2018沪科版高中物理选修(3-5)2.1-2.2《拨开黑体辐射的疑云涅盘凤凰再飞翔》每课一练

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高中物理第二章波和粒子 2.1 拨开黑体辐射的疑云课后训练沪科版选修35

拨开黑体辐射的疑云1．下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是（）。

2．已知某单色光的波长为λ，在真空中光速为c ，普朗克常量为h ，则电磁波辐射的能量子E 的值为（）。

A ．ch λB ．h λC ．c h λD ．以上均不正确 3．某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P ，c 表示光速，h 为普朗克常量，则激光器每秒发射的光量子数为（）。

A ．P hcλ B ．hP c λ C ．cP h λ D ．λPhc 4．下列叙述错误的是（）。

A ．一切物体都在辐射电磁波B ．一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C ．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关D ．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波5．关于光的传播，下列说法中正确的是（）。

A ．各种色光在真空中传播速度相同，在媒质中传播速度不同B ．各种色光在真空中频率不同，同一色光在各种媒质中频率相同C ．同一色光在各种介质中折射率不同，不同色光在同一媒质中折射率相同D ．各种色光在同一介质中波长不同，同一色光在真空中的波长比在任何介质中波长都长6．对一束太阳光进行分析，下列说法正确的是（）。

A ．太阳光是由各种单色光组成的复合光B ．在组成太阳光的各单色光中，其能量子最大的光为红光C ．在组成太阳光（可见光部分）的各单色光中，其能量子最大的光为紫光D ．组成太阳光的各单色光，其能量子都相同7．由能量的量子化假说可知，能量是一份一份的而不是连续的，但我们平时见到的宏观物体的温度升高或降低，为什么不是一段一段的而是连续的，解释其原因。

8．某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的光量子数为多少？参考答案1．答案：A解析：黑体辐射的本领随着温度的升高，一方面各种波长的辐射本领都增加，另一方面辐射本领的极大值向着波长较短的方向移动，所以A正确。

2．答案：A解析：由光速、波长的关系可得出光的频率cvλ=，从而E＝hν＝chλ，故A选项正确。

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第二章波和粒子
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2.1拨开黑体辐射的疑云
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0002页 0080页 0144页 0170页 0196页 0235页 0291页 0331页 0356页 0381页 0451页 0549页
1.1探究动量变化与冲量的关系 1.4美妙的守恒定律 2.1拨开黑体辐射的疑云 2.3光是波还是粒子第三章原子世界探秘 3.2原子模型的提出 3.4光谱分析在科学技术中的应用 4.1原子核结构探秘 4.3让射线造福人类第五章核能与社会 5.2裂变及其应用 5.4核能利用与社会发展
1.1探究动量变化与冲量的关系
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1.3动量守恒定律的案例分析
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1.4美妙的守恒定律

物理选修3--5沪科版 2.(1)拨开黑体辐射的疑云.ppt(共16张PPT)

红外照相机拍摄的人的头部的热图热的地方显白色，冷的地方显黑色
实际物体热辐射的复杂性
外来各种波长的辐射能
不透明体
吸收某些波长的辐射能反射到外界某些波长的辐射能
辐射各种波长的热辐射能
二. 黑体辐射实验规律
1.黑体能完全吸收各种波长的辐射能而不发生反射，该物体称为绝对黑体。简称黑体。（理想模型）
实验值
瑞利--金斯线维恩线
o 1 2 3 4 5 6 7 8 /μm
三.普朗克的能量子假说与黑体辐射公式
1.能量子假说：
振子的能量是不连续的能量只能是 = h的整数倍: = h 能量子简称量子，能量的最小单位
h=6.6310-34焦耳·秒-普朗克常数；
振子频率Ｈｚ
2，能量 E nh n = 1, 2 , 3...
不透明的材料制成带小孔的的空腔,小孔可近似看作黑体。
研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。
黑体模型
2,黑体辐射的特点
e0 (,T )
λ
0 1 2 3 4 5 6(μm)
1.温度升高，黑体辐射各种波长的本领增强。 2.温度升高，黑体辐射本领最大值向短波移动。
3.理论解释
M 0 (T )
能量
经典量子
M 0 (,T )
实验
瑞利-琼斯线
普朗克线
维恩线
T=1646k
能量子很小，宏观世界一般观测不到能量子效应，可以认为能量是连续的。因此，经典物理学可以很好的解释宏观现象的运动。但当研究原子一下的微观世界，就必须考虑能量量子化。
普朗克贡献
普朗克的能量子假说使人类认识微观世界的本质有了全新的认识，对现代物理学的发展产生了革命性的影响。普朗克常量是自然界最基本的常量之一，体现了微观世界的基本特征。1918年普朗克因此获诺贝尔奖。他的墓碑上也刻着h=6.6310-34尔格·秒

2.1拨开黑体辐射的疑云-沪科教版选修3-5教案

2.1 拨开黑体辐射的疑云-沪科教版选修3-5教案1. 教学目标1.了解电磁辐射的基本概念和种类；2.了解黑体辐射的特点，理解普朗克“量子化假设”；3.掌握斯特藩–玻尔兹曼定律，学会计算黑体辐射功率；4.学会使用太阳光度测量仪，进行太阳光谱的观测；5.培养学生的思辩能力和科学探究精神。

2. 教学重点1.黑体辐射的特点；2.普朗克“量子化假设”；3.斯特藩–玻尔兹曼定律；4.计算黑体辐射功率。

3. 教学方法1.讲授法；2.实验法；3.讨论法。

4. 教学过程【Step 1】导入新课老师可以放一段视频，让学生们观察太阳的形态，引导学生对太阳的光谱进行初步探究。

【Step 2】概念的讲解黑体辐射是指一种理想化的辐射体，在不考虑辐射线的干扰下所发出的辐射。

普朗克“量子化假设”揭示了黑体辐射的发射规律，斯特藩–玻尔兹曼定律则描述了黑体辐射的功率密度与温度之间的关系。

【Step 3】实验操作在实验室进行黑体辐射的实验，并且进行数据的收集和处理。

学生可以根据收集到的数据计算黑体辐射功率。

【Step 4】思辨性讨论让学生们讨论太阳的光谱特征，并且开展一场关于太阳光度测量仪的讨论。

学生可以提出一些猜想，进行实验验证，以培养学生的思辩能力和科学探究精神。

【Step 5】教学实施教师可以运用讲授、实验、讨论的方式进行教学，引导学生主动思考，通过实验来加深对黑体辐射的认识和理解，探究太阳的光谱特征，并且形成自己的思考和见解。

5. 教学评价通过课堂教学，学生可以了解电磁辐射的基本概念和种类，了解黑体辐射的特点，理解普朗克“量子化假设”，掌握斯特藩–玻尔兹曼定律，并且学会计算黑体辐射功率。

通过太阳光度测量仪的实验，学生也掌握了测量仪器测量太阳光谱的方法和步骤，并且学会使用实验数据进行推理和归纳。

在教学中，教师注重引导学生思考和讨论，培养学生的探究能力和科学思维，同时在课后还可以通过作业和考试等方式对学生进行评价和检测。

2018版物理沪科版新课堂同步选修3-5文档：第2章 2.1拨

2．1拨开黑体辐射的疑云知道黑体辐射的实验规律，[先填空]1．黑体与黑体辐射(1)热辐射物体在任何温度下，都会发射电磁波，温度不同，所发射的电磁波的频率、强度也不同，这种现象叫做热辐射．热辐射与物体的温度有关．(2)黑体能够完全吸收投射到其表面的电磁波而不产生反射的物体，我们称之为绝对黑体，简称黑体．(3)黑体辐射的实验规律黑体辐射电磁波的本领按波长的分布只与黑体的温度有关．①随着温度的升高，各种波长的辐射本领都增加；②随着温度的升高，辐射本领的最大值向波长较短的方向移动．2．“紫外灾难”科学家从理论上解释黑体辐射的规律有维恩公式和瑞利公式．(1)维恩公式德国物理学家维恩从热力学理论出发，得到的公式只是在短波部分与实验相符，长波部分存在明显差异．(2)瑞利公式英国物理学家瑞利从经典电磁理论出发，得到的公式在长波部分与实验吻合，短波部分偏差较大，尤其在紫外线一端，当波长趋于零时，辐射本领趋于无穷大，人们称之为“紫外灾难”．[再判断]1．能吸收各种电磁波而不反射电磁波的物体叫黑体．(√)2．温度越高，黑体辐射电磁波的强度越大．(√)3．热辐射一定在高温下才能发生．(×)[后思考]黑体是指黑颜色的物体吗？【提示】黑体不是指黑颜色的物体，是指能完全吸收电磁波的物体．[核心点击]1．对黑体的理解绝对的黑体实际上是不存在的，但可以用某装置近似地代替．如图2-1-1所示，如果在一个空腔壁上开一个小孔，那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收，最终不能从空腔射出，这个小孔就成了一个绝对黑体．图2-1-12．一般物体与黑体的比较(1)温度一定时，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值． (2)随着温度的升高①各种波长的辐射强度都有增加；②辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．如图2-1-2所示．图2-1-21．(多选)黑体辐射的实验规律如图2-1-3所示，由图可知( )图2-1-3A ．随温度升高，各种波长的辐射强度都增加B ．随温度降低，各种波长的辐射强度都增加C ．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D ．随温度降低，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动【解析】由图可知，随温度升高，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，当温度降低时，上述变化都将反过来，故A、C正确，B、D错误．【答案】AC2．下列叙述正确的是( )【导学号：18182018】A．只有温度高的物体在辐射电磁波B．一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C．一般物体辐射电磁波的情况只与材料有关D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关【解析】根据热辐射定义知A错；根据热辐射和黑体辐射的特点知一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料种类和表面状况有关，而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关，B、C错、D对．【答案】D(1)热辐射不一定需要高温，任何温度的物体都发出一定的热辐射，只是温度低时辐射弱，温度高时辐射强．(2)在一定温度下，不同物体所辐射的光谱成分显著不同．[先填空]1．普朗克公式德国物理学家普朗克对黑体辐射问题进行了系统的理论研究，推导出了普朗克公式，把它与实验数据进行比较，发现与实验结果“令人满意地相符”．2．普朗克设想黑体的空腔壁是由大量振子组成的，其能量E只能是某一最小能量值hν的整数倍，即E＝nhν(n＝1,2,3，…)式中ν为振子的频率，h是一个常量，h＝6.63×10－34_J·s.最小能量hν叫做能量子.在微观世界中能量不能连续变化，只能取分立值，这种现象叫做能量的量子化．3．意义普朗克能量子假设，使人类对微观世界的本质有了全新的认识，对现代物理学的发展产生了革命性的影响．[再判断]1．微观粒子的能量只能是能量子的整数倍．(√)2．能量子的能量不是任意的，其大小与电磁波的频率成正比．(√)3．光滑水平桌面上匀速运动的小球的动能也是量子化的．(×)[后思考]为了得出同实验相符的黑体辐射公式，普朗克提出了什么样的观点？【提示】普朗克提出了量子化的观点．量子化是微观世界的基本特点，其所有的变化都是不连续的．[核心点击]1．普朗克的能量子假设，使人类对微观世界的本质有了全新的认识，对现代物理学的发展产生了革命性的影响，成为物理学发展史上一个重大转折点．2．普朗克常量h是自然界最基本的常量之一，它体现了微观世界的基本特征．3．(多选)对于带电微粒的辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是( ) A．以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收B．辐射或吸收的能量是某一最小值的整数倍C．辐射和吸收的能量是量子化的D．辐射的能量是量子化的，吸收的能量是连续的【解析】带电微粒的辐射和吸收能量时是以最小能量值—能量子E的整数倍一份一份地辐射或吸收的，是不连续的．故选项A、B、C正确，D选项错．【答案】ABC4．氦氖激光器发射波长为6 328 A 。

沪科版高中物理选修(3-5)2.1-2.2《拨开黑体辐射的疑云涅盘凤凰再飞翔》ppt课件

答案
A
C
BD
1
2
3
4
4 ． (2014· 广东 · 18) 在光电效应实验中，用频率为 ν 的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是( )
A．增大入射光的强度，光电流增大
B．减小入射光的强度，光电效应现象消失
C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应
D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大
表面时的动能．如果克服吸引力做功最少为W，则电子离开金
属表面时动能 . hν－W 最大为Ekm，根据能量守恒定律可知：Ekm＝
2．光电效应方程说明了产生光电效应的条件．
若发生光电效应，则光电子的最大动能必须大于零，即Ekm＝
hν－W>0，亦即hν> ， ν> W
效应的极限频率．
W ＝ν0，而ν0＝ W h h
答案
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二、光电效应的实验规律
问题设计
如图3所示，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K用铯做成．电源加在
K和A之间的电压大小可以调整，正负极也
可以对调． (1)加在光电管两极间电压为零时，用紫光照射阴极K，回路中有图3 电流吗？改变入射光强度，光电流大小如何变化？
答案
有．光越强，光电流越大．
新知呈现
3．(2)完全绝对黑体 (3) ①增大 ②较短
4．(1)整数倍 nhν hν 频率普朗克常量
(2)不能连续变化分立值
知识储备区
5．(1)电子光电子 (2) ①高于这个极限频率 ②入射光频率无关 ③入射光的强度 ④瞬时 1×10－9 s 6．(1)不连续一份一份 hν (2)最小值逸出功 7．(1)更长 (2)动量 (3) h

高中物理 2.1拨开黑体辐射的疑云自我小测沪科版选修3

拨开黑体辐射的疑云1对黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素是( )A．温度 B．材料 C．表面状况 D．以上都正确2已知某单色光的波长为λ，在真空中光速为c，普朗克常量为h，则电磁波辐射的能量子E的值为( )A．h cλ B.hλC.chλD．以上均不正确3单色光从真空射入玻璃时，它的( )A．波长变长，速度变小，光量子能量变小B．波长变短，速度变大，光量子能量变大C．波长变长，速度变大，光量子能量不变D．波长变短，速度变小，光量子能量不变4关于光的传播，下列说法中正确的是( )A．各种色光在真空中传播速度相同，在媒质中传播速度不同B．各种色光在真空中频率不同，同一色光在各种媒质中频率相同C．同一色光在各种介质中折射率不同，不同色光在同一媒质中折射率相同D．各种色光在同一介质中波长不同，同一色光在真空中的波长比在任何介质中波长都长5能正确解释黑体辐射实验规律的是( )A．能量的连续经典理论B．普朗克提出的能量量子化理论C．以上两种理论体系任何一种都能解释D．牛顿提出的能量微粒说6普朗克常量是自然界的一个基本常数，它的数值是 ( )A．6.02×10－23 mol B．6.625×10－3mol·sC．6.626×10－34J·s D．1.38×10－16mol·s7某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克恒量，则激光器每秒发射的光量子数为( )A.λPhcB.hPλcC.cPλhD．λPhc8一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与________有关。

9由能量的量子化假说可知，能量是一份一份的而不是连续的，但我们平时见到的宏观物体的温度升高或降低，为什么不是一段一段的而是连续的，解释其原因。

参考答案1答案：A2解析：由光速、波长的关系可得出光的频率ν＝c λ，从而E ＝hν＝h c λ，故A 选项正确。

2.1 拨开黑体辐射的疑云课件(高中物理沪科版选修3-5)

热力学
理论出发，得到的公式只
部分与实验相符，长波部分存在明显差异．
2．瑞利公式英国物理学家瑞利从经典电磁理论出发，得到的公式在长波部分与实验吻合、短波部分偏差较大，尤其
在紫外线一端，当波长趋于零时，辐射本领趋于无穷大，人们称之为“紫外灾难”．三、普朗克的理论 1．普朗克公式德国物理学家普朗克对黑体辐射问题进行了系统的理论研究，推导出了普朗克公式，把它与实验数据进行比较，发现与实验结果“令人满意地相符”．
图 2－1－3
A． T1>T2 B． T1<T2 C．随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所降低 D．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动
强度也不同，这种现象叫做热
温度
有关．
3．黑体辐射的实验规律黑体辐射电磁波的本领按波长的分布只与黑体的温度有关，如图 2－ 1－1 所示．
图 2－ 1－1 (1)随着温度的升高，各种波长的辐射本领都增加； (2)随着温度的升高，辐射本领的最大值向波长较短的方向移动．
二、“ 紫外灾难” 科学家从理论上解释黑体辐射的规律有维恩公式和瑞利公式． 1．维恩公式德国物理学家维恩从是在短波
1 个光子的能量：
34 8 hc 6.63×10 ×3×10 －19 E0＝ hν＝＝ J ＝ 1.989 × 10 J －6 λ 10
－
E 1 小灯泡每秒钟辐射的光子数： n ＝＝＝ E0 1.989× 10－ 19 5× 1018(个)
距离小灯泡 d 的球面面积为： S ＝ 4πd2 ＝ 4π×(1.0×104)2m2 ＝ 1.256×109 m2 ＝ 1.256×1013 cm2 故每秒钟内射到 1 cm2 的球面上的光子数为： 5×1018 n 5 N＝＝＝ 4 × 10 (个)． S 1.256×1013

物理沪科版选修3-5课后训练：2.1拨开黑体辐射的疑云含解析

拨开黑体辐射的疑云练习1．下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是( ）。

2．已知某单色光的波长为λ，在真空中光速为c ,普朗克常量为h ，则电磁波辐射的能量子E 的值为（）。

A ．c h λB ．h λC ．c h λD ．以上均不正确 3．某激光器能发射波长为λ的激光,发射功率为P ，c 表示光速，h 为普朗克常量,则激光器每秒发射的光量子数为（）.A ．P hcλ B ．hP c λ C ．cP h λ D ．λPhc4．下列叙述错误的是（）.A ．一切物体都在辐射电磁波B ．一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C ．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关D ．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波5．关于光的传播,下列说法中正确的是( ）。

A ．各种色光在真空中传播速度相同，在媒质中传播速度不同B ．各种色光在真空中频率不同，同一色光在各种媒质中频率相同C．同一色光在各种介质中折射率不同，不同色光在同一媒质中折射率相同D．各种色光在同一介质中波长不同,同一色光在真空中的波长比在任何介质中波长都长6．对一束太阳光进行分析，下列说法正确的是（）。

A．太阳光是由各种单色光组成的复合光B．在组成太阳光的各单色光中，其能量子最大的光为红光C．在组成太阳光(可见光部分）的各单色光中，其能量子最大的光为紫光D．组成太阳光的各单色光，其能量子都相同7．由能量的量子化假说可知，能量是一份一份的而不是连续的,但我们平时见到的宏观物体的温度升高或降低，为什么不是一段一段的而是连续的，解释其原因。

8．某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的光量子数为多少？参考答案1．答案：A解析:黑体辐射的本领随着温度的升高,一方面各种波长的辐射本领都增加，另一方面辐射本领的极大值向着波长较短的方向移动，所以A 正确。

2．答案：A解析:由光速、波长的关系可得出光的频率c v λ=，从而E ＝hν＝c h λ,故A 选项正确。

2.1-2.2拨开黑体辐射的疑云涅凤凰再飞翔每课一练(高中物理沪科版选修3-5)

第2章波和粒子训练1 拨开黑体辐射的疑云训练2 涅槃凤凰再飞翔[基础题]1．红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是() A．红光B．橙光C．黄光D．绿光2．2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化．他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点．下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法中正确的是() A．一切物体都在辐射电磁波B．一般物体辐射电磁波的情况与温度无关C．黑体的热辐射实际上是电磁辐射D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假设3．关于光电效应的规律，下列说法中正确的是() A．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生B．光电子的最大动能跟入射光强度成正比C．发生光电效应的反应时间一般都大于10－7 sD．发生光电效应时，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目与入射光强度成正比4．科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子．假设光子与电子碰撞前的波长为λ，碰撞后的波长为λ′，则碰撞过程中() A．能量守恒，动量不守恒，且λ＝λ′B．能量不守恒，动量不守恒，且λ＝λ′C．能量守恒，动量守恒，且λ<λ′D．能量守恒，动量守恒，且λ>λ′5．如图1所示，画出了四种温度下黑体辐射的本领与波长的关系图像，从图像可以看出，随着温度的升高，则()图1A ．各种波长的辐射本领都有增加B ．只有波长短的辐射本领增加C ．辐射本领的最大值向波长较短的方向移动D ．辐射电磁波的波长先增大后减小6．硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能．若有N 个波长为λ0的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h 为普朗克常量) ( )A ．h ·c λ0B ．Nh ·c λ0C ．N ·hλ0D ．2Nhλ07．某金属的逸出功为2.3 eV ，这意味着 ( )A ．这种金属内部的电子克服原子核引力做2.3 eV 的功即可脱离表面B ．这种金属表层的电子克服原子核引力做2.3 eV 的功即可脱离表面C ．要使这种金属有电子逸出，入射光子的能量必须大于2.3 eVD ．这种金属受到光照时若有电子逸出，则电子离开金属表面时的动能至少等于2.3 eV8.用绿光照射一光电管，产生了光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大动能增加，下列做法可取的是( )A ．改用红光照射B ．增大绿光的强度C ．增大光电管上的加速电压D ．改用紫光照射[能力题]9．已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0( )A ．当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B ．当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大动能为hν0C ．当入射光的频率ν大于ν0时，若ν增大，则逸出功增大D．当入射光的频率ν大于ν0时，若ν增大一倍，则光电子的最大动能也增大一倍10．在做光电效应的实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大动能E km与入射光的频率ν的关系如图2所示，由实验图线可求出()图2A．该金属的极限频率B．普朗克常量C．该金属的逸出功D．单位时间逸出的光电子数11．如图3所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角．图3(1)现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将________(填“减小”“增大”或“不变”)．(2)使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转，那么，若改用强度更大的红外线照射锌板，可观察到验电器指针________(填“有”或“无”)偏转．[探究与拓展题]12．铝的逸出功是4.2 eV，现用波长为200 nm的光照射铝的表面．求：(1)光电子的最大动能；(2)遏止电压；(3)铝的极限频率．答案1．A2．ACD3．D4．C5．AC6．B7．B8．D9．AB10．ABC 11．(1)减小(2)无12．(1)3.225×10－19 J(2)2.016 V(3)1.014×1015 Hz。

沪科版高中物理选修3-5学业分层测评：第2章+2.1拨开黑体辐射的疑云+5+Word版含答案

学业分层测评(五)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．(多选)以下关于辐射强度与波长关系的说法中正确的是( )A．物体在某一温度下只能辐射某一固定波长的电磁波B．当铁块呈现黑色时，说明它的温度不太高C．当铁块的温度较高时会呈现赤红色，说明此时辐射的电磁波中该颜色的光强度最强D．早、晚时分太阳呈现红色，而中午时分呈现白色，说明中午时分太阳温度最高【解析】由辐射强度随波长变化关系图知，随着温度的升高，各种波长的波的辐射强度都增加，而热辐射不是仅辐射一种波长的电磁波，选项B、C正确．【答案】BC2．在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看做黑体，由小孔的热辐射特性，就可以确定炉内的温度．如图2-1-4所示，就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图像，则下列说法正确的是( )图2-1-4A．T1>T2B．T1<T2C．随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所降低D．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长方向移动【解析】一般材料的物体辐射能的多少决定于物体的温度(T)、辐射波的波长、时间的长短和发射的面积，而黑体是指在任何温度下，全部吸收任何波长的辐射的物体，黑体辐射的强度按波长的分布只与温度有关．实验表明，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所增加，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．从图中可以看出，λ1<λ2，T1>T2，本题正确选项为A.【答案】A3．(多选)关于黑体辐射的实验规律说法正确的有( )A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加B．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动C．黑体辐射的强度与波长无关D．黑体辐射无任何实验规律【答案】AB4．2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化．他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点．下列与宇宙微波背景辐射的黑体谱相关的说法中正确的是( )A．微波是指波长在10－3 m到0.1 m之间的电磁波B．微波和声波一样都只能在介质中传播C．黑体的热辐射实际上是电磁辐射D．能量的量子化只是假说，无实际意义【解析】微波是一种电磁波，由电磁波可知，微波的波长在10－3～1 m，A错误；电磁波的传播不需要介质，B错；由于分子和原子的热运动引起的一切物体不断向外辐射的电磁波又叫热辐射，C正确；普朗克的能量子假设，使人类对微观世界的本质有了全新的认识，对现代物理学的发展产生了革命性的影响，D错误．【答案】C5．已知某种单色光的波长为λ，在真空中光速为c，普朗克常量为h，则电磁波辐射的能量子ε的值为( )【导学号：06092063】A．h cλ B.h λC.chλD．以上均不正确【解析】由光速、波长的关系可得出光的频率ν＝cλ，从而ε＝hν＝h cλ，故选项A正确．【答案】A6．(多选)一激光器发光功率为P，发出的激光在折射率为n的介质中波长为λ，若在真空中速度为c，普朗克常量为h，则下列说法正确的是( )【导学号：06092064】A．该激光在真空中的波长为nλB．该波的频率为c λC．该激光器在t s内辐射的能量子数为PtnλhcD．该激光器在t s内辐射的能量子数为Ptλhc【解析】由n＝cv知在介质中速度v＝cn，在真空中波长λ真＝cν＝n vν＝nλ，故选项A正确；频率ν＝vλ＝cnλ，故选项B错误；在t s内辐射能量E＝Pt，每个能量子ε＝hν＝h cλn ，故在t s内辐射的能量子数为Eε＝Ptnλhc，故选项C正确，选项D错误．【答案】AC7．微观世界里的能量是一份一份的，其中不可分的最小值叫________，它的值为________．【解析】由普朗克的设想可知，能量的不可分的最小值叫能量子，它的值是hν.【答案】能量子hν8．医生用红外热像仪监测人的体温，只要被测者从仪器前走过，便可知他的体温是多少，你知道其中的道理吗？【解析】根据热辐射的实验规律可知，人的体温升高，人体辐射的红外线的频率和强度就会增加，通过监测被测者辐射的红外线的频率和强度，就可以知道该人的体温了．【答案】见解析[能力提升]9．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm 的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．普朗克常量为6.63×10－34 J·s ，光速为3.0×108 m/s ，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是多少？【解析】因每秒有6个绿光的光子射入瞳孔眼睛就能察觉，所以察觉到绿光所接收的最小功率P ＝E t ，式中E ＝6ε，又ε＝hν＝h c λ，可解得P ＝6×6.63×10－34×3×108530×10－9W ＝2.3×10－18 W.【答案】2.3×10－18 W10．某广播电台发射功率为10 kW ，在空气中波长为187.5 m 的电磁波，试求：【导学号：06092016】(1)该电台每秒钟从天线发射多少个光子？(2)若发射的能量子四面八方视为均匀的，求在离天线2.5 km 处，直径为2 m 的环状天线每秒接收的光子个数以及接收功率？【解析】(1)每个光子的能量ε＝hν＝hc /λ＝6.63×10－34×3×108/187.5 J ＝1.06×10－27 J.则每秒钟电台发射上述波长光子的数目为N ＝P ·t ε＝104×11.06×10－27＝1031(个)． (2)设环状天线每秒接收光子数为n 个，以电台发射天线为球心，则半径为R 的球面积S ＝4πR 2，而环状天线的面积S ′＝πr 2，所以n ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫πr 24πR 2×N ＝4×1023个；接收功率P 收＝⎝ ⎛⎭⎪⎫πr 24πR 2·P 总＝4×10－4 W. 【答案】(1)1031个(2)4×1023个4×10－4 W11．经测量，人体表面辐射本领的最大值落在波长为940 μm 处．根据电磁辐射的理论得出，物体最强辐射的波长与物体的绝对温度的关系近似为Tλm ＝2.90×10－1 m·K ，由此估算人体表面的温度和辐射的能量子的值各是多少？(h ＝6.63×10－34 J·s)【解析】人体表面的温度为T＝2.90×10－1 m·Kλm＝2.90×10－1940×10－6K≈309 K≈36 ℃.人体辐射的能量子的值为ε＝h cλm ＝6.63×10－34×3×108940×10－6J＝2.12×10－22 J.【答案】36 ℃2.12×10－22 J情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。

高中物理《揭开黑体辐射的疑云》教案沪科版选修3-5

揭开黑体辐射的疑云【教学目标】（一）知识与技能1．了解什么是热辐射、热辐射的特性以及黑体与黑体辐射；2．了解黑体辐射本领的实验规律，了解经典物理学推出的荒谬结果——“紫外灾难”；3．了解能普朗克的量子化假设及其成就。

（二）过程与方法通过老师的引导性讲解和学生读书学习达成教学目标，同时培养学生的自学能力。

（三）情感、态度与价值观通过学生对所涉及的物理学史以及科学家故事的学习，使学生体验科学发展的艰难历程以及科学研究中创新思维的价值；同时体验普朗克量子化假设对人类认识微观世界和对现代物理学的革命性影响。

【教学重点】动量守恒定律的内容理解及简单应用。

【教学难点】系统动量守恒的条件理解．【教学方法】采用实验探究法、启发式讲授、讨论交流【教学过程】引入新科从19世纪末，大家认为物理学的大厦已经基本竣工。

但物理学晴朗的天空中，却有两朵“小小的乌云”。

在选修4，我们已经了解到“第一朵乌云”引发了人类时空观的革命，导致相对论的诞生；这第二朵乌云又是什么？科学家对它的研究又有什么突破？第二朵“乌云”——“紫外灾难”1、热辐射现象固体或液体，在任何温度下都在发射各种波长的电磁波，这种现象称为热辐射。

①所辐射电磁波的特征与温度有关。

②热辐射的本质：热能转化为电磁能的过程任何物体任何温度均存在热辐射, 温度↑发射的能量↑③无论是高温物体还是低温物体，都有热辐射，所辐射的能量及其按波长的分布都随温度而变化。

2.、黑体辐射：能全部吸收各种波长的辐射能而不发生反射，折射和透射的物体称为绝对黑体。

简称黑体。

3、黑体辐射实验规律：不同温度下黑体辐射本领与波长的关系实验中得到的不同温度下黑体辐射本领与波长的关系说明：黑体是个理想的模型。

例：开孔的空腔，远处的窗口等可近似看作黑体。

对于黑体，在一定的温度下的辐射规律是相同的。

辐射本领：即单位时间内从黑体的单位面积上辐射的在波长λ附近单位波长范围内的能量。

下面图中纵坐标即表示辐射本领经典物理学得到的规律与实验中得到的规律的对照经典物理学推出的公式只适用于长波段和短波，而在紫外区按照经典物理学，黑体的辐射本领将趋于无穷大，这与实验不符，而且近于荒谬——这就是经典物理学的“紫外灾难”；黑体辐射实验的结果是物理学晴朗天空中一朵“令人不安的乌云”。

2018沪科版高中物理选修(3-5)2.1-2.2《拨开黑体辐射的疑云 涅盘凤凰再飞翔》每课一练

高中物理 第二章 波和粒子 2.1 拨开黑体辐射的疑云课后训练 沪科版选修35