2021年高中物理 第三节 量子化现象 第四节 物理学 人类文明进步的阶梯基础检测试题 粤教版必修2
(必修2)第五章 第三节 量子化现象 第四节 物理学人类文明进步的推动力
(必修2)第五章第三节量子化现象第四节物理学---人类文明进步的推动力@@@一、学习目标1.了解能量子假说2.理解光电效应实质和极限频率的概念3.理解光子说及对光电效应的解释4.理解光的波粒二象性5.了解原子光谱,理解原子能的不连续性6.了解物理学发展历程.7.了解物理学与其它学科之间的联系.@@@二、基础知识点拨1. 能量子假说:物质发射或吸收能量时,能量是不连续的,而是一份一份的,每一份就是一个最小的能=.量单位,这个最小的不能再分的能量单位称为能量子.且E hv2.光电效应，就是在光(包括不可见光)的照射下从物体发射出电子的现象．发射出来的电子叫光电子，这一现象是由赫兹首先发现的．光电效应的规律：(1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应．(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率的增大而增大．10-．(3)光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过s93.光子说:爱因斯坦在普朗克的启发下提出在空间传播的光也不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，光子的能量E，跟光的频率成正比，即：E=hv(h为普朗克常量)．用光子说对光电效应有很好的解释：光子照射到金属上，它的能量可以被金属中的某个电子吸收，电子吸收光子后，能量增加．如果能量足够大，电子就能克服金属内正电荷对它的吸引力，离开金属表面，成为光电子．而不同的金属对电子的束缚能力不同，因此电子飞出时所做的功也不一样，如果光子的能量E小于使电子飞出来所需功的最小值W，那无论光多么强，照射时间多么长，也不能使电子飞出，这就解释了为什么存在极限频率．而且电子对光子的吸收是十分迅速的，这就解释了光电效应的瞬时性．4.光既具有粒子性，又具有波动性.5. 原子光谱: 分立的几条亮线.原子能的不连续性产生的.6.物理学与自然科学是人类文明进步的基石:物理学与化学并肩前进;与生物学互相渗透;与天文学有着很深的血缘关系.7.物理学与现代技术是人类文明进步的推去力,物理学改变了人们的思维方式和生活方式,带领着人们进入了:蒸汽时代,电气化时代,原子时代,信息时代,推动人类社会不断进步.@@@三、典型题精析【例题1】光的本性是指( )A．光的波动性B．光的粒子性C．光的波粒二象性D．光电效应【解析】光既具有粒子性，又具有波动性.【答案】C【例题2】质量为0．01kg、速度为10m／s的小球的德布罗意波长为( )A.mm 2310663.0-⨯=λB. mm 2310763.0-⨯=λC. mm 2210663.0-⨯=λD. mm 2210763.0-⨯=λ 【解析】根据eU mv =2021及p h =λ． 【答案】A【例题3】某单色光照某金属时不能产生光电效应,则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是( )A.延长光照时间B.增大光的强度C.换用波长较短的光照射D.换用频率较低的光照射【解析】波长短,频率高.【答案】C【例题4】某金属在一束绿光照射下，刚好能产生光电效应，如多用一束绿光照射，则逸出的电子数将________，逸出的电子的初动能将________．【解析】绿光照射下发生光电效应，当多用一束绿光照射后，绿光的频率不变，一个电子吸收一个不变的光子的能量后，克服不变的逸出功(同种金属)，剩下的能量即为最大初动能亦不会发生变化.此时单位时间发出的光子数增加了，逸出的电子数也会增加．@@@四、考点精练1、红、橙、黄、绿4 种单色光中，光子能量最小的是( )A.红B.橙C.黄D.绿2、光电效应的规律包括( )A ．每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应B ．光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率的增大而增大C ．光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过s 910-D ．当入射光的频率大于金属的极限频率时，光电流的强度(光电子数目)与入射3、信息时代的基础技术是( )A ．电子信息技术B ．生物技术C ．原子能技术D ．通信技术4、被誉为20世纪的“世纪之光”的是( )A ．X 射线B ．红外光C ．激光D ．紫外线5、试计算波长为nm 7106-⨯的质子的能量．6. 下列说法中正确的是( )A ．光波是一种概率波B ．光波是一种电磁波C ．单色光从光密介质进光疏介质时，光的能量改变D ．单色光从光密介质进光疏介质时，光的波长不变7. 物理学与其它学科的交叉学科包括( )A ．物理化学B ．生物物理C ．分子生物学D ．天文物理学@@@五、练习参考答案1. 【答案】A【解题指引】红光的频率最小.2. 【答案】ABCD3. 【答案】AD4. 【答案】C5. 【答案】MeV E 31033.1⨯= 【解题指引】因为420222c m p c E +=…①，MeV c m 938420=…②, p h=λ……………③,由①②③得:MeV E 31033.1⨯=.6. 【答案】AB7. 【答案】ABCD【解题指引】物理学的应用领域非常广泛.。
高中物理 第五章 经典力学与物理学革命 第三节 量子化现象 第四节 物理学——人类文明进步的阶梯随堂
物理学——人类文明进步的阶梯1.(多项选择)如下物理事件和科学家相对应的是( )A．普朗克最先提出能量量子化理论B．牛顿发现并建立了万有引力定律C．爱因斯坦提出了光子说，成功解释了光电效应现象D．霍金最早建立了狭义相对论解析：选ABC.最早建立狭义相对论的是爱因斯坦，不是霍金．2.(多项选择)有关黑体与黑体辐射的说法正确的答案是( )A．黑体能够100%的吸收照射到它上面的全部色光B．黑体辐射是指黑体发出的电磁辐射，它不是连续的，而是一份一份地进展的C．黑体辐射是指黑体发出的电磁辐射，它是连续的，而不是一份一份地进展的D．黑体辐射现象使经典物理学遇到了无法解决的困难：理论分析与实验结果不相符解析：选ABD.由黑体的定义可知A正确；黑体辐射是指黑体发出的电磁辐射，由于经典物理中的连续性观念在人们头脑中根深蒂固，物理学家们都认为一切自然过程(包括物质、能量等)都是连续的，并把它视为科学研究的一条准如此，但在研究黑体辐射时，按传统的经典理论分析却与实验结果不符，只有认为电磁辐射不是连续的，而是一份一份地进展的才能与实验结果相符，由此可知，B、D正确，C错误．3.根据爱因斯坦光子说，光子能量E等于(h为普朗克常量，c、λ为真空中的光速和波长)( )A．h cλB．hλcC．hλD．hλ解析：选A.根据E＝hν和c＝λν可得E＝h cλ，选项A正确．4.当用频率ν＝5.44×1014 Hz的绿光照射钾板时，恰能向外发射光电子，如下说法正确的答案是( )A．利用频率较绿光低的红光照射钾板时，也会产生光电子B．利用频率较绿光低的黄光照射钾板时一定会产生光电子C．利用频率较绿光高的蓝光照射钾板时一定会产生光电子D．需利用频率较绿光高的蓝光照射钾板才能产生光电子解析：选C.由光电效应产生的机理可知，只有当入射光子的能量大于某一数值时，光子才有可能被电子吸收获得能量从而摆脱束缚成为光电子，由于绿光恰能使钾板发生光电效应，比绿光频率小的红光、黄光的光子能量不足以被电子吸收而使其成为光电子，A、B错误；蓝光光子能量大于绿光光子能量，能产生光电效应，而与入射光的强弱无关，C正确，D错误．5．当氢原子从一种能量状态变化到另一种能量状态时( )A．一定吸收光子B．一定放出光子C．既可能不吸收也可能不放出光子D．是吸收还是放出光子与初末能量状态的上下有关解析：选D.当原子从一种能量状态变化到另一种能量状态时，辐射(或吸收)一定频率的光子，辐射(或吸收)的光子的能量是不连续的，辐射(或吸收)的方式由原子所处的这两个能量状态确定，当原子从高能量状态变化到低能量状态时会发射光子；当原子吸收光子时可以从较低能量状态变化到较高能量状态．[课时作业]一、单项选择题1.首先提出量子理论的科学家是( )A．普朗克B．迈克尔孙C．爱因斯坦D．德布罗意解析：选A.为了解释黑体辐射，普朗克首先提出了能量的量子化，故A正确．2.爱因斯坦根据光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说．从科学研究的方法来说，这属于( )A．等效替代B．控制变量C．科学假说D．数学归纳解析：选C.根据实验现象给出假设，而后提出理论支持，物理学上把这种研究方法称为“科学假说〞，故正确选项为C.3．与物理学有着由来已久“血缘关系〞的自然学科是( )A．化学B．生物学C．天文学D．数学解析：选C.物理学与其他学科有着密切联系，但与天文学有着由来已久的关系，从19世纪物理学的光度测量和光谱分析就应用于天文学，产生天体物理学．4．以物理为根底的科学技术的高速开展，直接推动了人类社会的进步，如下哪一个发现推动了人类进入电气化时代( )A．库仑定律的发现B．欧姆定律的发现C．摩擦起电现象的发现D．电磁感应现象的发现解析：选D.电磁感应现象的发现，使电力的大规模产生成为可能，推动了人类进入电气化时代，D正确．5.对E＝hν的理解，如下说法正确的答案是( )A．能量子的能量与光的波长成正比B．光的频率越高，光的强度越大C．光的频率越高，光子的能量越大D．h是一个常数，没有单位解析：选C.能量子的能量与光的频率成正比，频率越大，光子的能量越大，A、B错，C 对．h是一个常量，是有单位的，D错．6.在演示光电效应实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针会张开一个角度，如下列图，这时( )A．锌板带正电，指针带负电B．锌板带正电，指针带正电C．锌板带负电，指针带正电D．锌板带负电，指针带负电解析：选B.弧光灯照射锌板，有带负电的电子从板上飞出，所以锌板带正电．因为验电器和锌板有导线相连，故验电器和锌板都带正电．7.如下关于光的波粒二象性的说法中，正确的答案是( )A．有的光是波，有的光是粒子B．光子与电子是同样的一种粒子C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著D．大量光子的行为往往显示出粒子性解析：选C.光具有波粒二象性，即具有波动性和粒子性，A错误；光子不是实物粒子，电子为实物粒子，故B错误；光的波长越长，其波动性越明显；波长越短，其粒子性越明显，C正确；大量光子的行为显示波动性，D错误．二、多项选择题8.在研究黑体辐射规律时，如下说法不正确的答案是( )A．利用经典物理学的“连续性〞观点得出的理论结果与实验结果相符B．利用经典物理学的“连续性〞观点得出的理论结果与实验结果不相符C．经典物理学由于无法解释“黑体辐射〞，说明它是错误的D．引入能量是一份一份的“能量子〞的观点，理论结果与实验相符合解析：选AC.在黑体辐射规律的研究中，运用经典物理学的连续性观点，得出的理论结果与实验结果不相符，故A错误，B正确；经典物理学在黑体辐射研究中理论与实际不相符，说明经典物理学有其局限性，但不能说其是错误的，故C错误；当引入“能量子〞概念后，理论结果才与实验相符合，故D正确．9.关于光的本性，如下说法中正确的答案是( )A．光子说并没有否认光的电磁说B．光电效应现象反映了光的波动性C．光的波粒二象性是指光既具有波动性又具有粒子性D．大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性解析：选ACD.光既有粒子性，又有波动性，是自身表现的一种微观世界特有的规律．光子说和电磁说各自能解释光特有的现象，两者构成一个统一的整体．10.紫光照射到某金属外表时，金属外表恰好有光电子逸出，红光的频率比紫光的频率小，X射线的频率大于紫光的频率，如此如下说法中正确的答案是( )A．弱的红光照射此金属外表不会有光电子逸出B．强的红光照射此金属外表会有光电子逸出C．弱的X射线照射此金属外表不会有光电子逸出D．强的X射线照射此金属外表会有光电子逸出解析：选AD.根据爱因斯坦光子说对光电效应的解释知，光子的能量取决于光的频率，频率越大，能量越大，所以能否产生光电效应取决于光的频率，而与光的强度无关，红光频率小，不会产生光电效应，X射线频率大，会产生光电效应．。
高中物理新必修课件量子化现象物理学人类文明进步的阶梯
利用量子化现象，可以制造各种半导 体器件，如晶体管、集成电路等，是 现代电子工业的基础。
超导与超流现象
超导现象
某些材料在低温下电阻消失，形成超导现象，与量子化现象密切相关。
超流现象
液氦等低温液体在流动时表现出无粘滞性的超流现象，也与量子化现象有关。
量子霍尔效应及其应用
量子霍尔效应
在强磁场和低温条件下，二维电子气体会表现出量子霍尔效应，即霍尔电阻呈现量子化平台。
鼓励物理学家、数学家、计算机科学家等 不同领域的专家开展跨学科交叉研究，共
同推动量子技术的发展。
A 加强基础理论研究
深入研究量子力学基本原理和量子 化现象的本质，为量子技术的发展
提供坚实的理论基础。
B
C
D
培养和引进优秀人才
重视量子技术领域人才的培养和引进，为 量子技术的发展提供强有力的人才保障。
03
量子化现象在物理学中的应用
原子结构与原子光谱
原子能级
原子中电子的能量是量子化的，形成分立的能级，不同能级之间的跃迁会吸收或 发射特定频率的光子。
原子光谱
原子能级间的跃迁产生的光谱线是分立的，形成原子光谱，可用于研究原子结构 和化学元素分析。
固体物理与半导体器件
能带理论
固体中电子的能量状态形成能带结构 ，不同能带之间的电子跃迁决定了固 体的导电性质。
02
量子通信与网络
利用量子力学中的不可克隆原理和测不准原理，实现绝对安全的通信和
高速的信息传输，是当前研究的另一个热点。面临的挑战包括如何克服
信道噪声和损耗、如何实现远距离的量子通信等。
03
量子精密测量
利用量子力学原理进行高精度测量，是当前研究的热点之一。面临的挑
高一物理量子化现象PPT精品课件
2．光电效应 定义：当紫外线这一类波长较短的光照射金属表 面时，金属便有_电__子___逸出，这种现象称为光电 效应．从金属表面逸出的电子称为__光__电__子__． 3．光子说对光电效应的解释 (1)光照射到金属表面上，一个光子的能量被金属 中某个电子吸收，电子吸收光子后，能量增加， 若能量足够大，电子能克服原子核对它的束缚， 离开金属表面，成为光电子． (2)光电效应现象说明光具有__粒__子__性__．
③能量子的能量ε＝__h_ν__. 即能量子的能量在数值上等于辐射的频率ν和一个 常数h的乘积． h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s. (2)能量的量子化是指在微观领域中能量的不连续变 化，即只能取_分__立__值___的现象．
二、光子说：对光电效应的解释 1．光子说 概述：爱因斯坦于__1_9_0_5_年提出光子说．光在传 播过程中，也是不连续的．它由数值分立的能量 子组成．爱因斯坦称这些能量子为光量子，也称 为“光子”．一个光子的能量为E＝hν，ν为光的 频率，h为普朗克常量．
(2)当原子从一种能量状态变化到另一种能量状态 时，会辐射(或吸收)一定频率的光子，所辐射(或 吸收)的光子的能量是__不__连__续__的． 五、物理学与自然科学——人类文明进步的基石 物理学是_自__然__科__学___的基础之一，物理学的研究 成果和研究方法，在自然科学的各个领域都起着 重要的作用．
【方法总结】 正确认识光电效应现象发生的机 理，熟记光电效应规律是解决光电效应问题的关 键．
光的波粒二象性
例2 (单选)下列有关光的波粒二象性的说法中, 正确的是( ) A．有的光是波，有的光是粒子 B．光子与电子是同样的一种粒子 C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短， 其粒子性越显著 D．大量光子的行为往往显示出粒子性
(2021年整理)粤教版高中物理教材目录(详细版)
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力的图示第二节研究摩擦力滑动摩擦力研究静摩擦力第三节力的等效和替代共点力力的等效力的替代寻找等效力第四节力的合成与分解力的平行四边形定则合力的计算分力的计算第五节共点力的平衡条件第六节作用力与反作用力探究作用力与反作用力的关系牛顿第三定律本章复习与测试*第四章力与运动第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律伽利略的理想实验牛顿第一定律第二节影响加速度的因素加速度与物体所受合力的关系加速度与物体质量的关系第三节探究物体运动与受力的关系加速度与力的定量关系加速度与质量的定量关系实验数据的图像表示第四节牛顿第二定律数字化实验的过程及结果分析牛顿第二定律及其数学表示第五节牛顿第二定律的应用第六节超重和失重超重和失重超重和失重的解释完全失重现象第七节力学单位单位制的意义国际单位制中的力学单位本章复习与测试必修二*第一章抛体运动第一节什么是抛体运动第二节万有引力定律的应用计算天体的质量理论的威力：预测未知天体抛体运动的速度方向抛体做直线或曲线运动的条件第二节运动的合成与分解分运动与合运动运动的独立性运动的合成与分解第三节竖直方向的抛体运动竖直下抛运动竖直上抛运动第四节平抛物体的运动平抛运动的分解平抛运动的规律第五节斜抛物体的运动斜抛运动的分解斜抛运动的规律射程与射高弹道曲线本章复习与检测*第二章圆周运动第一节匀速圆周运动认识圆周运动如何描述匀速圆周运动的快慢理想与现实：人造卫星和宇宙速度第三节飞向太空飞向太空的桥梁——火箭梦想成真——遨游太空探索宇宙奥秘的先锋—-空间探测器本章复习与检测*第四章机械能和能源第一节功怎样才算做了功如何计算功功有正、负之分吗？第二节动能势能动能重力势能弹性势能第三节探究外力做功与物体动能变第四节机械能守恒定律动能与势能之间的相互转化机械能守恒定律的理论推导第五节验证机械能守恒定律第六节能量能量转化与守恒定律第二节向心力感受向心力向心加速度生活中的向心力第三节离心现象及其应用离心现象离心现象的运用本章复习与检测*第三章万有引力定律及其应用第一节万有引力定律天体究竟做怎样的运动苹果落地的思考：万有引力定律的发现各种各样的能量能量之间的转化能量守恒定律能量转化和转移的方向性第七节功率如何描述物体做工的快慢怎么计算功率功率与能量第八节能源的开发与利用能源及其分类能源危机与环境污染未来的能源本章复习与检测＊第五章经典力学与物理学的革命第一节经典力学的成就与局限性经典力学的发展历程经典力学的伟大成就经典力学的极限性和适用范围第二节经典时空观与相对论时空观经典时空观相对论时空观带电离子的偏转示波器探秘第七节了解电容器识别电容器电容器的充放电电容器的电容第三节量子化现象黑体辐射：能量子假说的提出光子说：对光电效应的解释光的波粒二象性:光的本性揭示原子光谱:原子能量的不连续第四节物理学—-人类文明进步的阶物理学与自然科学——人类文明进步的基石物理学与现代技术——人类文明进步的推动力本章复习与检测选修3—1*第一章电场第一节认识电场起点方式的实验探究电荷守恒定律第二节探究静电力点电荷库仑定律第三节电场强度电场决定电容的因素第八节静电与新技术锁住黑烟防止静电危害本章复习与测试＊第二章电路第一节探究决定导线电阻的因素电阻定律的实验探究电阻率第二节对电阻的进一步研究导体的伏安特性电阻的串联电阻的并联第三节研究闭合电路电动势闭合电路的欧姆定律路端电压跟负载的关系测量电源的电动势和内阻第四节认识多用电表多用电表的原理学会使用多用电表第五节电功率电场的描述怎样“看见”电场第四节电势和电势差电势差电势等势面第五节电场强度与电势差的关系探究场强与电势差的关系电场线与等势面的关系第六节示波器的奥秘带电离子的加速电功和电功率焦耳定律和热功率闭合电路中的功率第六节走进门电路与门电路或门电路非门电路门电路的实验探究第七节了解集成电路集成电路概述集成电路的分类集成电路的前景本章复习与测试*第三章磁场第一节我们周围的磁象无处不在的磁场地磁场磁性材料第二节认识磁场磁场初探磁场有方向吗图示磁场安培分子电流假说第三节探究安培力安培力的方向安培力的大小磁通量第四节安培力的应用直流电动机磁电式电表第五节研究洛伦兹力洛伦兹力的方向洛伦兹力的大小第六节洛伦兹力与现代技术感应电动势的另一种表述第五节法拉弟电磁感应定律的应用（一）法拉第电机电磁感应中的电路第六节法拉弟电磁感应定律的应用(二）电磁流量计电磁感应中的能量第七节自感现象及其应用自感现象自感系数日光灯第八节涡流现象及其应用涡流现象电磁灶与涡流加热涡流制动与涡流探测本章复习与检测*第二章交变电流第一节认识变交电流观察交变电流的图象交变电流的产生带电粒子在磁场中的运动质谱仪回旋加速器本章复习与测试本册复习与测试，选修3—2*第一章电磁感应第一节电磁感应现象第二节研究产生感应电流的条件第三节探究感应电流的方向感应电流的方向楞次定律右手定则第四节法拉弟电磁感应定律影响感应电动势大小的因素法拉第电磁感应定律第二节交变电流的描述用函数表达式描述交变电流用图象描述交变电流第三节表征交变电流的物理量交变电流的周期和频率交变电流的峰值和有效值第四节电感器对交变电流的作用认识电感器电感器对交变电流的阻碍作用低频扼流圈和高频扼流圈第五节电容器对交变电流的作用电容器仅让交变电流通过电容器对交变电流的阻碍作用隔直电容器和高频旁路电容器第六节变压器认识变压器探究变压器的电压与匝数的关系理想变压器原副线圈中的电流第七节远距离输电从发电站到用户的输电线路为什么要用高压输电直流输电本章复习与检测分子速率按一定的规律分布本章复习与检测＊第三章传感器第一节认识传感器什么是传感器传感器的分类第二节探究传感器的原理温度传感器的原理光电传感器原理第三节传感器的应用生活中的传感器农业生产中的传感器工业生场中的传感器飞向太空的传感器第四节用传感器制作自控装置第五节用传感器测磁感应强度本章复习与检测选修3-3*第一章分子动理论第一节物体是由大量分子组成的分子的大小阿伏伽德罗常数第二节测量分子的大小*第二章固体、液体和气体第一节晶体的宏观特征单晶体多晶体非晶体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料新材料的基本特征新材料的未来第四节液体的性质液晶液体分子的排列液体分子的热运动液晶长丝状液晶螺旋状液晶第五节液体的表面张力液体的表面现象液体的表面张力及其微观解释第六节气体状态量体积温度压强实验原理实验器材实验与收集数据分析与论证第三节分子的热运动扩散现象布朗运动第四节分子间的相互作用力第五节物体的内能分子的动能温度分子势能物体的内能第六节气体分子运动的统计规律分子沿各个方向运动的机会相等第七节气体实验定律(Ⅰ）玻意耳定律第八节气体实验定律(Ⅱ）查理定律盖。
物理粤教版必修2 第五章第三、四节量子化现象 物理学 人类文明进步的阶梯 课件
特别提醒：金属中的每个电子对光子能量的吸收不是连续累
加的，它只能吸收一个光子的能量，因此只有达到一定频率 的光子照射才有光电效应产生．
(单选)某单色光照射金属时不会产生光电效应，下列措
施中可能使该金属产生光电效应的是( C )
A．延长光照时间 B．增大光的强度 C．换用波长较短的光照射 D．换用频率较低的光照射 [解析] 要产生光电效应，入射光的频率必须大于该金属的 极限频率，波长越短的光频率越高，当高于极限频率时就能 产生光电效应，故C正确．
第五章
经典力学与物理学革命
第三节 第四节
量子化现象
物理学——人类文明进步的阶梯
第五章
经典力学与物理学革命
学习目标 1.初步了解微观世界中的量子化现象．知道量子论的主要 内容． 2.了解光电效应、原子能量的不连续性及光的波粒二象性. 3.知道量子论的建立对人类认识世界和科技发展的重要影 响. 4．了解物理学对人类文明进步的影响．
Hale Waihona Puke 六、物理学与现代技术——人类文明进步的推动力
物理学的发展推动了科学技术的高速发展．几乎所有重大的 新技术领域，都是在物理学中经过了长期的酝酿，在 理论上 实验上 取得突破，继而转化为技术成 ____________ 和____________ 果的．
对光电效应的解释
1．光子说：爱因斯坦认为，光在传播过程中，是不连续的， 它由数值分立的能量子组成， 这些能量子叫光量子， 也称“光 子”，光就是以光速 c 运动着的光子流，每个光子的能量 E c ＝ hν＝ h . λ
[想一想] 1.普朗克认为能量是量子化的，为什么我们感觉物 体温度的变化是连续的？ 提示：普朗克常量h非常小，对于宏观物体可认为趋近于零，
高中物理第五章经典力学与物理学的革命第4节物理学—
第4节物理学—人类文明进步的阶梯本节教材分析三维目标1.知识与技术（1）了解物理学与自然科学其他领域的关系，明白物理学的研究功效和研究方式对自然科学的影响和增进作用。
（2）了解物理学对现代科学技术进展的推动，体会物理学的庞大影响和作用。
(3)了解物理学对人类社会文明进展的推动，体验物理学对人类社会生活的影响．2．进程与方式。
(1)举例说明物理学的研究功效和方式对自然科学其他领域的影响和作用，体会物理学对自然科学进展所起的重要作用．(2)列举物理学理论转化为高新技术功效的具体实例，体会物理学对科学技术的推动．(3)搜集科学技术推动人类社会进展的具体实例，关注科技进展对人类生活的影响．(4)通过讨论与交流，使学生深刻体会科学技术应与人类和谐进展，使学生明确在探索自然界的运动转变规律的同时，应遵循客观规律，使科学技术与社会进展相一致．3．情感、态度与价值观(1)通过了解人类借助自然科学熟悉世界，改造世界，创造美好生活的“事迹” ，激发学生对前人的敬仰，对科学的兴趣和对理想的向往．(2)通过呈现物理学对推动人类社会文明的进步，使学生更深刻感犟物理学的价值．增进学生情感的迁移和人性的完善，进而无穷地酷爱“物理世界”．教学重点物理学的进展是人类思维进步的阶梯。
教学难点展示物理学功效和方式对其它学科的影响，表现物理学的博大精深。
教学建议19世纪末、20世纪初，相对论和量子论的确立是物理学革命的高潮，以物理学革命为先导，带动了化学、生物学、天文学、地质学等学科的理论也都发生了革命性的冲破，并形成了一些交叉学科，如物理化学、生物物理、地球物理等等．当前科学中最活跃、最引人注目的课题，如生命科学、宇宙起源、材料科学等等，都与物理学的研究功效和研究方式紧密相关．现代物理知识对其他学科的渗透比上个世记要普遍得多，教师在教学进程中必需拓宽视野，重视物理学与人文科学和其他技术科学知识的交叉与拓宽．物理学对自然科学各个领域都有相当重要的影响和作用，限于篇幅，教材不能过量地介绍，只是列举了物理学的研究方式和功效对化学、生物学、天文学的影响，教学中应鼓励学生结合本节“实践与拓展”第1题了解更多物理学与其他自然科学的关系．新课导入设计导入一18世纪中叶，在热学进展的基础上发明并改良了蒸汽机。
高中物理第五章经典力学与物理学革命第三节量子化现象第四节物理学人类文明进步的阶梯课件粤教版必修2
高中物理第五章经典力学与物理学革命第三节量子化现象第四节物理学人 类文明进步的阶梯课件粤教版必修2
2021/4/17
高中物理第五章经典力学与物理学革命第三节量子化现象 第四节物理学人类文明进步的阶梯课件粤教版必修2
第五章 经典力学与物理学革命
第三节 量子化现象 第四节 物理学——人类文明进步的阶梯
2.能量子假说 (1)能量子 ①提出的目的：_____普__朗__克____为了克服经典物理学对黑体辐射 现象解释的困难而提出的． ②含义：物质发射(或吸收)能量时，能量不是____连__续__的_____， 而是___一__份__一__份____地进行的，每一份就是一个最小的能量单 位．这个不可再分的最小的能量单位称为“能量子”．
方法技巧——光子能量的有关计算 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的最小功率是多少？
[思路点拨] 解答本题时应把握以下两点： (1)每个光子的能量 ε＝hν.
对光电效应的解释 1.光子说：爱因斯坦认为，光在传播过程中，是不连续的，它由 数值分立的能量子组成，这些能量子叫光量子，也称“光子”，
光就是以光速 c 运动着的光子流，每个光子的能量 E＝hν＝hλc .
2.用光子说解释光电效应的规律 当光子照射到金属表面上时，它的能量可以被金属中的某个电 子全部吸收，电子吸收光子的能量后，动能立刻增加，不需要 积累能量的过程．这就是光电效应的发生用时极短的原因．只 有能量足够大，即频率 ν 足够大的光子照射在金属上，才能使 电子获得足够大的动能，克服金属原子核对它的束缚从金属表 面飞离出来成为光电子，这就说明发生光电效应入射光的频率
2020-2021学年高中物理第4章经典力学与物理学的革命第3节量子化现象第4节物理学——人类文明进
第三节量子化现象第四节物理学—-人类文明进步的阶梯学习目标知识脉络1。
知道黑体和黑体辐射，了解经典物理学的困难，知道能量子观点的内容.2。
了解光电效应现象,知道光子说以及对光电效应的解释．（重点)3。
知道氢原子光谱的特点，了解原子能量的不连续性．（难点)4.了解物理学在自然科学、现代技术的应用以及推动人类社会进步的作用。
一、量子化、光电效应1．黑体辐射与能量子假说（1）黑体辐射及遇到的困难①黑体：能够吸收照射到它上面的全部辐射而无反射的物体．②黑体辐射：黑体发出的电磁辐射．③经典物理学的困难：应用经典物理学的连续观念，进行黑体辐射研究，理论分析与实验结果不相符合．(2)普朗克的能量子假说①能量子假说：物质发射(或吸收）能量时，能量不是连续的，而是一份一份地进行的．每一份就是一个最小的能量单位，称为“能量子”．能量子与频率成正比,即ε＝hν,ν为辐射的频率，h为普朗克常量．实验测得h＝6。
63×10－34J·s.②能量的量子化：在微观领域中能量不连续变化，即只能取分立值的现象．③普朗克的能量子假说不仅解决了黑体辐射的理论困难，而且揭开了物理学上崭新的一页．2．对光电效应现象的解释（1)爱因斯坦的光子说:光在传播过程中，也是不连续的，它由数值分立的能量子组成,称为光量子，也叫“光子”，光子能量ε＝hν。
(2）光电效应现象：当紫外线这一类波长较短的光照射金属表面时,金属便有电子逸出的现象，从金属表面逸出的电子称为光电子．光电效应的产生取决于光的频率而与光的强度无关．（3)经典物理学的困难：经典理论中“光的波动说”认为光是一种波,它的能量是连续的，与光的强度有关，而与光的频率无关，无法解释光电效应现象．(4）光子说对光电效应的解释：光子照到金属上时，能量被金属中的某电子吸收,若光子能量足够大，电子就能摆脱金属离子的束缚，成为光电子．而光子能量取决于频率而非光强，所以光电效应产生与否取决于光的频率．二、光的本性、原子光谱1．光的本性（1）光既具有波动性又具有粒子性,也就是光具有波粒二象性．（2）在宏观上，大量光子传播往往表现为波动性;在微观上，个别光子在与其他物质产生作用时往往表现为粒子性．2．原子光谱分析(1）氢原子光谱特点：由一系列不连续的亮线组成的线状谱．(2）原子能量特点:原子只能处于一系列不连续的能量状态中，当原子从一种能量状态变化到另一种能量状态时，辐射（或吸收)一定频率的光子，辐射(或吸收）的光子的能量是不连续的．3．量子论建立的意义（1)量子论的发展带来了20世纪科学技术的繁荣，开辟了众多的高新技术领域，成为当今高科技的理论基础．(2）量子论的发展改变了人们的思维方式,将对21世纪的科学进步产生深远的影响．4．物理学与人类的文明进步(1)物理学与化学从来都是并肩前进的,应用物理学的原理和方法研究有关化学现象和过程建立了物理化学这一边缘学科.20世纪随着量子力学的建立，量子化学应运而生．（2)物理学的研究成果和研究方法向生物学渗透的结果，形成了生物物理、分子生物学．(3)物理学的光度测量和光谱分析应用于天文学，使天文学家能够考察天体的温度分布、化学构成、物理结构和演化过程,由此产生了标志天文学新的发展水平的天体物理学，使人类进入了认识宇宙的新阶段．(4）物理学的发展推动了科学技术的高速发展,几乎所有重大的新技术领域都是在物理学中经过了长期的酝酿，在理论上和实验上取得突破，继而转化为技术成果的．1．思考判断（正确的打“√”，错误的打“×")(1)所谓量子或量子化，本质是不连续性．(）（2）光强达到一定程度，就一定发生光电效应现象．( ）（3)光子和电子是同样的粒子．（)（4）光的波动性是大量光子的集体表现．（）(5）光的波长越长，其波动性越显著;波长越短,其粒子性越显著．（)（6）氢原子光谱说明光子的能量是不连续的．( )【提示】(1)√（2)×能否发生光电效应与光强无关．(3)×光子是光在传播过程中的能量子，电子是实物粒子．(4）√（5)√(6）√2．以下宏观概念，“量子化"的是（）A．木棒长度B．物体质量C．物体动能D．学生个数［答案] D3．关于光的本性，下列说法中不正确的是( ）A．光是一种电磁波B．光具有波粒二象性C．大量光子显示出光的波动性D．大量光子显示出光的粒子性D ［光的电磁说已表明光是一种电磁波,光具有波粒二象性,大量的光子表现出波动性，单个光子的运动才表现出粒子性,应选D。
高中物理 第三节 量子化现象 第四节 物理学 人类文明进步的阶梯课件 粤教版必修2
(2)原子能量是不连续的：实验发现(fāxiàn)，每种原子
都有相应的原子光谱，说明原子只能处于一系列不__连__续__(_li_á的nxù)
能量状态，当原子从一种能量状态变化到另一种能量状态时， 栏
会辐射(或吸收)一定频率的光子，辐射的光子的能量是
目 链
接
____不__连__续的．
第九页，共25页。
预习(yùxí) 篇
(2)经典(jīngdiǎn)理论的困难：光电效应实验表明：光电
效应能否产生决定于入射光的频__率__(_p_ín，lǜ与) 入射光的__强__度__无
关．但由经典(jīngdiǎn)理论中“光的波动说”知光是一种波，
其能量是连续的，与光的强度有关．
栏 目
链
(3)爱因斯坦的“光子说”：爱因斯坦认为光的能量是
第二十一页，共25页。
考点
(kǎo diǎn)篇
解析 所有的光都具有(jùyǒu)波粒二象性，A错；光子
具有(jùyǒu)粒子性，不能说光是粒子，光具有(jùyǒu)波粒
二象性，B错；光的波长越大，能量越小，粒子性越弱，波
栏
动性越强，C选项正确．
目 链
接
答案 C
第二十二页，共25页。
考点(kǎo diǎn)篇
目
选项正确．
链
接
第十八页，共25页。
考点 (kǎo
考点2 对光(duìguāng)的波粒二象性的理解
diǎn)篇
1．光的波动性：人们通过实验观察到光能够产生干
涉和衍射等反映波动性的实验现象，英国物理学家麦克斯
韦(mài kè sī wéi)创立了经典电磁理论并提出光是一种电磁
栏 目
链
高考物理一轮复习 第五章第三节 量子化现象第四节 物理学—人类文明进步的阶梯知识点总结课件 新人教
缚作用而消耗能量(叫做金属的逸出功)；
(3)吸收的光子能量要足够克服金属的束缚作用，电子才能
够发射出来．
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/102022/1/102022/1/101/10/2022 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2022/1/102022/1/10January 10, 2022 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2022/1/102022/1/102022/1/102022/1/10
三、波粒二象性和原子光谱 1．光的波粒二象性：大量实验表明，光既有_波__动__性__又具 有_粒__子__性__，即光具有波粒二象性． 2．原子光谱：原子处于一系列_不__连__续___的能量状态中，当 原子从一种能量状态变化到另一种能量状态时， 辐射(或吸收) 一定频率的光子，辐射(或吸收)的光子的能量是不连续的． 四、物理学对人类文明的贡献 1．物理学的发展推动了科学技术的高速发展．几乎所有重 大的新技术领域，如原子能技术、激光技术、电子和信息技术 等的创立，都是在物理学中经过长期的酝酿，在理论上和实验 上取得突破，继而转化为技术成果的实验显示：用微弱的紫光照射金属表面能立即 产生光电子，而用很强的红光照射，无论照射的时间多长，也
2019高中物理 第五章第三节 量子化现象 第四节 物理学——人类文明进步的阶梯学案 粤教版必修
第三节 量子化现象第四节 物理学——人类文明进步的阶梯一、量子化现象1．黑体辐射：如果一个物体能够吸收照射到它上面的全部辐射而无反射，这一物体就称为黑体．黑体辐射是指黑体发出的电磁辐射．2．光电效应：当用一些波长较短的光照射金属表面时，金属便有电子逸出，这种现象称为光电效应．从金属表面逸出的电子称为光电子．光电效应的产生取决于光的频率而与光的强度无关．3．光的波粒二象性：大量的实验事实表明，光既具有波动性又具有粒子性，也就是光具有波粒二象性． 4．原子光谱：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，当原子从一种能量状态变化到另一种能量状态时，辐射(或吸收)一定频率的光子，辐射(或吸收)光子的能量是不连续的． 二、物理学与现代技术物理学的发展推动了科学技术的高速发展，几乎所有重大的新技术领域，如原子能技术、激光技术、电子和信息技术等的创立，都是在物理学中经过了长期的酝酿，在理论上和实验上取得突破，继而转化为技术成果的．1．判断下列说法的正误．(1)量子理论中能量也是连续变化的．(×)(2)一个量子就是组成物质的最小微粒，如原子、分子．(×) (3)辐射的能量是一份一份的，因此物体的动能也是一份一份的．(×) (4)光具有波粒二象性说明有的光是波，有的光是粒子．(×) 2．波长是0.122 0 μm 的紫外线的光子能量为________J. 答案 1.63×10－18解析 波长是0.122 0 μm 的紫外线的光子能量E ＝h ν＝h cλ＝6.63×10－34×3×1080.122 0×10－6 J≈1.63×10－18J.一、对量子理论的初步认识1．量子化假设：普朗克提出物质发射(或吸收)的能量E 只能是某一最小能量单位的整数倍，E ＝n ε，n ＝1,2,3…n 叫做量子数．能量子的能量ε＝h ν＝hcλ.式中h 为普朗克常量(h ＝6.63×10－34J·s)是微观现象量子特征的表征，ν为频率，c 为真空中的光速，λ为光波的波长．2．量子化：量子化的“灵魂”是不连续．在宏观领域中，这种量子化(或不连续性)相对于宏观量或宏观尺度极微小，完全可以忽略不计，但在微观世界里，量子化(或不连续)是明显的，微观物质系统的存在，物质之间传递的相互作用、物体的状态及变化等都是量子化的．例1 根据量子理论，光子的能量E 0＝h ν＝h cλ，其中c 为真空中的光速、ν为光的频率、λ为光的波长，普朗克常量取h ＝6.6×10－34J·s.已知太阳光垂直照射时，每平方米面积上的辐射功率为P ＝1.35 kW.假设太阳辐射的平均波长为λ＝6.6×10－7m ，则在垂直于太阳光的S ＝1 m 2面积上，每秒钟内可以接收到多少光子？ 答案 4.5×1021个解析 依题意，太阳光平均一个光子的能量为E 0＝hcλ，在1 m 2面积上，1 s 内得到的阳光总能量为E ＝Pt ，接收到的光子个数N ＝EE 0＝Pt hcλ＝Pt λhc ＝1.35×103×1×6.6×10－76.6×10－34×3×108个＝4.5×1021个． 针对训练 (多选)关于量子假说，下列说法正确的是( ) A ．为了解决黑体辐射的理论困难，爱因斯坦提出了量子假说 B ．量子假说第一次得出了不连续的概念 C ．能量的量子化就是能的不连续化D ．量子假说认为电磁波在空间中的传播是不连续的 答案 BC解析 普朗克提出了量子假说，认为物质发射和吸收能量时，能量不是连续的，是一份一份进行的．它不但解决了黑体辐射的理论困难，更重要的是提出了“量子”概念，揭开了物理学崭新的一页，选项B 、C 正确． 二、对光电效应的理解1．光子说：爱因斯坦认为，光在传播过程中，是不连续的，它由数值分立的能量子组成，这些能量子叫光量子，也称“光子”，光就是以光速c 运动着的光子流，每个光子的能量E ＝h ν＝hcλ.2．用光子说解释光电效应的规律：当光子照射到金属表面上时，它的能量可以被金属中的某个电子全部吸收，电子吸收光子的能量后，动能立刻增加，不需要积累能量的过程．这就是光电效应的发生用时极短的原因．只有能量足够大，即频率ν足够大的光子照射在金属上，才能使电子获得足够大的动能，克服金属原子核对它的束缚从金属表面飞离出来成为光电子，这就说明发生光电效应入射光的频率必须足够大，而不是光足够强．例2硅光电池是利用光电效应原理制成的，下列表述正确的是( )A．硅光电池是把光能转变为电能的一种装置B．硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关D．任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应答案 A解析硅光电池把光能转化为电能，A正确；光子的能量取决于光的频率，只有当光子的能量足够大，被硅光电池中的电子吸收后，电子才能从金属中逸出，所以只有当光的频率足够大时才会发生光电效应，B、D错误；逸出的光电子的最大初动能随入射光的频率的增大而增大，C错误．1．光电效应能不能产生取决于入射光的频率，只要频率足够大，就可以产生光电效应，与光的照射时间无关．2．单位时间内产生光电子的多少取决于入射光的强度，入射光的强度越强，产生的光电子越多．3．逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大．4．“光电子的最大初动能”与“光电子的动能”的区别光照射到金属表面时，电子吸收光子的能量，就可能向各个方向运动，运动过程中要克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量，剩余部分能量转化为光电子的初动能．所以金属表面的电子，只需克服原子核的引力做功就能逸出，光电子具有的初动能最大，此时的动能叫做光电子的最大初动能．三、对波粒二象性的理解1．光电效应说明光具有粒子性，光的干涉、衍射等实验事实，说明光具有波动性，大量实验事实表明，光既具有波动性又具有粒子性．2．光具有波粒二象性，但在不同情况下表现不同．宏观上，大量光子传播往往表现为波动性；微观上，个别光子在与其他物质发生作用时，往往表现为粒子性．3．光的粒子性不同于宏观观念中的粒子，粒子性的含义是“不连续”的，“一份一份”的．光的波动性也不同于宏观观念中的波，波动规律决定光子在某点出现的概率，是一种概率波．例3下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是( )A．有的光是波，有的光是粒子B．光子与电子是同样的一种粒子C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著D．大量光子的行为往往显示出粒子性答案 C解析光具有波粒二象性，即光具有波动性和粒子性，A错误；光子不是实物粒子，电子是实物粒子，故B错误．光的波长越长，其波动性越明显，波长越短，其粒子性越明显，C正确；大量光子的行为显示出波动性，D错误．1．(量子化的理解)对于带电微粒辐射和吸收能量时的特点，下列说法不正确的是( )A．辐射是由一份份的能量组成的，一份能量就是一个能量子B．辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍C．吸收的能量可以是连续的D．辐射和吸收的能量是量子化的答案 C解析根据普朗克的量子理论，能量是不连续的，其辐射和吸收的能量只能是某一最小能量单位的整数倍，故A、B、D均正确，C错，所以选C.2．(光电效应的理解)某单色光照射金属时不会产生光电效应，下列措施中可能使该金属产生光电效应的是( )A．延长光照时间B．增大光的强度C．换用波长较短的光照射D．换用频率较低的光照射答案 C解析要产生光电效应，入射光的频率必须大于该金属的极限频率，波长越短的光频率越高，当高于极限频率时就能产生光电效应，故C正确．3．(对光的波粒二象性的理解)(多选)在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上，假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子( )A．一定落在中央亮纹处B．一定落在亮纹处C．可能落在暗纹处D．落在中央亮纹处的可能性最大答案CD解析根据光波是概率波的概念，对于一个光子通过单缝落在何处，是不确定的，但概率最大的是落在中央亮纹处．当然也可落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处，不过，落在暗纹处的概率很小，故C、D选项正确.一、选择题考点一对能量量子化的理解1．首先提出量子理论的科学家是( )A．普朗克B．迈克尔孙C．爱因斯坦D．德布罗意答案 A解析为了解释黑体辐射，普朗克首先提出了能量的量子化，故A正确．2．太阳能发电是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能的．假设有N个频率为ν的光子打在硅光电池极板上并完全被转化为电能，则产生的电能为( )A．hν B.12 NhνC．NhνD．2Nhν答案 C解析由普朗克量子理论可知，频率为ν的单个光子能量ε＝hν，则N个这样的光子的总能量为Nhν，故C 正确．考点二对光电效应的理解3．(多选)光电效应的实验结论是：对于某种金属( )A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小D．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大答案AD解析根据光电效应规律可知，选项A正确；光的频率ν越高，光电子的初动能就越大，选项D正确．4.(多选)如图1所示为光电管电路的示意图，关于光电管电路，下列说法正确的是( )图1A．能够把光信号转变为电信号B．电路中的电流是由光电子的运动形成的C．光照射到光电管的A极产生光电子并飞向K极D．光照射到光电管的K极产生光电子并飞向A极答案ABD解析在光电管中，当光照射到阴极K时，将发射出光电子，被A极的正向电压吸引而奔向A极，形成光电流，使电路导通．照射光的强度越大，产生的光电流越大，这样就把光信号转变为电信号，实现了光电转换，故A、B、D正确，C错误．5．关于爱因斯坦的光子说，下列说法正确的是( )A．光只是在传播时才是一份一份的B．光既然是一个一个的光子，所以它不可能具有波动性C．空间传播的光是一个一个的光子流，光子的能量与频率有关D．空间传播的光是一个一个的光子流，光子的能量与光的传播速度有关答案 C解析由爱因斯坦的观点可知，光在发射、吸收、传播的各个过程中，都是由一个个能量子组成的，A错误；光的波粒二象性说明微观粒子具有波动性，B错误；光子能量与光的频率有关，而与传播速度无关，C正确，D错误．考点三对光的本性的认识6．为了验证光具有波动性，某同学采用下列做法，其中可行的是( )A．让一束光照射到一个轻小物体上，观察轻小物体是否会振动B．让一束光通过一狭缝，观察是否发生衍射现象C．让一束光通过一圆孔，观察是否发生小孔成像D．以上做法均不可行答案 B解析光波是一种概率波，不能理解为质点参与的振动，故A错．光的衍射说明光具有波动性，故B正确．光通过小孔成像，说明了光的直线传播，故C错．7．(多选)对光的认识，以下说法正确的是( )A．个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性B．光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的C．光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，就不具有波动性了D．光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现明显，在另外某种场合下，光的粒子性表现明显答案ABD8．(多选)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有( )A．光电效应现象揭示了光的粒子性B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D．光的波粒二象性说明有的光是波，有的光是粒子答案AB解析光电效应揭示了光的粒子性，所以A正确；热中子在晶体上产生衍射图样，即运动的实物粒子具有波的特性，说明中子具有波动性，所以B正确；黑体辐射的实验规律说明电磁辐射具有量子化，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射可用光的粒子性解释，即C错误；所有的光都具有波粒二象性，D错误．二、非选择题9．(能量子)某激光笔的发光功率为0.10 W，发出波长为0.45 μm的红色激光，试计算该激光笔1.0 s的时间内所发出的光子个数．(结果保留三位有效数字)答案 2.26×1017个解析激光笔在1.0 s内发光的总能量为：E＝Pt＝0.10×1.0 J＝0.10 J一个光子的能量为：E1＝h cλ＝6.63×10－34×3×1080.45×10－6J＝4.42×10－19 J在1.0 s时间内激光笔发出的光子数：N＝EE1＝0.104.42×10－19个≈2.26×1017个．。
高中物理第五章经典力学与物理学的革命3量子化现象4物理学——人类文明进步的阶梯粤教
3.光的本质:光既具有波动性又具有粒子性,也就是光 具有_波__粒__二__象__性__。 4.原子光谱分析: (1)氢原子光谱特点:由一系列_不__连__续__的亮线组成的线 状谱。
(2)原子能量特点:原子只能处于一系列_不__连__续__的能量 状态中,当原子从一种能量状态变化到另一种能量状态 时,辐射(或吸收)一定频率的光子,辐射(或吸收)的光 子的能量是_不__连__续__的。
【解析】选B。照射光的频率不变,光强减弱,每个光子 的能量仍不变,所以仍然能产生光电效应,并且逸出的 光电子的最大初动能也不变。由于光强减弱后,单位时 间内到达阴极的光子数减少,所以能激发出的光电子数 也减少。故B正确,A、C、D错误。
【补偿训练】硅光电池是利用光电效应原理制成的,下 列表述正确的是 ( ) A.硅光电池是把光能转变为电能的一种装置 B.硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出 C.逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关 D.任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应
(2)物理学的发展推动了_科__学__技__术__的高速发展。_科__学__ _技__术__的高速发展又直接推动了人类社会的文明进步。 ①牛顿力学、热学的发展导致了第一次工业革命,使 人类进入_蒸__汽__机__时代,解放了人的体力。
②电磁技术的突破性成就迎来了第二次工业革命,使人 类进入了_电__气__化__时代。 ③量子理论、相对论使得核物理学取得重大突破,引发 了第三次工业革命,人类进入了_原__子__能__时代。
【解析】选D。光既不是宏观观念的波,也不是宏观观 念的粒子,B错误;光具有波粒二象性是指光在传播过程 中,表现为波动性,同物质作用时表现出粒子性,A、C错 误;光具有波粒二象性,当光和物质作用时,是“一份一 份”的,表现出粒子性;粒子性和波动性是光子本身的 一种属性,光子说并未否定电磁说,故D正确。
追俊学校高中物理 5.量子化现象 物理学人类文明进步的阶梯练习 高中2物理试题
皇泉州民德市追俊学校第三节量子化现象第四节物理学——人类文明进步的阶梯一、单项选择题1．关于黑体辐射，下列说法不正确的是( )A．黑体辐射的规律，无法用物理学理论正确解释B．普朗克引入量子化观点解释了黑体辐射的规律C．黑体辐射说明物理关于能量的观点是错误的D．量子化观点的反映了微观领域与宏观具有不同的规律性【答案】C2．对光的认识，以下说法不正确的是( )A．个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性B．光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的C．光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，就不具有波动性了D．光的波粒二象性理解为：在某种场合下光的波动性表现明显，在另外某种场合下，光的粒子性表现明显【答案】C【解析】个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性；光与物质相互作用，表现为粒子性，光的传播表现为波动性，光的波动性与粒子性都是光的本质属性，因为波动性表现为粒子分布概率，光的粒子性表现明显时仍具有波动性，因为大量粒子的个别行为呈现出波动规律，故正确选项有A、B、D.3．入射光照射到某金属表面发生光电效，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则下列说法正确的是( )A．从光照射到金属表面上到金属发射出光电子之间的时间间隔将明显增大B．逸出的光电子的最大初动能减少C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D．有可能不发生光电效【答案】C【解析】】根据光电效的规律得，能否发生光电效是取决于入射光的频率，而不是光的强度，所以选项D错误．同理选项A也错误．则光电效方程E k＝hν－W，光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，所以选项C错误．当能产生光电效时，单位时间内跑出来的光电子数目与入射光的强度成正比，所以选项C 正确．综上所述，本题正确选项为C.4．关于光的本性，下列说法错误的是( )A．光的波粒二象性说既与宏观中波的运动相同，又与宏观中粒子的运动相同B．大量光子产生的效果往往显示波动性，个别光子产生的效果往往显示粒子性C．光在传播时往往表现出波动性，光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性D．光既有波动性，又具有粒子性，二者并不矛盾【答案】A【解析】光的波粒二象性是微观特有的规律，既不能理解成宏观概念中的波，也不能把光子简单看成宏观概念中的粒子．二、双项选择题5．下列关于光的波粒二象性的说法，正确的是( )A．光既有波动性，也具有粒子性B．光子和电子是同一种粒子C．光的波长越长，其波动性越显著，波长越短，其粒子性越显著D．γ射线具有显著的粒子性，而不具有波动性【答案】AC6．关于量子假说，下列说法正确的是( )A．为了解决黑体辐射的理论困难，爱因斯坦提出了量子假说B．量子假说第一次得出了不连续的概念C．能量的量子化就是能的不连续化D．量子假说认为电磁波在空间中的传播是不连续的【答案】BC【解析】普朗克提出了量子假说，认为电磁波发射和吸收都不是连续的，是一份一份进行的．它不但解决了黑体辐射的理论困难，更重要的是提出了“量子”概念，揭开了物理学崭的一页，选项B、C项正确．7．当用一束紫外线照射装在原来不带电的验电器金属球上的锌板时，发生了光电效，这时发生的现象是( )A．验电器内的金属箔带正电B．有电子从锌板上飞出来C．有正离子从锌板上飞出来D．锌板吸收空气中的正离子【答案】AB8．对光的波粒二象性的理解正确的是( )A．大量光子传播时往往表现出波动性B．个别光子与其他物质作用时往往表现出粒子性C．宏观上往往表现出粒子性D．微观上往往表现出波动性【答案】AB【解析】光具有波粒二象性，在宏观上，大量光子的行为表现出波动性，在微观上，个别光子表现出粒子性，故A、B正确，C、D错误．9．在光电效中，下列结果正确的是( )A．如果入射光比较弱，只有照射的时间足够长，才会产生光电效B．当入射光的频率增大为原来的两倍时，光电子的最大初动能也增大为原来的两倍C．当入射光的波长增大为原来的两倍时，可能不产生光电效D．当入射光的强度增大为原来的两倍时，单位时间发射光电子的数量也增大为原来的两倍【答案】CD三、非选择题10．普朗克提出了能量子与频率成________(填“正比”或“反比”)的观点，如果能量子的能量用E 来表示，它的数值于辐射的频率ν乘以一个常量h，即________，h称作普朗克常量，测得h＝________ J·s.【答案】正比E＝hν 6.63×10－34。
高中物理第五章第4节物理学—人类文明进步的阶梯教案1粤教版必修2
第4节物理学——人类文明进步的阶梯新课教学：物理学的基础性、技术性、思想性使之成为推动人类文明进步的重要力量。
一、基础性物理学是基础自然科学。
物理学的研究成果和研究方法直接应用于化学、生物、地理、气象等自然科学，大大加速了自然科学的发展和分化独立，甚至形成了新的独立学科或分支学科。
如天体物理学、空间物理学、地球物理学，流体力学、生物物理，物理化学、量子化学等等。
使人们更全面地探索、认识自然界的规律。
二、技术性物理学几乎是一切工程科学的基础。
物理学的成就直接发展了各种各样的工程技术，形成了今天门类齐全、多样的工业体系。
今天的许多高新技术也仍然是以物理学的研究成果为基础的。
这些工程技术的发展应用，极大地提高了社会生产力水平，改变了人类的生活、生产方式，创造了辉煌的物质文明。
比如，机械、建筑科学就是经典力学原理的实际运用，今天的电力、电子工业是电磁学发展的结果，光学特别是激光技术使得光纤通信、互联网、激光医学等莲勃发展。
在万有引力定律基础上发展起来的航天技术使得人类的足迹不断地向宇宙深处延伸。
三、思想性物理学在自身的发展进步中积累的思想方法是人类思想领域的瑰宝。
这些思想方法和物理学的研究成就一道在改善人们的生产、生活条件的同时，也改变着人们的思维方式。
指引着人们破除迷信、消除愚昧、尊重客观事实、尊重科学，不断追求真、善、美，推动人类文明的车轮该滚向前。
人类社会历史上的几次工业革命都足以物理学的重大成果为基础的。
牛顿力学、热学的发展导致了第一次工业革命，使人类进入蒸汽机时代，解放了人的体力。
电磁技术的突破性成就迎来了第二次工业革命。
人类进入了电气化时代。
量子理论、相对论使得核物理学取得重大突破，引发了第三次工业革命，人类进入了原子能时代。
四、小结：科学技术的飞速发展一方面为创造人类的幸福提供了空前未有的能力，另一方面也使人类掌握了可以毁灭地球上一切生命的能力．如果人类能把科学技术进步的成果全部应用于和平与发展的事业，那么，未来世界的前景将是十分美好的．五、作业：课后第1题六、板书设计第四节物理学——人类文明进步的阶梯1.物理学与自然科学——人类文明进步的基石2.物理学与现代技术——人类文明进步的推动力高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
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2021年高中物理第三节量子化现象第四节物理学人类文明进步的阶
梯基础检测试题粤教版必修2
基础达标
1．首先提出量子化理论的科学家是( )
A．普朗克 B．爱因斯坦
C．牛顿 D．法拉第
答案：A
2．关于量子论建立的重要意义，下列说法不正确的是( )
A．开辟了众多的高新技术领域，成为当今高科技的理论基础
B．改变了人们的思维方式，对人类认识微观世界有重要的贡献
C．使人们对物质的认识由微观世界进入到宏观世界
D．对21世纪的科学进步产生了深远的影响
答案：C
3．(双选)关于量子论的含义的理解，以下说法正确的是( )
A．微观领域中能量的变化是不连续的
B．能量子的能量与频率成反比
C．能量子的能量与频率成正比
D．物质吸收能量时，只能是一份一份的
解析：在微观领域中，能量的变化是不连续的，A对；根据普朗克的能量子表达式ε＝hν知，它的能量与频率成正比，B错，C对；微观粒子在吸收或发射能量时，发射或吸收的能量是一份一份的，但不是所有物质吸收能量时都是一份一份的，D错．
答案：AC
4．在演示光电效应实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针会张开一个角度．如下图所示，这时( )
A．锌板带正电，指针带负电
B．锌板带正电，指针带正电
C．锌板带负电，指针带正电
D．锌板带负电，指针带负电
解析：弧光灯照射锌板，有带负电的电子从板上飞出，所以锌板带正电．因为验电器和锌板有导线相连，故验电器和锌板都带正电．
答案：B
5．关于经典力学和量子力学，下列说法中正确的是( )
A．不论是对宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的
B．量子力学适用于宏观物体的运动，经典力学适用于微观粒子的运动
C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动
D．上述说法都是错误的
解析：经典力学适用于宏观物体的低速运动，量子力学适用于微观粒子的高速运动，故选项C正确．
答案：C
6．关于爱因斯坦的光子说，下列说法正确的是( )
A．光只是在传播时才是一份一份的
B．光既然是一个一个的光子，它不可能具有波动性
C．空间传播的光是一个一个的光子流，光子的能量与频率有关
D．空间传播的光是一个一个的光子流，光子的能量与光的传播速度有关
解析：运用光子说的定义进行分析判断．由爱因斯坦的观点可知，光在发射、吸收、传播的各个过程中，都是由一个个能量子组成，故A错误；光的波粒二象性说明微观粒子具有波动性，为概率波，光子同样具有波动性，B错误；由爱因斯坦的光子说可知光子能量与频率有关，而与传播速度无关，C正确，D错误．
答案：C
7．红、黄、绿、蓝四种单色光中，光子的能量最大的是( )
A．红光 B．黄光
C．绿光 D．蓝光
解析：蓝光的频率最大，根据光子能量的表达式ε＝hν知蓝光的能量最大．
答案：D!31512 7B18 笘w`36785 8FB1 辱/X32936 80A8 肨21242 52FA 勺e23390 5B5E 孞(26600 67E8 柨25623 6417 搗36423 8E47 蹇。