色光双缝干涉,培养学生比较推理,探究知识的能力。
(三)情感、态度与价值观
通过对光的本性的初步认识,建立辩证唯物主义的世界观。
【教学重点】双缝干涉图象的形成实验及分析。
【教学难点】亮纹(或暗纹)位置的确定。
【教学方法】复习提问,实验探究,计算机辅助教学
【教学用具】JGQ型氦氖激光器一台,双缝干涉仪,多媒体电脑及投影装置,多媒体课件(相关静态图片及Flash动画)
【教学过程】
(一)引入新课
复习机械波的干涉
[复习提问,诱导猜想]
[多媒体投影静态图片]
师:大家对这幅图还有印象吗?
生:有,波的干涉示意图。
师:[投影问题]请大家回忆思考下面的问题:
图中,S1、S2是两个振动情况总是相同的波源,实线表示波峰,虚线表示波谷,a、b、c、d、e中哪些点振动加强?哪些点振动减弱?
学生回答结果不出所料,大部分同学能答出a、c两点振动加强,d、e两点振动减弱,而对于b点则出现了争议。一种认为b点是振动加强点,另一种则认为b点是由加强到减弱的过渡状态。
师:b点振动加强和减弱由什么来决定呢?只有弄清这一点才能解决两派同学的争端。
(有学生低语,“路程差”)
师:好!刚才这位同学说到了关键,那么就请你来分析一下b点与S1、S2两点的路程差。
生:由图可以看出OO′是S1、S2连线的中垂线,所以b到S1、S2的路程差为零。
师:那么b点应为振动——(学生一起回答):加强点。
(教师总结机械波干涉的规律,突出强调两列波的振动情况总是完全相同。)
师:光的波动理论认为,光具有波动性。那么如果两列振动情况总是相同的光叠加,也应该出现振动加强和振动减弱的区域,并且出现振动加强和振动减弱的区域互相间隔的现象。那么这种干涉是一个什么图样呢?大家猜猜。
生:应是明暗相间的图样。
师:猜想合理。那么有同学看到过这一现象吗?
(学生一片沉默,表示没有人看到过)
师:看来大家没有见过。是什么原因呢?
[生1]可能是日常生活中找不到两个振动情况总相同的光源。
[生2]可能是我们看见了但不知道是光的干涉现象。
师:两位同学分析得非常好,也许是没有干涉的条件,也许是相逢未必曾相识。大家看他们俩谁分析得对呢?
生:我觉得生1说的不成立,这样的光源很多,像我们教室里的日光灯,我觉得它们完全相同。
师:好。我们可以现场来试试。
(先打开一盏日光灯,再打开另一盏对称位置的日光灯)
师:请大家认真找一找,墙上、地上、天花板上,有没有出现明暗相间的干涉现象?
(大家积极寻找,没有发现,思维活跃,议论纷纷)
师:看来两个看似相同的日光灯或白炽灯光源并不是“振动情况总相同的光源”。
[投影图]
师:1801年,英国物理学家托马斯·杨想出了一个巧妙的办法,把一个点光源分成两束,从而找到了“两个振动情况总是相同的光源”,成功地观察到了干涉条纹,为光的波动说提供了有力的证据,推动了人们对光的本性的认识。下面我们就来重做这一著名的双缝干涉实验。
(二)进行新课
1.杨氏干涉实验
[动手实验,观察描述]
介绍杨氏实验装置(如图)
师:用氦氖激光器演示双缝干涉实验。
用激光器发出的红色光(平行光)垂直照射双缝,将干涉图样投影到教室的墙上,引导学生注意观察现象。
现象:可以看到,墙壁上出现明暗相间的干涉条纹。
师:(介绍)狭缝S1和S2相距很近,双缝的作用是将同一束光波分成两束“振动情况总是相同的光束”。这样就得到了频率相同的两列光波,它们在屏上叠加,就会出现明暗相间的条纹”。
结论:杨氏实验证明,光的确是一种波。
2.亮(暗)条纹的位置
[比较推理,探究分析]
师:通过实验,我们现在知道,光具有波动性。现在我们是不是可以根据机械波的干涉理论来认真探究一下实验中的明暗条纹是如何形成的呢?
[投影图]
图中,P0点距S1、S2距离相等,路程差Δ=S1 P0-S2 P0=0应出现亮纹,(中央明纹)
[演示动画]图20—3中S1、S2发出的正弦波形在P点相遇叠加,P点振动加强(如图)
EMBED MSPhotoEd.3
鉴于上述动画的表述角度和效果,教师在此基础上再播放动画,如下图所示振动情况示意图,使学生进一步明确.不管波处于哪种初态,P0点的振动总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇,振幅A总为A1、A2之和,即P点总是振动加强点,应出现亮纹。
EMBED MSPhotoEd.3
师:那么其他点情况如何呢?
[投影图]
EMBED MSPhotoEd.3
P1点应出现什么样的条纹?
高中物理教学活动教案(篇5)
三维教学目标
1、知识与技能
(1)认识光的干涉现象及产生光干涉的条件;
(2)理解光的干涉条纹形成原理,认识干涉条纹的特征;
(3)如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹,怎么会出现时间上是稳定的,空间上存 在着。
2、过程与方法
(1)通过观察实验,培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力;
(2)通过观察实验培养学生观察、表述物理现象,概括其规律特征的能力,学生亲自做实验培养学生动手的实践能力。
3、情感、态度与价值观
教学重点:波的干涉条件,相干光源;如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹,怎么会出现时间上是稳定的,空间上存在着。
教学难点:如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹,怎么会出现时间上是稳定的,空间上存在着;加强区和减弱区并且互相间隔,如何理解“加强”和“减弱”。
1、从红光到紫光频率是如何变化的?频率由谁决定?
(1)从红光到紫光的频率关系为: υ紫 > ……… > υ红
(2)频率由光源决定与传播介质无关。(由光源的发光方式决定)
2、在真空中,从红光到紫光波长是如何变化的?
3、任一单色光从真空进入某一介质时,波 长、光速、频率各如何变化?
(1)当光从真空进入介质或从一种介质进入另一种介质时,频率不发生变化。即光的的颜色不发生改变。
(2)当光从真空进入介质后,传播 速度将变小。当光从一种介质进入另一种介质后,又如何判断传播速度的变化?
(3)当光从一种介质进入另一种介质后,又如何判断波长的变化?
例1:已知介质对某单色光的临 界角为θ,则( )
该介质对此单色光的折射率等于1/sinθ B.此单色光在该介质中的传播速度等于csinθ倍(c是真空中的光速)
C.此单色光在该介质中的波长是在真空中的波长的sinθ倍
D.此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的1/sinθ倍
4、在同一介质中,从红光到紫光波长、速度大小间的关系 如何?
(1)在同一种介质中,频率小的传播速度大。
(2)在同一种介质中,频率小的波长大(这一点与真空中的规律一样)。
5、产生稳定干涉现象的条件是什么?(
频率相同、振动方向相同、相差保持恒定)
6、日常生活中为何不易看到光的干涉现象?(
对机械波来说容易满足相干条件,对光 来讲就困难的多,这与光源的发光机理有关,利用普通光源获得相干光的方法是把一列光波设法分成两部分进行叠加发生干涉)
杨氏双缝干涉图样的特点有那些?
高中物理教学活动教案(篇6)
一、教学目标
1.认识光的干涉现象及产生光干涉的条件.
2.理解光的干涉条纹形成原理,认识干涉条纹的特征.
3.通过观察实验,培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力.
4.通过“扬氏双缝干涉”实验的学习,渗透科学家认识事物科学的物理思维方法.
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二、重点、难点分析
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1.波的干涉条件,相干光源.
2.如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹,怎么会出现时间上是稳定的,空间上存在着加强区和减弱区并且互相间隔,如何理解“加强”和“减弱”.
3.培养学生观察、表述、分析能力.
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三、教具
?
1.演示水波干涉现象:频率可调的两个波源,发波水槽,投影幻灯,屏幕.
2.演示光的干涉现象:直丝白炽灯泡;单缝;双缝;红、绿、蓝、紫滤色片;光的干涉演示仪;激光干涉演示仪.
3.干涉图样示意挂图,为分析干涉所做的幻灯片;或电脑及干涉现象示意的动画软件.
?
四、主要教学过程
?
(一)引入
由机械波的干涉现象引入:首先演示“水波干涉现象”,并向学生提出问题.
(1)这是什么现象?
(2)是否任何两列波在传播空间相遇都会产生这样的现象?
让学生回答,让学生描述稳定干涉现象的特征,指出干涉现象是两列波在空间相遇叠加的一种情景;一切波都能发生干涉现象,干涉现象是波特有的现象.要得到稳定干涉现象需是相干波源.
(二)教学过程设计
1.光的干涉现象——扬氏干涉实验.
(1)提出问题:光是否具有波动性?如果有则会有光的干涉现象,观察光的干涉现象可以用屏幕,在屏幕上会得到什么现象呢?
演示 两个通有同频率交流电单丝灯泡(或蜡烛)作为两个光源,移动屏与它们之间的距离,屏幕上看不到明暗相间的现象.
实验结果表明:两个独立热光源的光波相遇得不到干涉现象.说明光的复杂性.认识事物不是一帆风顺的.实验的不成功是光无波动性?还是实验设计有错误,没有满足相干条件?
(2)扬氏实验.
①介绍英国物理学家托马斯·扬.如何认识光,如何获得相干光源——展示扬氏实验挂图鼓励学生在认识事物或遇到问题时,学习扬氏的科学态度,巧妙的思维方法.
②介绍实验装置——双缝干涉仪.
说明双缝很近0.1mm,强调双缝S1、S2与单缝S的距离相等,所以两单缝S1、S2处光的振动不仅频率相同,而且总是同相.
③演示:
先用加滤色片后单色光红光进行演示,然后改用激光源做双缝干涉实验,并使双缝与屏幕的距离加大,这样在屏幕上得到条纹间距离大,更为清晰的明暗相同的图样.
展示双缝干涉图样,让学生注意观察图样,回答图样的特点:(1)明暗相间.(2)亮纹间等距,暗纹间等距.(3)两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置是亮条纹——中央亮纹.
提出问题:为什么会出现这样的图样?怎样用波动理论进行解释.
2.运用波动理论进行分析.
(1)演示两列频率相同、振动方向相同两列波在一直线上叠加的情景.
用做好的幻灯片用投影幻灯进行演示;或用编制好的软件在电脑上进行演示.
注意分析两列波传播经同一位置时此点的振动情况.
①仍在某一平衡位置附近往复振动,位移随时间而改变.
②两列波同相振幅变大,说明此点振动加强了;两列波反相振幅减小,说明此点振动减弱了.
强调波形图是各个质点在同一时刻位移的包络线,演示波在传播时,波峰波谷的移动情况.
(2)演示一列波由近及远波峰、波谷示意图,演示两列频率相同,同相波由近及远波峰、波谷的示意图.
高中物理教学活动教案(篇7)
教学目标
1、知识与技能:
(1)了解什么是热辐射及热辐射的特性,了解黑体与黑体辐射
(2)了解黑体辐射的实验规律,了解黑体热辐射的强度与波长的关系
(3)了解能量子的概念
2、过程与方法:
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了人们对于物质世界的认识。
3、情感态度与价值观:
领略自然界的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲,乐于探究自然界的奥秘,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
教学重点: 能量子的概念
教学难点: 黑体辐射的实验规律
教学过程:
材料鉴赏:
19世纪末,牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功:在机械运动方面不用说,在分子物理方面,成功地解释了温度、压强、气体的内能。
在电磁学方面,建立了一个能推断一切电磁现象的Maxwell方程。
另外还找到了力、电、光、声----等都遵循的规律---能量转化与守恒定律。
当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。他们认为物理学已经发展到头了。
1900年,在英国皇家学会的新年庆祝会上,著名物理学家开尔文勋爵作了展望新世纪的发言:
“科学的大厦已经基本完成,后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了”。
--开尔文--
也就是说:物理学已经没有什么新东西了,后一辈只要把做过的实验再做一做,在实验数据的小数点后面在加几位罢了!
但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家,就在上面提到的文章中他还讲到:“但是,在物理学晴朗天空的远处,还有两朵令人不安的乌云,----”
这两朵乌云是指什么呢?
一朵与黑体辐射有关,另一朵与迈克尔逊实验有关。
后来的事实证明,正是这两朵乌云发展成为一埸革命的风暴,乌云落地化为一埸春雨,浇灌着两朵鲜花。
普朗克量子力学的诞生、相对论问世
然而, 事隔不到一年(1900年底),就从第一朵乌云中降生了量子论,紧接着(1905年)从第二朵乌云中降生了相对论。经典物理学的大厦被彻底动摇,物理学发展到了一个更为辽阔的领域。正可谓“山重水复疑无路, 柳暗花明又一村”。
一、热辐射现象
1、热辐射:固体或液体,在任何温度下都在辐射各种波长的电磁波,这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。所辐射电磁波的特征与温度有关。
固体在温度升高时颜色的变化
例如,铁块随着温度升高:
现象:
直觉:
低温物体发出的是红外光
炽热物体发出的是可见光
高温物体发出的是紫外光
注意:
热辐射与温度有关
激光 日光灯发光不是热辐射
2、特点:
①辐射强度及波长的分布随温度变化;
② 随着温度升高,电磁波的短波成分增加。
3、热平衡状态:物体的温度恒定时,物体所吸收的能量等于在同一时间内辐射的能量,这时得到的辐射称为平衡热辐射。
二、黑体与黑体辐射
思考与讨论:
一座建设中的楼房还没安装窗子,尽管室内已经粉刷,如果从远处看窗内,你会发现什么? 为什么?
几点说明:
①黑体是个理想化的模型。
例:开孔的空腔,远处的窗口等可近似看作黑体。
②对于黑体,在相同温度下的辐射规律是相同的。
③一般物体的辐射与温度、材料、表面状况有关,但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。
三、黑体辐射的实验规律
研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础
1、测量黑体辐射的实验原理图:
加热空腔使其温度升高,空腔就成了不同温度下的黑体,从小孔向外的辐射就是黑体辐射。
三、黑体辐射的实验规律
2、辐射强度:单位时间内从物体单位面积上所发射的各种波长的总辐射能,称为辐射强度。
特点:随温度的升高①各种波长的辐射强度都在增加;
②绝对黑体的温度升高时,辐射强度的最大值向短波方向移动。
三、黑体辐射的实验规律
3、经典物理学所遇到的困难
解释实验曲线—— 一朵令人不安的乌云
1)维恩的半经验公式:
短波符合;长波不符合
2)瑞利----金斯公式:
长波符合;短波荒.唐 ----紫外灾难
四、能量子:超越牛顿的发现
1、普朗克能量子假说
2、辐射物体中包含大量振动着的带电微
粒,它们的能量是某一最小能量的整数