人教版选择性必修三第四章4.1普朗克黑体辐射理论学案

4.1普朗克黑体辐射理论学案
一学科核心素养
物理观念∶了解黑体辐射以及实验结论，知道能量量子化的内涵。
科学思维∶对比经典能量观和微观能量子的特点，体会量子化物理模型的建立过程。
科学探究：通过观察热辐射的强度波长的关系图培养学生观察能力，感悟以实验为基础的科学探究方法。
科学态度与责任∶了解能量子概念的提出的科学过程，领会这一科学突破过程中科学家的思想，体会量子论的建立深化了人们对物质世界的认识。
二学习重难点
重点：黑体辐射和能量量子化。
难点：理解能量量子化假说。
三课前预习
1．普朗克理论∶
（1）借助于能量子的假说，普朗克得出了黑体辐射的强度按________的公式，与实验符合得非常好。
（2）普朗克在1900年把能量子列入物理学，正确地破除了“________”的传统观念，成为新物理学思想的基石之一。
2．判断下列说法是否正确。
（1）黑体辐射电磁波的强度按波长分布，只与黑体的温度有关。( )
（2）能吸收各种电磁波而不反射电磁波的物体叫黑体。( )
（3）普朗克有关能量子的假说认为微观粒子的能量是分立的。( )
（4）能量子的能量不是任意的，其大小与电磁波的频率成正比。( )
（5）黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与黑体的温度有关，也与材料的种类及表面状况有关。( )
（6）温度越高，黑体辐射电磁波的强度越大。( )
3．特点：温度升高时，热辐射中波长较______的成分越来越强。
4．在__________提出的量子说启发下，_________提出了光子说，光子的能量_________，其中h称为普朗克常量，___________．
5．热辐射
（1）概念：一切物体都在辐射电磁波，且辐射与物体的___________有关，所以叫热辐射。
（2）特点：温度升高时，热辐射中波长较___________的成分越来越强。
（3）黑体：能够完全吸收入射的各种波长的___________而不发生反射。
6．黑体辐射的规律如图所示，从中可以看出，随着温度的降低，各种波长的辐射强度都会________（填“增加”、“减少”“不变”），辐射强度的极大值向波长_____（填“较长”、“较短”）的方向移动。
7．在高温炉子上开一小孔，小孔可看做黑体，由小孔的热辐射特征，就可以确定炉内的温度，如图所示，就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象，则
（1）黑体的辐射情况只与黑体的___________有关；
（2）随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较_________的方向移动（选填“长”或“短”）；
（3）随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所__________（选填“增加”或“减少”）；
8．一灯泡的电功率为P，若消耗的电能看成全部以波长为λ的光波均匀地向周围辐射，设光在空气的传播速度近似为真空中的光速c，普朗克常量为h．则这种光波光子的能量为_____，在距离灯泡d处垂直于光的传播方向S面积上，单位时间内通过的光子数目为________．
四自我检测
1．黑体辐射电磁波的强度按波长分布的影响因素是（　　）
A．温度 B．材料 C．表面状况 D．体积
2．如图所示，用一束太阳光去照射横截面为三角形的玻璃砖，在光屏上能观察到一条彩色光带。下列说法正确的是（　　）
A．玻璃对b光的折射率大
B．c光子比b光子的能量大
C．此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的
D．减小a光的入射角度，各种色光会在光屏上依次消失，最先消失的是b光
3．在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥着重要作用。蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的。假设老鼠的体温约37℃，它发出的最强的热辐射的波长为λ。根据热辐射理论，λ与辐射源的绝对温度T的关系近似为Tλ=2.9×10-3m·K，则老鼠发出的最强的热辐射的波长约为（　　）
A．7.8×10-5m B．9.4×10-6m
C．1.1×10-4m D．9.7×10-8m
4．关于黑体和黑体辐射，下列叙述不正确的是（　　）
A．玻尔通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
B．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波，不反射
C．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
D．随着温度的升高，黑体各种波长的辐射强度都增加且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
5．以下概念是量子化的是（　　）
A．物体的质量 B．物体的动能
C．苹果的个数 D．教室的高度
6．黑体辐射的强度与波长的关系如图所示，由图可知下列说法错误的是（　　）
A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加
B．随着温度的升高，辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动
C．任何温度下，黑体都会辐射各种波长的电磁波
D．不同温度下，黑体只会辐射相对应的某些波长的电磁波
7．第26届国际计量大会决定，SI单位中的7个其本单位将全部建立在不变的自然常数基础上。其中由普朗克常量以及单位米和秒定义的基本单位所对应的物理量是（　　）
A．质量 B．频率 C．电压 D．力
8．下列说法正确的是（ ）
A．汤姆孙通过研究射线，提出了原子的枣糕式模型
B．卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型
C．玻尔研究氢原子模型时，第一次提出了能量量子化理论
D．居里夫人首先发现了天然放射现象，并因此获得诺贝尔奖
9．下列说法不正确的是（　　）
A．电磁波由真空进入某种介质传播时，波长变小
B．麦克斯韦最早预言并证实了电磁波的存在
C．电磁波是交替变化的电磁场由发生区域向远处的传播
D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说
10．关于热辐射，下列说法不正确的是（　　）
A．物体在室温下辐射的主要成分是波长较短的电磁波
B．随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越多
C．给一块铁块加热，铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色
D．辐射强度按波长的分布情况随物体温度的变化而有所不同，这是热辐射的一种特性
参考答案：
三课前预习
1． 波长分布 能量连续变化
2． 正确 正确 正确 正确 错误 正确
3．短
4． 普朗克 爱因斯坦
5． 温度 短 电磁波
6． 减少 较长
7． 温度 短 增加
8．
四自我检测
1．A
2．B
3．B
4．A
5．C
6．D
7．A
8．B
9．B
10．A
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