高中物理 第2章 第34节 康普顿效应及其解释 光的波粒二象性学案 粤教版选修35Word下载.docx

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光具有波动性与粒子性，称为光的波粒二象性，D正确．

2．康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量，如图给出了光子与静止电子碰撞后，电子的运动方向，则碰后光子可能沿方向________运动，并且波长________（选填“不变”、“变短”或“变长”）．

根据动量守恒定律知，光子与静止电子碰撞前后动量守恒，相碰后合动量应沿2方向，所以碰后光子可能沿1方向运动，由于动量变小，故波长应变长．

答案：

1　变长

3．（多选）下列有关光的说法正确的是（BD）

A．光电效应表明在一定条件下，光子可以转化为电子

B．大量光子易表现出波动性，少量光子易表现粒子性

C．光有时是波，有时是粒子

D．康普顿效应表明光子和电子、质子等实物粒子一样也具有能量和动量

4．下列实验中，能证实光具有粒子性的是（A）

A．光电效应实验

B．光的双缝干涉实验

C．光的圆孔衍射实验

D．泊松亮斑实验

光电效应证明光具有粒子性，A正确．光的干涉和衍射可证明光具有波动性．B、C、D错误．

5．下列现象能说明光具有波粒二象性的是（D）

A．光的色散和光的干涉

B．光的干涉和光的衍射

C．光的反射和光电效应

D．泊松亮斑和光电效应

光的色散、光的反射可以从波动性和粒子性两方面分别予以理解，故A、C选项错误．光的干涉、衍射现象只说明光的波动性，B选项错误．泊松亮斑能说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性，故D选项正确．

6．下列关于光的波粒二象性的理解，正确的是（D）

A．大量的光子中有些光子表现出波动性，有些光子表现出粒子性

B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子

C．高频光是粒子，低频光是波

D．波粒二象性是光的属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著

光的波粒二象性是光的属性，不论其频率的高低还是光在传播或者是与物质相互作用，光都具有波粒二象性，大量光子的行为易呈现出波动性，个别光子的行为易表现出粒子性，光的频率越高，粒子性越强，光的频率越低，波动性越强，故A、B、C错误，D正确．

7．（多选）下列各种波是概率波的是（CD）

A．声波B．无线电波

C．光波D．物质波

声波是机械波，A错．电磁波是一种能量波，B错．由概率波的概念和光波以及物质波的特点分析可以得知光波和物质波均为概率波，故C、D正确．

8．根据爱因斯坦的“光子说”可知（B）

A．“光子说”的本质就是牛顿的“微粒说”

B．光的波长越长，光子的能量越小

C．一束单色光的能量可以连续变化

D．只有光子数很多时，光才具有粒子性

爱因斯坦的“光子说”认为光是一份一份的，是不连续的，它并不否定光的波动性，而牛顿的“微粒说”与波动说是对立的，因此A错误．在爱因斯坦的“光子说”中光子的能量ε＝hν＝；

可知波长越长，光子的能量越小，因此B正确．某一单色光，波长恒定，光子的能量也是恒定的，因此C错误．大量光子表现为波动性，而少数光子才表现为粒子性，因此D错误．

9．在做双缝干涉实验时，发现100个光子中有96个通过双缝后打到了观察屏上的b处，则b处是（A）

A．亮纹

B．暗纹

C．既有可能是亮纹也有可能是暗纹

D．以上各种情况均有可能

由光子按波的概率分布的特点去判断，由于大部分光子都落在b点，故b处一定是亮纹，选项A正确．

10．在康普顿效应实验中，X射线光子的动量为，一个静止的C原子吸收了一个X射线光子后将（B）

A．仍然静止

B．沿着光子原来运动的方向运动

C．沿光子运动的相反方向运动

D．可能向任何方向运动

由动量守恒定律知，吸收了X射线光子的原子与光子原来运动方向相同，故正确选项为B.

2019-2020年高中物理第2章第3节欧姆定律教案新人教版选修3-1

三维目标

知识与技能

1．理解电阻的概念，明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定；

2．理解欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题；

3．知道导体的伏安特性曲线，知道什么是线性元件和非线性元件。

过程与方法

1．通过演示实验探究电流大小的决定因素，培养学生的实验观察能力。

2．运用数学图象法处理物理问题，培养学生运用数学进行逻辑推理的能力。

情感态度与价值观

1．通过介绍欧姆的研究过程和“欧姆定律”的建立，激发学生的创新意识，培养学生在逆境中战胜困难的坚强性格；

2．本节知识在实际中有广泛的应用，通过本节的学习培养学生联系实际的能力。

教学重点

欧姆定律的内容、表达式、适用条件及利用欧姆定律分析、解决实际问题。

教学难点

对电阻的定义的理解，对I－U图象的理解。

教学方法

探究、讲授、讨论、练习。

教　　具

电流表、电压表、滑动变阻器、电键、导体A、B、导线、电池组、小灯泡、晶体二极管等。

［新课导入］

同学们在初中已经学过了欧姆定律的一些基础知识，今天我们要在初中学习的基础上，进一步学习欧姆定律的有关知识。

［新课教学］

一、欧姆定律

1．导体中的电流跟导体两端电压、导体电阻的关系

既然在导体的两端加上电压，导体中才有电流，那么，导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢？

在初中我们曾经探究过导体中的电流跟导体两端电压、导体电阻的关系。

现在我们通过实验来进一步探究这个问题。

【演示】

如图所示，用电流表测量通过导体A的电流，用电压表测量A两端的电压。

图中虚线框内是一个能提供可变电压的电路（其原理将在以后讨论，在此暂不涉及），调节滑动变阻器的滑片，可以得到关于导体A的几组电压、电流数据。

随后，换用另一个导体B代替A进行实验，又可以得到关于导体B的多组电压、电流数据。

请你观察和记录实验数据，并在同一坐标系中作出A、B的U－I图象。

请一位同学简述如何利用如图所示的实验电路来研究导体A中的电流跟导体两端的电压的关系?

合上电键S，改变滑动变阻器上滑片P的位置，使导体两端的电压分别为0、0.50V、1.00V、1.50V、2.00V、2.50V，记下不同电压下电流表的读数，然后通过分析实验数据，得出导体中的电流跟导体两端电压的关系。

选出学生代表，到讲台上读取实验数据。

将得到的实验数据填写在表格中。

换用另一导体B，重复实验。

实验数据如下

U/V

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

I/A

导体A

导体B

同学们如何分析在这次实验中得到的数据？

用图象法。

在直角坐标系中，用纵轴表示电压U，用横轴表示电流I，根据实验数据在坐标纸上描出相应的点。

根据这些点是否在一条直线上，来研究导体中的电流跟它两端的电压的关系。

请一位同学上黑板作U－I图线。

其他学生在练习本上作。

学生作图，如图所示。

这种描点作图的方法，是处理实验数据的一种基本方法，同学们一定要掌握。

分析图象，我们可以得到哪些信息？

对于同一导体，U－I图象是过原点的直线，电压和电流的比值等于一个常数。

同一导体，不管电流、电压怎样变化，电压跟电流的比值是一个常数，此结论可以写为：

R＝

或导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，即I∝U。

2．电阻

上面表达式中的R表示什么物理量？

式中R是电压与电流的比值。

实验表明，对同一个导体，不管导体的电压和电流怎样变化，比值R都是恒定的。

对不同的导体，R的数值一般是不同的。

这表明，R是一个跟导体本身有关的量。

R的值越大，在同一电压下通过的电流越小。

这个比值R反映了导体的属性，反映了导体对电流的阻碍作用。

（1）概念

电压和电流的比值R＝，反映了导体对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻。

（2）定义式

R＝（量度式）

这个定义式给出了测量电阻的方法──伏安法。

（3）单位

在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。

如果在某段导体的两端加上1V的电压，通过的电流是1A，这段导体的电阻就是1Ω。

所以，1Ω＝1V/A。

常用的电阻单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）：

1kΩ＝103Ω

1MΩ＝106Ω

（4）物理意义

电阻是导体本身的一种特性，由导体本身决定。

导体的电阻与导体两端的电压U及导体中的电流I没有关系，不能说导体的电阻R跟加在导体两端的电压U成正比，跟导体中的电流I成反比。

【思考与讨论】

根据R＝，有人说导体的电阻R跟加在导体两端的电压U成正比，跟导体中的电流I成反比，这种说法对吗？

为什么？

这种说法不对，因为电阻是导体本身的一种特性，所以导体的电阻与导体两端的电压及导体中的电流没有关系。

3．欧姆定律

（1）内容

介绍德国物理学家欧姆和欧姆定律的建立，从而对学生进行思想品德教育。

将R＝变形，得I＝，该式可以表述为：

导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比。

这就是我们在初中学过的欧姆定律。

（2）公式

I＝（决定式）

（3）适用条件

欧姆定律是在金属导体的基础上总结出来的，对其它导体是否适用，需要经过实验的检验。

实验表明，除金属外，欧姆定律对电解质溶液也适用。

但对气体（如日光灯管、霓虹灯管中的气体）和半导体元件并不适用。

一是部分电路，二是金属导体、电解质溶液。

（4）注意

使用欧姆定律计算时，要注意I、U、R的同体同时对应关系（同一性）。

当导体的电阻随温度明显变化时，R应是测量时的实际电阻。

二、导体的伏安特性曲线

1．研究内容

用图象研究导体中的电流I和电压U的关系。

2．导体的伏安特性曲线

（1）导体的伏安特性曲线

用纵轴表示电流I，用横轴表示电压U，画出的I—U图线叫做导体的伏安特性曲线。

如右图所示，是金属导体的伏安特性曲线。

（2）图线斜率的物理意义

在I—U图中，图线的斜率表示导体电阻的倒数。

即k＝

图线的斜率越大，电阻越小。

右图中RB＜RA。

（3）线性元件和非线性元件

①线性元件

伏安特性曲线是过坐标原点的直线，这样的元件叫线