2022-2023年高考物理一轮复习 光电效应波粒二象性课件(重点难点易错点核心热点经典考点)

2．用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效 应，可得到光电子最大初动能 Ek 随入射光频率 ν 变化的 Ek-ν 图像。已知钨的逸出功是 3.28 eV，锌的逸出功是 3.24 eV， 若将二者的图线画在同一个 Ek-ν 坐标图中，用实线表示钨， 虚线表示锌，则能正确反映这一过程的是下图中的( )
光电效应 波粒二象 性
考点一 光电效应规律和光电效应方程 本考点主要考查光电效应现象、规律及爱因斯坦的光电 效应方程的有关应用，试题难度一般，可以选择题形式命题。 在二轮复习中，注意打牢基础知识，细化审题，就可轻松得 分。建议考生自学为主。
(一)理清知识体系
(二)深化规律内涵 1．能否发生光电效应，由入射光的频率大小决定，与入 射光的强度和照射时间无关；发生光电效应时，光子的能量与 入射光的强度无关，如诊断卷第 2 题选项 A。 2．光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但二 者成一次函数，不是正比关系，如诊断卷第 4 题选项 D。 3．在光电流没有达到饱和光电流时，光电管两端正向电压 越大，光电流越大，当达到饱和光电流后，再增大电压，光电 流也不会增大了，如诊断卷第 3 题选项 A。 4．光电子的最大初动能与反向遏止电压的关系：Ekm＝eUc(如 诊断卷第 6 题)，因此光电效应方程可以写为：eUc＝hν－W0。
B．由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说，其遏止电压 只由入射光的频率决定
C．只要增大电压，光电流就会一直增大 D．遏止电压越大，说明从该金属中逸出的光电子的最大初动能
越大
解析：由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下，入射光 越强，饱和电流越大，故 A 正确；根据光电效应方程知，Ekm ＝hν－W0＝eUc，可知入射光频率越大，最大初动能越大，遏 止电压越大，可知对于确定的金属，遏止电压与入射光的频 率有关，故 B 正确；增大电压，当电压增大到一定值时，电 流达到饱和电流，将不再增大，故 C 错误；根据 Ekm＝eUc， 遏止电压越大，说明从该金属中逸出的光电子的最大初动能 越大，故 D 正确。 答案：ABD
[题点全练] 1．[多选]如图甲所示为光电效应的实验装置示意图，图乙为遏
止电压随光照频率的变化规律。下列说法正确的是 ( )
A．该金属的极限频率约为 5.1×1014 Hz B．若图线斜率为 k，则普朗克常量为 ke C．用某色光照射金属板时能发生光电效应，增大光照强度
则电流表示数增大 D．用某色光照射金属板时能发生光电效应，将滑动变阻器
①遏止电压 Uc：图线与横轴的交 点 ②饱和光电流 Im：电流的最大值 ③最大初动能：Ekm＝ eUc
图像名称 颜色不同 时，光电流 与电压的
关系
遏止电压 Uc 与入射 光频率 ν的 关系图线
图线形状
由图线直接(间接)得到的物理量
①遏止电压 Uc1、Uc2 ②饱和光电流 ③最大初动能 Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2
由光子的动量公式
p＝hλ，可知波长
λ
和动量
p
成反比，所以λ1 λ2
＝p2＝0.5p0＝1。 p1 p0 2
答案：为 0 1∶2
考点二 与光电效应现象有关的图像问题 本考点所涉及的题目，知识综合性较强，难度较大， 但只要清楚四类图像的特点及图线斜率、截距等的意义， 问题便可轻松解决。需要考生学会灵活变通。
①截止频率 νc：图线与横轴的交点 ②遏止电压 Uc：随入射光频率的增 大而 增大 ③普朗克常量 h：等于图线的斜率 与电子电量的乘积，即 h＝ ke 。(注： 此时两极之间接反向电压)
(二)记牢三个规律 1．Ek-ν 图线是一条倾斜直线，但不过原点，其与横轴、 纵轴交点的坐标值分别表示极限频率和金属逸出功。如诊断 卷第 7 题。 2．在 I-U 图线上可以得出的结论：同一频率的光，即使 强度不同，反向遏止电压也相同，如诊断卷第 9 题中的甲、 乙光；不同频率的光，反向遏止电压不同，且频率越高，反 向遏止电压越大，如第 9 题中的丙光。 3．由 I-U 图线可以看出，光电流并不是随加速电压的增 大而一直增大，当光电流达到饱和值时，电压再增大，电流 也不再增大了。
解析：图像斜率代表普朗克常量 h，因此两条线应平行；横 截距代表了极限频率 ν0，ν0＝Wh0，因此钨的 ν0 大些，故 B 正确。 答案：B
3．[多选]如图甲是光电效应的实验装置图，图乙是光电流与加在 阴极 K 和阳极 A 上的电压的关系图像，下列说法正确的是( )
A．由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强， 饱和电流越大
(一)看清四类图像
图像名称 最大初动 能 Ek 与入 射光频率 ν 的关系 图线 颜色相同、 强度不同 的光，光电 流与电压 的关系
图线形状
由图线直接(间接)得到的物理量 ①极限频率：图线与 ν 轴交点的 横坐标 νc ②逸出功：图线与 Ek 轴交点的 纵坐标的绝对值 W0＝|－E|＝E ③普朗克常量：图线的斜率 k＝h
向右移电流表示数增大
解析：由 Uc＝heν－We0知，该金属的极限频率为 5.1×1014 Hz， 斜率为 k 时，普朗克常量为 ke，A、B 正确；用某色光照射 金属板时能发生光电效应，增大光照强度则电流表示数增大， 向右移动滑动变阻器电流表示数将变小，甚至变为零，选项 C 正确，D 错误。 答案：ABC
错误。根据爱因斯坦光电效应方程得知，光电子的最大初动
能随入射光频率的增大而增大，与光照射时间无关，故 B 错
误，C 正确。只增大入射光的频率，光电子逸出所经历的时
间不变，故 D 错误。 答案：C

解析：分析可知单色光 2 的频率比单色光 1 的频率小，结合 爱因斯坦光电效应方程 Ek＝hν－W0，用单色光 2 照射时电子 的初动能 Ek 减小，所以电子仍不能到达 A 极板，故电流表的 示数将仍为零。
[题点全练] 1．一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下
列描述中正确的是
()
A．只增大入射光的频率，金属逸出功将减小
B．只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将增大
C．只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大
D．只增大入射光的频率，光电子逸出所经历的时间将缩短 解析：金属的逸出功由金属材料决定，与入射光无关，故 A