2019-2020年高中物理第3章第2節(jié)原子的結(jié)構(gòu)學(xué)案粵教版選修3-5

1、2019-2020 年高中物理 第 3 章第 2 節(jié)原子的結(jié)構(gòu)學(xué)案 粵教版選修3-5原子Z|葡萄干布丁模型 結(jié)構(gòu)原子核式結(jié)構(gòu)模型a粒子散現(xiàn)象射實驗 分析1 1 湯姆生設(shè)想原子是一個 球體，帶正電的部分 均勻地分布在其中，質(zhì)量很小的電子則 像布丁中的 葡萄干一樣鑲嵌在內(nèi)該模型被盧瑟福的a粒子散射實驗否定.2.2.a粒子散射實驗的方法是：用由放射源發(fā)射的a粒子束轟擊 金箔，利用熒光屏接收， 探測通過金箔后的a粒子偏轉(zhuǎn)情況.3.3.a粒子散射實驗的目的是：a粒子通過金箔時，由于金原子中的帶電粒子對a粒子有庫侖力作用，一些a粒子的運動方向改變，也就是a粒子發(fā)生散射.統(tǒng)計散射到各個 方向的a粒子數(shù)量，即

2、可推知原子中質(zhì)量和正電荷的分布情況.4.4.a粒子散射實驗的現(xiàn)象是：絕大多數(shù)a粒子穿過金箔后，仍沿原來的方向前進，但少數(shù)a粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，并且有極少數(shù)a粒子的偏轉(zhuǎn)超過 9090,有的甚至幾乎達到 180180 . .5.5.盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型認為： 原子中心有一個帶正電的原子核，它幾乎集中了 原子的全部質(zhì)量，而電子則在核外空間繞核 旋轉(zhuǎn).6.6.實驗確定的原子核半徑的數(shù)量級為m m,原子半徑的數(shù)量級為 m.m.基礎(chǔ)達|標1 1 .關(guān)于a粒子散射實驗，下列說法錯誤的是 （D D）A.A. 該實驗在真空環(huán)境中進行B.B. 帶有熒光屏的顯微鏡可以在水平面內(nèi)的不同方向上移動C.C.熒光屏上

3、的閃光是散射的a粒子打在熒光屏上形成的D.D. 熒光屏只有正對a粒子源發(fā)出的射線方向上才有閃光解析：本題考查a粒子散射實驗裝置及其作用，只有在正確理解a粒子散射實驗基礎(chǔ) 上，才能判斷出 A A、B B、C C 選項說法正確；對于 D D 項，考慮到有少數(shù)的a粒子因為靠近金原 子核，受到斥力而改變了運動方向，故D D 錯.2 2.（多選）下列敘述中，正確的是（BCBCA.A. 湯姆生根據(jù)a粒子散射實驗，提出了原子的葡萄干布丁模型B.B. 盧瑟福根據(jù)a粒子散射實驗，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型C.C. 湯姆生最早發(fā)現(xiàn)電子D.D. 盧瑟福最早發(fā)現(xiàn)電子解析：a粒子散射實驗是盧瑟福做的， 根據(jù)實驗結(jié)果提出了

4、原子的核式結(jié)構(gòu)模型，A A 錯誤，B B 正確；電子是湯姆生通過陰極射線實驗發(fā)現(xiàn)的，C C 正確，D D 錯誤.3.3.（多選）下列列舉的現(xiàn)象中， 哪些是盧瑟福在a粒子散射實驗中觀察到的，并據(jù)此現(xiàn) 象得出原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說 （CDCDA.A.大多數(shù)a粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn)，少數(shù)a粒子仍按原方向前進B.B.多數(shù)a粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn)，少數(shù)a粒子按原方向前進或被彈回C.C. 絕大多數(shù)a粒子穿過金箔片仍按原方向前進D.D. 極少數(shù)a粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn)，甚至被彈回解析：本題的關(guān)鍵是理解盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)，按照這個結(jié)構(gòu)，由于原子核很小，大部分a粒子穿過金箔時都離核很遠，受到的斥力很小，它們的運動幾乎不

5、受影響；只有極 少數(shù)a粒子離核較近，明顯地受到原子核的庫侖斥力而發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn).4.4.英國物理學(xué)家盧瑟福用a粒子轟擊金箔，為了解釋實驗結(jié)果， 提出了原子的核式結(jié) 構(gòu)學(xué)說，如圖所示，0表示金原子核的位置，曲線ab和cd表示經(jīng)過金原子核附近的a粒子的運動軌跡，能正確反映實驗結(jié)果的圖是（D解析：a粒子散射實驗的原因是a粒子與金原子核間存在庫侖斥力，因此僅有D D 圖正確.5.5.（多選）盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)理論的主要內(nèi)容有（ADADA.A. 原子的中心有個核，叫原子核B.B. 原子的正電荷均勻分布在整個原子中C.C. 原子的全部負電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里D.D. 帶負電的電子在核外繞核旋

6、轉(zhuǎn)解析：根據(jù)盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型的內(nèi)容可知選項A A、D D 正確.6.6. 二十世紀初，為了研究物質(zhì)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，物理學(xué)家做了大量的實驗，揭示了原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了電子、中子和質(zhì)子，如圖是（A A）=CA A 盧瑟福的a粒子散射實驗裝置B.B. 盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的實驗裝置C.C. 湯姆生發(fā)現(xiàn)電子的實驗裝置D.D. 查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實驗裝置解析：此圖是盧瑟福的a粒子散射實驗裝置，選 A.A.能丄提丄7.7.在a粒子散射實驗中，使a粒子散射的原因是（D D）A.A.a粒子與原子核外電子碰撞B.B.a粒子與原子核發(fā)生接觸碰撞C.C.a粒子發(fā)生明顯衍射D.D.a粒子與原子核的庫侖斥力作用解析：a

7、粒子與原子核外電子的作用是很微弱的，由于原子核的質(zhì)量和電荷量很大，a粒子與原子核很近時，庫侖斥力很強，足可以使a粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)甚至反向彈回，使a粒子散射原因是庫侖斥力，D D 對.& &盧瑟福在解釋a粒子散射實驗的現(xiàn)象時，不考慮a粒子與電子的碰撞影響，這是 因為（D D）A.A.a粒子與電子之間有相互斥力，但斥力很小，可忽略B.B.a粒子雖受電子作用，但電子對a粒子的合力為零C.C.電子體積極小，a粒子不可能碰撞到電子D.D.電子質(zhì)量極小，a粒子與電子碰撞時能量損失可忽略解析：考查對教材知識的全面認識和理解，盧瑟福對散射現(xiàn)象的分析中包含這部分內(nèi)容， 從質(zhì)量大小對運動改變的影

8、響角度分析解答.原因是電子的質(zhì)量很小，a粒子與電子相碰，運動方向不會發(fā)生什么改變，所以a粒子和電子的碰撞可以忽略，因此D D 正確.9.9.（多選）在a粒子散射實驗中，某個a粒子跟金箔中的電子相撞，則 （ACACA.A.a粒子的動能幾乎沒有損失B.B.a粒子將損失大部分動能C.C.a粒子不會發(fā)生顯著的偏轉(zhuǎn)D.D.a粒子將發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)解析：電子的質(zhì)量相對a粒子非常小，相當于子彈撞到塵埃上，所以完全可以忽略.10.10.根據(jù)a粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型.圖中虛線表示原子核所形成的電場的等勢線，實線表示一個a粒子的運動軌跡.在A.A. 動能先增大，后減小B.B. 電勢能先減小

9、，后增大C.C. 電場力先做負功，后做正功，總功等于零D.D. 加速度先變小，后變大解析：a粒子從a到b,受排斥力作用，電場力做負功，動能減少，電勢能增大；a粒子從b再運動到c,電場力做正功，動能增加，電勢能減少；到達c點時，由于a、c在同 一等勢面上，所以從a到c,電場力所做總功為零，故 A A、B B 錯，C C 對.a粒子從a到b,場 強增大，加速度增大；從b到c,場強減小，加速度減小，故 D D 錯.a粒子從a運動到b再運動到C的過程中,2019-2020 年高中物理 第 3 章 第 2 節(jié) 彈力教學(xué)設(shè)計 新人教版必修 11 1 教學(xué)內(nèi)容分析評論（1 1）本課是高中物理必修一第三章的第

10、二節(jié)課，介紹了三種力中的第二種力一一彈力，是繼重力之后物體受力分析中必須考慮的一個重要性質(zhì)的力，同時也是受力分析中方向確定十分關(guān)鍵的一種力，彈力的正確表示對摩擦力具有重要的引導(dǎo)作用，所以對接下來的能容起到關(guān)鍵的承接作用。同時對第三章的受力分析有著舉足輕重的地位，也對整個牛頓運動體系的認識和應(yīng)用至關(guān)重要。2 2 教學(xué)目標 知識與技能：1 1 知道彈力產(chǎn)生的條件.2 2知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力，能畫出它們的方向.3 3 知道彈性形變越大彈力越大，知道彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比，即胡克定律會用 胡克定律解決有關(guān)問題.過程與方法：1.1. 通過在實際問題中確定彈力方向的能力.2.2. 自

11、己動手進行設(shè)計實驗和操作實驗的能力.3.3. 知道實驗數(shù)據(jù)處理常用的方法，嘗試使用圖象法處理數(shù)據(jù).4.4. 通過學(xué)生分組實驗，探究出胡克定律。 情感態(tài)度與價值觀：1 1真實準確地記錄實驗數(shù)據(jù)，體會科學(xué)的精神和態(tài)度在科學(xué)探究過程的重要作用.2 2在體驗用簡單的工具和方法探究物理規(guī)律的過程中，感受學(xué)習(xí)物理的樂趣， 培養(yǎng)學(xué)生善于把物理學(xué)習(xí)與生活實踐結(jié)合起來的習(xí)慣.3 3 學(xué)情分析高一的學(xué)生， 在初中力學(xué)的基礎(chǔ)上進一步理解三種力。 要求對每一種力的產(chǎn)生和方向，大小有深入的認識，并能很好的應(yīng)用受力分析解決實際問題。因此，在對每一種力的本質(zhì)理解這點上必須做足功夫， 深入淺出的解釋，并結(jié)合生活現(xiàn)象，讓學(xué)生能

12、夠理解其本質(zhì)， 并做到從 生活中學(xué)習(xí)物理，又將物理應(yīng)用與生活中，更好的指導(dǎo)我們的實際。也要培養(yǎng)學(xué)生自主探究， 獨立完成科學(xué)實驗的能力。通過簡單的實驗器材和嚴謹?shù)膶嶒炘O(shè)計提高學(xué)生動手能力和科學(xué)研 究素養(yǎng)。4 4 重點難點 重點：1 1 彈力有無的判斷和彈力方向的判斷.2 2 彈力大小的計算.3 3 實驗設(shè)計與操作. .4 4 探究胡克定律. .難點：彈力有無的判斷及彈力方向的判斷 5 5 教學(xué)過程5.15.1 一學(xué)時5.1.15.1.1 教學(xué)活動活動 1 1【導(dǎo)入】教學(xué)活動導(dǎo)入 教師活動 準備鐵絲，圓筒，乒乓球，讓兩位學(xué)生動手制作兩個彈簧，并分別用彈簧彈起乒乓球。問學(xué)生：兩個彈簧彈起乒乓球的共同

13、點是？不同點又是？ 學(xué)生活動動手繞彈簧，并嘗試將乒乓球彈起，觀察彈簧的相同與不同。設(shè)計意圖引起學(xué)習(xí)興趣，通過動手實踐，進行競賽和對比的方式，讓學(xué)生產(chǎn)生認知沖突，從而引 起關(guān)注，并發(fā)現(xiàn)問題，解釋現(xiàn)象，引入新課活動 2 2【活動】新課教學(xué)新課教學(xué)一、形變1 1、分析兩位同學(xué)的活動。教師活動問學(xué)生：我們看到彈簧要彈起乒乓球是體積和形狀都發(fā)生了變化，這種變化我們稱為？而我們看到一個彈簧講乒乓球彈得很高，另一個彈簧卻無法彈起乒乓球，我們說他們的形變是不同的類型。問學(xué)生：彈起乒乓球的彈簧形變之后能恢復(fù)原狀，我們稱這種形變?yōu)?？不能恢?fù)原狀的形變我們稱？ 學(xué)生活動回答：形變回答：彈性形變和非彈性形變設(shè)計意圖讓

14、學(xué)生自己解釋簡單的現(xiàn)象，并從中培養(yǎng)對比歸納的能力，由此理解形變的含義學(xué)會判斷形變的類型。體現(xiàn)物理現(xiàn)象的真實性和體會動手實踐的樂趣。教師活動2 2、利用光線變化演示微小形變。教師活動先請一位學(xué)生站在桌子上引起思考：桌面有沒有發(fā)生形變？或許形變很小不容易被觀察到， 因此我們需要用到光線來放大。將激光通過兩個平面鏡反 射到黑板上的一個固定位置， 標記下這一點， 提示學(xué)生當桌面沒有任何形變時， 光點靜止不動。 請一位 “大力士 ”同學(xué)上來用力壓講臺， 觀察光點的位置， 發(fā)現(xiàn)光點向下移動， 撤去力之后光點 回到原來的位置。問學(xué)生：在用力的同時光點位置發(fā)生移動，說明了什么？學(xué)生活動 思考并觀察得到結(jié)論。

15、回答：桌面或許有形變，但我們觀察不到。或許桌面沒有形變。 觀察光點位置?；卮穑汗恻c移動說明桌面有發(fā)生形變。設(shè)計意圖從身邊的具體例子入手啟發(fā)學(xué)生觀察思考， 引起矛盾和疑惑， 為解答疑惑進行放大觀察并 從親身參與的演示實驗中得到明確的解答， 從而得到正確的結(jié)論， 加深認識和理解。 并能真實 體會到一切物體受力后都可以形變，為彈力定義有了基礎(chǔ)的認識和關(guān)鍵的認知鋪墊。二、彈力1 1 、我們知道 “哪里有壓迫哪里就有反抗 ”，同樣的道理，物體形變之后，就想要恢復(fù)原狀， 因此就會產(chǎn)生一個作用力，這就是我們所謂的彈力。教師活動 問學(xué)生：請一位同學(xué)歸納出彈力的定義。學(xué)生活動 回答：發(fā)生彈性形變的物體， 要恢復(fù)

16、原狀時， 對其他與之接觸的物體產(chǎn)生的力， 成為彈力。設(shè)計意圖讓學(xué)生自主理解定義并歸納出定義的主要內(nèi)容， 有助于加深對概念的認識， 更好的掌握概 念。2 2 、我們已經(jīng)知道在地球上只要有質(zhì)量就有重力作用，那么是否所有物體都會受到彈力作用呢？我們說彈力的產(chǎn)生是需要條件的。 比如剛才彈起乒乓球的彈簧產(chǎn)生的彈力， 首先乒乓球要 與彈簧接觸，其次乒乓球要向下壓使彈簧發(fā)生形變教師活動問學(xué)生：所以我們說彈力產(chǎn)生的條件是？學(xué)生活動觀察思考。 回答：要接觸和發(fā)生彈性形變。設(shè)計意圖回憶學(xué)過的重力， 類比知道彈力產(chǎn)生需要特殊條件， 再通過對具體彈力的觀察得到產(chǎn)生條 件，可以更好理解并準確得到彈力產(chǎn)生的條件。體現(xiàn)思維

17、過程與方式。3 3 、只要同時滿足彈力產(chǎn)生的兩個條件就會有彈力作用 教師活動問學(xué)生：根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件請大家列舉出生活中有哪些常見的彈力？ 其實還比如說，我將某位同學(xué)的手往下按，手與手接觸了并發(fā)生了形變，所以我們也將這 個按下的力成為彈力。 因此我們知道生活中的彈力是十分常見的， 我們會根據(jù)他們的作用效果 來對他們命名，而這些我們都說他們屬于彈力。學(xué)生活動回答：比如說彈簧彈力，繩子拉力，還有支持力、壓力用手臂配合做簡單演示。設(shè)計意圖讓學(xué)生在生活中認識彈力，體會到彈力在生活中其實無處不在，對我們非常重要，因此有必要去研究彈力的性質(zhì)。同時也認識幾種常見彈力。三、彈力方向1 1、通過實心球放在海綿上

18、的具體實物演示，并將恢復(fù)原狀的過程加以展示分析，引導(dǎo)學(xué)生思考形變恢復(fù)的過程與彈力方向的關(guān)系。教師活動問學(xué)生：觀察海綿與實心球接觸處，可看到的現(xiàn)象是？由于形變后物體要恢復(fù)原狀， 就會各自產(chǎn)生彈力作用，問學(xué)生：他們產(chǎn)生的彈力方向如何？ 課件同步展示海綿和實心球的形變現(xiàn)象以及恢復(fù)原狀的過程，并對比產(chǎn)生彈力的方向與形變方向的關(guān)系，得到彈力方向。請同學(xué)歸納出彈力產(chǎn)生的方向。學(xué)生活動回答：看到海綿向下形變，實心球向上形變回答：海綿會產(chǎn)生向上的支持力，而實心球產(chǎn)生向下的壓力。歸納：誰形變彈力就向著形變恢復(fù)原狀的方向，因此彈力方向是形變恢復(fù)的方向 設(shè)計意圖從可以具體明顯觀察到的例子入手來突破難點，同時也是彈力

19、教學(xué)的重點之一。做到在教師的指導(dǎo)下讓學(xué)生自主參與并探索到突破口，更加深入理解并且為更好應(yīng)用和解決實際問題做好理論準備。從現(xiàn)象到本質(zhì)，從認識到理解，逐步深入的突破難點。2 2、根據(jù)形變恢復(fù)的方向來判斷物體在不同接觸下支持力的方向。教師活動讓學(xué)生動手畫出四種不同情況下物體受到支持力的方向。并請學(xué)生辨析對錯和說明原因。 問學(xué)生：歸納各種接觸情況，可以發(fā)現(xiàn)，支持力壓力的方向總是垂直于？演示原木模型，解決實際問題。實球海綿學(xué)生活動動手畫圖辨析理解彈力方向回答：垂直于接觸平面畫出兩點的彈力方向并解決實際問題，得到答案設(shè)計意圖根據(jù)具體的接觸情況， 利用形變恢復(fù)的方向來判斷各種具體情況下支持力壓力的方向，并歸

20、納總結(jié)出支持力壓力的具體方向與接觸面的關(guān)系，能夠?qū)W會理論指導(dǎo)實際， 鍛煉處理實際問題的能力。3 3、拉力方向的分析教師活動從拉力產(chǎn)生的原因入手， 演示兩個接觸點彈簧恢復(fù)原長的方向，通過歸納拉力的方向特點發(fā)現(xiàn)，拉力的方向總是沿著繩或彈簧收縮的方向。如果繩是斜的或其他狀態(tài)也一樣，拉力總是沿著繩收縮的方向。學(xué)生活動回答：拉力的方向沿著繩或彈簧收縮的方向設(shè)計意圖從形變明顯的彈簧開始觀察分析，得到拉力方向的特點，再到形變微小的繩，總結(jié)出拉力 方向的特點。有助于更好的解決實際問題，靈活應(yīng)用。深入淺出的解釋了拉力方向的特點，并且意圖鍛煉歸納和總結(jié)能力。四、判斷彈力有無分析兩種情況下斜面有無。VFN教師活動請

21、學(xué)生思考討論判斷方法，請學(xué)生演示將斜面去掉、將繩剪掉的具體情況，對比判斷彈力 有無。學(xué)生活動思考討論動手實踐觀察總結(jié)設(shè)計意圖體會假設(shè)法，用具體實物來揭示彈力有無的判斷方法。目的在于讓學(xué)生更好的理解假設(shè)法的應(yīng)用，學(xué)會如何判斷。五、彈力的大小1 1、實驗探究彈簧彈力與伸長量的關(guān)系教師活動弓 I I 導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康脑O(shè)計實驗方案，完成實驗表格，描點畫圖，得出結(jié)論。創(chuàng)碼質(zhì)毘m/kg竝力大彷F/N弾簧長度L/m弾簧的伸長最x/m攝像頭投影學(xué)生代表的實驗數(shù)據(jù)與實驗結(jié)論，并讓小組代表發(fā)言得到結(jié)論。 學(xué)生活動分組探究實驗設(shè)計實驗方案，分析實驗操作注意事項記錄實驗數(shù)據(jù)，完成表格描點畫圖，得出結(jié)論展示小組探究成

22、果。設(shè)計意圖提高實驗探究能力，鍛煉團隊合作能力。體現(xiàn)學(xué)生自主探究、發(fā)現(xiàn)、應(yīng)用的過程。達到科 學(xué)實驗研究物理的目的。2 2、 胡克定律 教師活動實驗結(jié)論可以看出，彈簧彈力與伸長量成正比。得到胡克定律F=kxF=kx。強調(diào) k k 的物理意義以及胡克定律的適用范圍。應(yīng)用胡克定律讓學(xué)生計算探究實驗中彈簧的勁度系數(shù)k k。攝像頭展示將彈簧倒置， 壓縮質(zhì)量一定的重物， 彈簧現(xiàn)在的長度。 由實際得到的原長 L0L0, 彈簧的勁度系數(shù) k k，重物的質(zhì)量 m m，求得現(xiàn)在的長度 L.L.驗證胡克定律同樣適用于壓縮情況。 讓 學(xué)生利用胡克定律計算并驗證壓縮后彈簧的長度。學(xué)生活動動手計算本組彈簧勁度系數(shù) k k上講臺書寫計算過程。得到結(jié)果。觀察壓縮后的實際長度，驗證胡克定律同樣適用壓縮的情況。設(shè)計意圖鍛煉利用定律解決實際問題的能力，體會定律的作用。學(xué)會辯證的看待事物，對于定律的實際驗證能力的鍛煉。同時也能加深學(xué)生對定律