人教版選修35 17.5 不確定關(guān)系 教案.doc

17.5 不確定關(guān)系 教案科目 物 理 主備人： 高三物理組 備課日期： 課 題17.5 不確定關(guān)系第 1 課時計劃上課日期：教學(xué)目標(biāo)1了解不確定關(guān)系的概念和相關(guān)計算2了解物理模型與物理現(xiàn)象教學(xué)重難點不確定關(guān)系的概念 、對不確定關(guān)系的定量應(yīng)用教學(xué)流程內(nèi)容板書關(guān)鍵點撥加工潤色（一）引入新課提問：對光的本性的認(rèn)識？學(xué)生思考、回答：光具有波動性和粒子性，是一種概率波。設(shè)疑：既然光是粒子，那么它的運動還遵守牛頓運動定律嗎？還能用質(zhì)點的位置和動量描述它的運動嗎？點評：引發(fā)學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。教師：回答是否定的。光子的運動具有不確定性。這節(jié)課我們就學(xué)習(xí)有關(guān)知識。（二）進行新課1德布羅意波的統(tǒng)計解釋1926年，德國物理學(xué)玻恩 （born ， 1882-1972） 提出了概率波，認(rèn)為個別微觀粒子在何處出現(xiàn)有一定的偶然性，但是大量粒子在空間何處出現(xiàn)的空間分布卻服從一定的統(tǒng)計規(guī)律。展示演示文稿資料：玻恩點評：應(yīng)用物理學(xué)家的歷史資料，不僅有真實感，增強了說服力，同時也能對學(xué)生進行發(fā)放教育，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，激發(fā)學(xué)生的探索精神。2經(jīng)典波動與德布羅意波（物質(zhì)波）的區(qū)別講述：經(jīng)典的波動（如機械波、電磁波等）是可以測出的、實際存在于空間的一種波動。而德布羅意波（物質(zhì)波）是一種概率波。簡單的說，是為了描述微觀粒子的波動性而引入的一種方法。3不確定度關(guān)系（uncertainty relatoin）經(jīng)典力學(xué)：運動物體有完全確定的位置、動量、能量等。微觀粒子：位置、動量等具有不確定量（概率）。（1）電子衍射中的不確定度展示演示文稿資料：如圖所示，一束電子以速度 v 沿 oy 軸射向狹縫。電子在中央主極大區(qū)域出現(xiàn)的幾率最大。講述：在經(jīng)典力學(xué)中，粒子（質(zhì)點）的運動狀態(tài)用位置坐標(biāo)和動量描述，而且這兩個量都可以同時準(zhǔn)確地予以測定。然而，對于具有二象性的微觀粒子說，是否也能用確定的坐標(biāo)和確定的動量描述呢？下面我們以電子通過單縫衍射為例進行討論。設(shè)有一束電子沿oy軸射向屏ab上縫寬為a的狹縫，于是，在照相底片cd上，可以觀察到如下圖所示的衍射圖樣。如果我們?nèi)杂米鴺?biāo)x和動量p描述這一電子的運動狀態(tài)，那么，我們不禁要問：一個電子通過狹縫的瞬時，它是從縫上哪一點通過的呢?也就是說，電子通過狹縫的瞬時，其坐標(biāo)x為多少?顯然，這一問題，我們無法準(zhǔn)確地回答，因為此時該電子究竟在縫上哪一點通過是無法確定的，即我們不能準(zhǔn)確地確定該電子通過狹縫時的坐標(biāo)。研究表明：對于第一衍射極小，式中為電子的德布羅意波長。電子的位置和動量分別用x和p表示。電子通過狹縫的瞬間，其位置在 x 方向上的不確定量為同一時刻，由于衍射效應(yīng)，粒子的速度方向有了改變，縫越小，動量的分量 px變化越大。分析計算可得：式中h為普朗克常量。這就是著名的不確定性關(guān)系，簡稱不確定關(guān)系。上式表