2021学年高中物理第6章电磁现象与电磁波第5节量子化现象学案粤教版必修三.doc
高中物理第六章电磁现象与电磁波第三节电磁感应现象教案粤教版3
第三节电磁感应现象核心素养点击物理观念了解电磁感应现象,知道感应电流产生的条件。
科学探究通过探究感应电流产生的条件的实验，知道电磁感应现象及其产生的条件。
科学态度与责任（1）了解法拉第发现电磁感应现象的重大意义。
(2)了解电磁感应现象发现的历史过程，体会科学家探索自然规律的科学态度和科学方法。
错误!填一填（1）电磁感应法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应现象，由电磁感应现象产生的电流叫作感应电流。
（2）发现电磁感应现象的意义①使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。
②使人们找到了磁生电的条件,开辟了人类的电气化时代。
错误!1．填一填(1）探究导体棒在磁场中运动过程是否产生电流（如图所示)：实验操作实验现象(有无电流）实验结论导体棒平行磁感线运动无闭合回路包围的面积变化时，回路中有感应电流；包围的面积不变时，回路中无感应电流导体棒切割磁感线运动有(2）探究磁铁在通电螺线管中运动过程是否产生电流(如图所示）：实验操作实验现象(有无电流)实验结论N （或S)极插入螺线管有 螺线管中的磁场变化时，螺线管中有感应电流；螺线管中的磁场不变时,螺线管中无感应电流N （或S ）极停在螺线管中无 N(或S ）极从螺线管中抽出有（3）模拟法拉第的实验（如图所示)：实验操作 实验现象(线圈 B 中有无实验结论（4)感应电流产生的条件：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生。
2．判一判（1）穿过闭合线圈的磁通量发生变化,一定能产生感应电流.(√）(2）闭合线圈做切割磁感线运动,一定能产生感应电流.（×)（3)闭合线圈和磁场发生相对运动,不一定能产生感应电流。
（√)3．想一想如图所示的实验装置中，开关由断开到闭合的瞬间,电流表指针是否摆动?开关闭合后电路不变，电流表指针是否摆动？迅速调节滑动变阻器的滑片，电流表指针是否摆动？提示:开关由断开到闭合瞬间，线圈A中电流从无到有，电流产生磁场,穿过B的磁通量增大，B中产生感应电流，电流表指针摆动,开关闭合后电路不变,穿过B的磁通量不变,B中无感应电流,电流表指针不摆动。
高中物理第六章电磁现象与电磁波提升课学案粤教版3
阶段提升课知识体系·思维导图考点整合·素养提升考点磁场的描述及理解（难度☆☆☆)角度1磁感应强度及其叠加1。
磁场中某点的磁感应强度的大小只取决于磁场本身,与该点放不放磁体或通电导体无关。
2。
公式B=仅仅是定义式,而不是决定式。
因此,我们不能说B 由F及I、l决定,更不能说B与F成正比，与I l成反比。
3.磁感应强度是矢量，多个磁场叠加时,合磁场的磁感应强度等于各分磁场单独存在时在该点产生的磁感应强度的矢量和,叠加时遵循平行四边形定则.角度2磁感线及其方向判定1。
磁感线与电场线的比较:磁感线电场线(静电场)相似点引入目的为形象描述场而引入的假想线,实际不存在疏密场的强弱切线方向场的方向是否相交不能相交（电场中无电荷空间不相交）不同点不中断的闭合曲线不闭合，起始于正电荷或无限远,终止于无限远或负电荷提醒:磁感线和电场线都是为了形象地描述对应场的强弱和方向而引入的假想线,实际上并不存在。
2。
安培定则的应用：(1)安培定则描述了电流方向与磁场方向之间的关系，应用它可以判断直线电流、环形电流及通电螺线管周围磁感线的分布及方向,在应用时,应注意分清“因"和“果”：①直线电流的磁场：拇指指向“原因”即电流方向;四指指向“结果”即磁感线的环绕方向。
②环形电流的磁场:四指指向“原因”即电流方向;拇指指向“结果”即中心轴线的磁感线方向。
③通电螺线管的磁场:四指指向“原因”即电流方向；拇指指向“结果”即螺线管内部沿中心轴线的磁感线方向,亦即指向螺线管的N极.(2）一个其他形状的电流（如矩形、三角形等）的磁场,从整体效果上可等效为环形电流的磁场,采用安培定则判定，也可以分成几段直线电流判定，然后利用磁场叠加思想处理.（2020·浙江7月选考）特高压直流输电是国家重点能源工程。
如图所示,两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的电流I1和I2，I1〉I2。
a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直,b点位于两根导线间的中点,a、c两点与b点距离相等,d点位于b点正下方。
高中物理第六章电磁现象与电磁波第五节量子化现象教案粤教版3
第五节量子化现象核心素养点击物理观念（1）知道热辐射、黑体辐射的概念,知道光是一种电磁波.(2)了解普朗克的能量子假说和爱因斯坦的光子假说。
(3）了解原子能级及能级跃迁理论。
科学态度与责任通过对本节的学习，能体会到人类对自然界的认识是不断发展的；认识到物理研究是一种对自然现象进行抽象的创造性工作.一、光是一种电磁波能量子假说填一填(1）光是一种电磁波光与电磁波的物理本质是一致的，光是一种电磁波，它通过电场和磁场的相互激发可以在真空中传播。
物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在，并且证明了电磁波和光一样具有反射、折射、干涉和衍射等性质。
(2)能量子能量的发射和吸收不是连续的,只能是一份一份的进行。
这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。
(3）能量子公式ε＝hν,其中ν是电磁波的频率，h是一个常量,称为普朗克常量。
实验测得h＝6.63×10－34 J·s。
错误!填一填（1）光电效应定义光照射在金属上时，有时会有电子从金属表面逸出的现象。
(2）光电子光电效应中逸出来的电子被称为光电子.（3）光电效应的实验规律用不同频率的光去照射阴极时，发现光的频率越高,光电子动能越大，频率低于某一数值时,不论光的强度多大，都不能产生光电子。
（4)爱因斯坦的光子说①内容：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的光量子组成的,这些光量子称为光子。
②光子能量：公式为ε＝hν，其中ν指光的频率。
③解释：光照射到金属表面上时,能量为hν的光子被电子所吸收，电子把这些能量中的一部分用来脱离金属表面,另一部分是电子离开金属表面时的动能。
如果光子的能量大于电子脱离金属表面所需的能量，则电子脱离金属表面产生光电子，且光的强度越大，光子的数量越多,则产生的光电子也越多。
否则，无论光的强度多大，都无法产生光电子.（5)光的波粒二象性①光既具有波动性，又具有粒子性的性质称为光的波粒二象性.②概率波：概率大的地方落下的光子多，形成亮纹；概率小的地方落下的光子少,形成暗纹。
新教材2023高中物理粤教版必修第三册：磁现象与磁澄件
学 习 1.通过生活实例体会磁场概念及性质. 小 2.类比电场线理解磁感线的特点 结
探究一 对磁感线的进一步理解
1.磁感线：在磁场中画出的一些有方向的曲线，使曲线上每一点的切 线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致. 2.磁感线特点. （1）磁感线是假想的，不是真实存在的线. （2）磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场方向. （3）磁感线是闭合曲线. （4）磁感线的疏密程度表示磁场的强弱. （5）磁感线不能相交或相切.
第六章 电磁现象与电磁波
学习目标
STSE情境导学
1.了解磁现象.
2.知道磁场的概念，认识磁场是
客观存在的物质.
3.知道磁感线，知道几种常见磁
感线的空间分布情况.（重点） 鸽子利用 4.会用安培定则判断通电直导线、 地磁场来 通电线圈和通电螺线管周围的 辨别方向
磁场方向.（难点）
电磁铁利用通 电导线产生的 磁场吸引铁质 物品
知识点三 地磁场 1.地球磁体的N极位于地理南极附近，地球磁体的S极位于地理北极 附近. 2.磁偏角. 地磁极与地理极之间的夹角称为磁偏角. 3.地磁场. 地球由于本身具有磁性而在周围形成的磁场.
1.如图所示是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内 部各分子电流取向是杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相 同，则下列说法中正确的是（ ）
不同点
表示磁场强弱
表示电场强弱
在空间不相交、 除电荷处外，在空间不相交、 不相切、不中断 不相切、不中断
始于正电荷或无穷远处，止于 闭合曲线 负电荷或无穷远处.不闭合的曲
线
【典例1】 （多选）下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是 （） A.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线 B.磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以 相交的 C.电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线 D.电场线越密的地方，电场越强，磁感线越密的地方，磁场也越强 解析：电场线与磁感线分别是为了形象描述电场、磁场而引入的假 想线，实际不存在，A错误.两种场线的切线方向均表示相应的场方 向，两种场线都不会相交，B错误.电场线起始于正电荷或无限远， 终止于负电荷或无限远，而磁感线在磁体外部由N极指向S极，在磁 体内部由S极指向N极，组成闭合曲线，C正确.电场线越密，表示该 处电场越强；磁感线越密，表示该处磁场越强，D正确. 答案：CD
高中物理第六章电磁现象与电磁波第节磁感应强度教案粤教版3
第二节磁感应强度学习目标:1。
[物理观念］认识磁感应强度的概念及物理意义。
2。
[物理观念]理解磁感应强度的方向、大小、定义式和单位。
3。
［科学思维］进一步体会如何通过比值定义法定义物理量。
4。
［物理观念]知道匀强磁场、磁通量的概念。
一、磁感应强度的方向1．物理意义:描述磁场强弱和方向的物理量。
2．小磁针静止时N极所指的方向就是该点磁感应强度的方向，简称为磁场方向。
二、磁感应强度的大小1．控制变量法探究影响通电导线受力的因素如图所示，三块相同的蹄形磁铁，并列放在桌上,直导线所在处的磁场认为是均匀的。
(1）保持长度不变,改变电流大小，观察通电导线摆动幅度大小来比较磁场力大小。
（2）保持电流大小不变，改变磁场中导线长度，通过观察通电导线摆动幅度大小比较磁场力大小.(3）实验结论:当通电导线与磁场方向垂直时，它在同一磁场中所受磁场作用力F的大小，与电流I和导线长度L的乘积成正比。
2．磁感应强度的大小当通电导线与磁场垂直时，通电导线所受磁场的作用力F跟电流I和导线长度L的乘积IL之比称为磁感应强度。
3．公式：B＝错误!。
4．单位：国际单位是特斯拉,简称特，国际符号是T,1 T＝1错误!。
三、匀强磁场1．匀强磁场：匀强磁场中某一区域内磁感应强度的大小和方向处处相同,则该区域的磁场叫匀强磁场。
2．磁感线特点：匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线.两平行异名磁极之间的磁场、通电螺线管内中间部分的磁场都可认为是匀强磁场。
四、磁通量1．定义：匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁感应强度B和与面积S的乘积,即Φ＝BS。
2．单位：国际单位制是韦伯，简称韦,符号是Wb,1 Wb＝1 T·m2。
3．磁通密度：B＝错误!，表示磁感应强度在数值上等于垂直磁感应强度的单位面积上的磁通量.1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”）(1）电流为I,长度为L的通电导线放入磁感应强度为B的磁场中受力的大小一定是F＝ILB. (×）(2)磁场中某处的磁感应强度大小与有无小磁针无关,与有无通电导线也无关。
新教材高中物理第六章电磁现象与电磁波第五节量子化现象达标练含解析粤教版必修第三册
第五节量子化现象合格考达标练1.物理学家做了一个有趣的实验:在光屏处放上照相用的底片,使光子通过狭缝.实验结果说明,如果曝光时间不太长,底片只能出现一些不规那么的点迹;如果曝光时间足够长,底片上就会出现规那么的条纹,对这个实验结果有以下认识,其中正确的选项是()A.曝光时间不长时,底片上只能出现不规那么的点迹,表现出光的波动性解析曝光时间不太长时,底片上只能出现一些不规那么的点迹,表现出光子的粒子性,故A项错误;单个光子通过狭缝后的落点无法预测,故B项错误;根据题目中的表达和所学知识可知,C项错误,D项正确.答案 D2.对于光的认识,以下说法不正确的选项是()C.光具有波动性时就不具备粒子性,反之亦然解析光可以在真空中传播,选项A正确;光既具有波动性又有粒子性,某种场合下光的波动性表现得明显,某种场合下光的粒子性表现得明显,但光的波动性和粒子性是同时同在的,选项B正确,选项C错误;光是一种电磁波,选项D正确.答案 C3.以下关于玻尔理论的说法错误的选项是()解析玻尔理论成功解释了氢原子的稳定性和氢原子光谱的分立特征,但是这一理论没有彻底挣脱经典物理学理论的束缚,其本身仍存在不可克服的缺点,应选D.答案 D4.能正确解释黑体辐射实验规律的是()解析黑体辐射的实验规律,需要用普朗克提出的能量量子化理论才能得到较满意的解释,故B正确.答案 B等级考提升练5.(多项选择)以下说法正确的选项是()A.有的光是波,有的光是粒子C.光的干预、衍射现象说明光具有波动性解析一切光都具有波粒二象性,光的有些行为(如干预、衍射)表现出波动性,光的有些行为(如光电效应)表现出粒子性,不能说有的光是波,有的光是粒子,光子假说并没有否认光是电磁波,选项A、B错误,C、D正确.答案 CD6.光电效应是物理学中一个重要的现象.以下关于光电效应的说法正确的选项是()D.入射光的频率为原来的一半时,逸出的光电子数一定减半解析光电效应是原子的核外电子吸收光子后从金属外表逸出的现象,故A错误;能否发生光电效应与入射光的强度无关,与入射光的频率有关,故B正确,C错误;当入射光的频率为原来的一半时,有可能不会发生光电效应,故D错误.答案 B7.某激光器能发射波长为λ的激光,发射功率为P,c为光速,h为普朗克常量,那么激光器每秒发射的光量子数为()A. B. C. D.λPhc解析每个光量子的能量ε=hν=,每秒钟发射的总能量为Pt(t=1s),那么n=.答案 A8.(多项选择)普朗克在研究黑体辐射时提出了能量子假说,以下说法属于能量子假说内容的是()A.物质发射(或吸收)能量时,能量不是连续的,而是一份一份进行的ε=hν,ν为电磁波的频率,h为普朗克常量解析能量子假说认为,物质发射(或吸收)能量时,能量不是连续的,而是一份一份进行的,故A项正确,D项错误;能量子假说中将每一份的能量称为能量子,能量子的能量ε=hν,ν为电磁波的频率,h为普朗克常量,故B、C两项正确.答案 ABC9.两束能量相同的色光,都垂直地照射到物体外表,第一束光在某段时间内打在物体上的光子数与第二束光在相同时间内打在物体外表上的光子数之比为4∶5,那么这两束光的光子能量和波长之比为() ∶54∶5∶44∶5∶45∶4∶55∶4解析E=nε,能量相同时n与ε成反比,所以光子能量之比为5∶4;又因为ε=hν=h,所以波长之比为4∶5,B正确.答案 B10.氦氖激光器发射波长为632.8 nm的单色光,这种光的一个光子的能量为多少?假设该激光器的发光功率为20 mW,那么每秒发射多少个光子?解析由c=λν,知该光子频率为ν=ε=hν=h=6.63×10-34×J=3.14×10-19J发光功率P=,那么n==6.37×1016个.答案 3.14×10-19 J6.37×1016个。
高中物理必修三第六章 第五节 量子化现象
9.40瓦的白炽灯，有5%的能量转化为可见光.设所发射的可见光的平均 波长为580 nm，那么该白炽灯每秒钟辐射的光子数为多少？(普朗克常 量h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3×108 m/s，c＝λν) 答案 5.8×1018个
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波长为 λ 的光子能量为 ε＝hν＝hcλ.
√C.原子从高能级向低能级跃迁时放出光子，且光子的能量等于前后两个
能级之差
√D.由于能级的存在，原子放出的光子的能量是分立的，所以原子的发射
光谱只有一些分立的亮线
原子的能量是量子化的，原子从高能级会自发地向低能级跃迁，向外 放出光子.光子的能量hν＝E初－E末，由于能级的分立性，放出的光子 的能量也是分立的，所以原子的发射光谱只有一些分立的亮线，故C、 D正确.
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考点三 原子结构的玻尔理论 5.(多选)关于氢原子结构的玻尔理论，下列说法正确的是 A.电子绕核运动的轨道半径是可以连续变化的
√B.电子绕核运动时的能量是不连续的，只能是一些特定值 √C.只有当电子在不同轨道之间跃迁时，才辐射光子 √D.玻尔理论由于没有彻底挣脱经典物理学理论的束缚，其本身仍存在不
若恰能引起人眼的感觉，则进入人眼的光子数至少为
A.1个
√B.3个
C.30个
D.300个
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每个光子的能量为 E0＝hν＝hcλ，能引起人的眼睛视觉效应的最小能量 E 为 10－18 J， 由 E＝nE0 得能引起人眼的感觉，进入人眼的光子数至少为 n＝EE0＝Ehcλ ＝6.6130－ ×181×0－53.49××31×0－1708个＝3 个.
C.在光的干涉中，暗条纹处是光子不会到达的地方
√D.在光的干涉中，亮条纹处是光子到达概率最大的地方
2020_2021学年新教材高中物理第六章电磁现象与电磁波第五节量子化现象学案粤教版必修3.doc
第五节量子化现象必备知识·自主学习一、光是一种电磁波1.19世纪60年代,麦克斯韦建立了电磁场理论。
2.1888年,赫兹用实验证实了电磁波的存在,并证明了电磁波和光一样具有反射、折射、干涉和衍射等性质。
3.电磁波的速度等于光速。
二、能量子假说新冠肺炎疫情期间,红外体温计成为生活必不可少的工具,如图所示的红外体温计具有方便快捷的特点,在疫情防控工作中发挥了重要作用。
那么,这种体温计是根据什么制成的呢?提示:将被测物体发射的红外线具有的辐射能转变成电信号。
红外线辐射能量的大小与物体本身的温度是相关联的,根据转变成电信号大小,就可以确定物体的温度。
1.热辐射(1)热辐射:①定义:一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,所以叫作热辐射。
②特点:物体在热辐射中随温度的升高,辐射的较短波长的电磁波的成分越来越大。
(2)黑体:①定义:某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,这种物体就叫作黑体。
②黑体辐射的特点: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。
(3)热辐射的原因:物体中存在着不停运动的带电微粒,带电微粒的振动会产生变化的电磁场,从而产生电磁辐射。
2.能量子:(1)普朗克的假设:振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍。
即能的辐射或者吸收只能是一份一份的。
这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。
(2)能量子公式:ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量。
h=6.626×10-34J·s。
(一般取h=6.63×10-34 J·s)(3)能量的量子化:在微观世界中能量是量子化的,或者说微观粒子的能量是分立的。
这种现象叫能量的量子化。
(4)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波长分布的公式,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“能量连续变化”的传统观念,成为新物理学思想的基石之一。
高中物理 第6章 电磁现象与电磁波 第1节 磁现象与磁场学案 粤教版必修第三册-粤教版高中必修第三册
第一节磁现象与磁场学习目标：1.[科学态度与责任]了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其在现代生产和生活中的应用。
2.[物理观念] 知道磁场的概念，知道磁场是客观存在的物质。
3.[科学思维]知道磁感线的定义，记住几种特殊磁场的磁感线分布，学会用安培定则判断电流的磁场方向。
4.[物理观念]了解安培分子电流假说。
5.[科学态度与责任]了解地磁场的分布、变化以及对人类生活的影响。
一、磁场1．磁相互作用：磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间，都存在着相互作用，统称为磁相互作用。
2．磁相互作用是通过另一种媒介磁场发生的，磁场是客观存在的物质，磁体和电流周围都存在磁场，磁场对置于其中的磁体或电流施加作用力。
二、磁感线1．定义：在磁场中画出一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致。
2．特点：磁感线的疏密程度表示磁场强弱，磁场强的地方磁感线密，磁场弱的地方磁感线疏。
在磁体或通电螺线管的外部，磁感线从北极(N极)出发回到南极(S极)，在内部的磁感线由S极指向N极，形成闭合的曲线。
磁感线不是真实存在的，是假想的一种曲线。
三、安培分子电流假说1．分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部都存在一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质分子都成为一个微小的磁体。
2．安培的假说能很好的解释磁化和退磁。
四、地磁场1．地磁场：地球由于本身具有磁性而在周围形成的磁场叫做地磁场。
地球磁体的N极位于地理南极附近，地球磁体的S极位于地理北极附近。
2．磁偏角：地磁极与地理极并不重合，它们之间的夹角被称为磁偏角。
1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)地球的地磁两极和地理两极重合。
(×)(2)磁感线是为描述磁场而虚拟的，实际不存在。
(√)(3)磁感线不同于电场线，磁感线可以相交。
(×)(4)静止的电荷周围既存在电场，又存在磁场。
(×)2．下列关于地磁场的说法中正确的是( )A．地理位置的南、北极即为地磁场的南、北极B．在赤道上的小磁针的N极在静止时指向地理南极C．在赤道上的小磁针的N极在静止时指向地理北极D．地磁场在地表附近某处有两个分量，水平分量指向地理的北极附近，竖直分量一定竖直向下C [根据地磁场的特点可知：地理北极附近为地磁场南极即S极，在磁体外部磁场由N 极指向S极。
高中物理第6章电磁现象与电磁波第5节量子化现象粤教版必修第三册
核心素养应用
光通信的发展 光通信技术是构建光通信系统与网络的基础，高速光传输设备、长 距离光传输设备和智能光网络的发展、升级以及推广应用，都取决于光 通信器件技术进步和产品更新换代的支持．因此，通信技术的更新与升 级将促使光通信器件不断发展进步．
我国通信市场的蓬勃发展以及我国通信设备成功的向海外市场拓展， 正带动本土光器件产业提速发展，我国通信光电器件产业在全球市场的 重要地位也日益显现．而下一代光通信系统的演进在很大程度上取决于 通信光电子器件技术的进步，在这个市场与技术的转折点上，我国光通 信技术正面临着重要的发展机遇．
2．原子由高能级向低能级跃迁时放出__光__子____的能量，等于前后 两个能级___之__差___．由于原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量 也是__分__立__的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线．
微思考 原子由高能量状态跃迁到低能量状态时，释放出的光子的频率可以 是任意值吗？ 【答案】不可以，因各定态轨道的能量是固定的，由hν＝Em－En 可知，跃迁时释放出的光子的频率，也是一系列固定值．
例2 一个氢原子从高能级跃迁到低能级，该氢原子
()
A．放出光子，能量增加
B．放出光子，能量减少
C．吸收光子，能量增加
D．吸收光子，能量减少
【答案】B
【解析】氢原子能级越高对应的能量越大，当氢原子从较高能级向
较低能级跃迁时放出光子，能量减少，B正确，A、C、D错误．
变式2 关于玻尔理论，以下说法错误的是
2．党的二十大报告中提到，我们加快推进科技自立自强，一些关
键核心技术实现突破，卫星导航、量子信息等取得重大成果；建成世界
最大的高速铁路网，基础设施建设取得重大成就．高铁将拥有基于北斗
2024_2025学年新教材高中物理第六章电磁现象与电磁波第五节量子化现象课时检测含解析粤教版必修3
量子化现象A 组—重基础·体现综合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 ．以上都正确解析：选A 影响黑体辐射电磁波的波长分布的因素是温度，故选项A 正确。
2．普朗克常量是自然界的一个基本常数，它的数值是( ) A ．6.02×10－23mol B ．6.625×10－3mol·s C ．6.626×10－34J·sD ．1.38×10－16mol·s解析：选C 普朗克常量是一个定值，由试验测得它的精确数值为6.626×10－34J·s，在记忆时关键要留意它的单位。
3．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 个频率为ν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 ．hνB ．12Nhν C ．NhνD ．2Nhν解析：选C 光子能量与频率有关，一个光子能量为ε＝hν，N 个光子能量为Nhν，故C 正确。
4．关于对热辐射的相识，下列说法中正确的是( ) A ．热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只汲取电磁波 B ．温度越高，物体辐射的电磁波越强C ．辐射强度按波长的分布状况只与物体的温度有关，与材料种类及表面状况无关D ．常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色解析：选B 一切物体都不停地向外辐射电磁波，且温度越高，辐射的电磁波越强，选项A 错误，选项B 正确；选项C 描述的是黑体辐射的特性，选项C 错误；常温下看到的物体的颜色是反射光的颜色，选项D 错误。
5．一个氢原子从低能级跃迁到高能级，该氢原子( ) A ．汲取光子，汲取光子的能量等于两能级之差 B ．汲取光子，能量削减 C ．放出光子，能量增加 D ．放出光子，能量削减解析：选A 氢原子能级越高对应的能量越大，当氢原子从较低能级向较高能级跃迁时汲取光子，能量增加，汲取光子的能量等于两能级之差，A 正确，B 、C 、D 错误。
高中物理第六章电磁现象与电磁波第三节电磁感应现象学案粤教版3
第三节电磁感应现象必备知识·自主学习一、电磁感应现象的发现1.奥斯特梦圆“电生磁"：1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。
2。
法拉第心系“磁生电”:(1)1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。
产生的电流叫作感应电流。
（2）法拉第的概括.法拉第把引起感应电流的原因概括为五类：①变化的电流;②变化的磁场；③运动的恒定电流；④运动的磁铁;⑤在磁场中运动的导体。
(3）电磁感应与感应电流.法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应,产生的电流叫作感应电流。
（4)发现电磁感应现象的意义.①使人们对电与磁内在联系的认识更加完善,宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生.②使人们找到了磁生电的条件,开辟了人类的电气化时代。
二、产生感应电流的条件1.探究感应电流的产生条件：（1)探究导体棒在磁场中运动是否产生感应电流(如图所示）： 实验操作 实验现象(有无电流）分析论证 导体棒静止无 闭合电路包围的面积变化时，电路中有感应电流产生;包围的面积不变时，电路中无感应电流产生导体棒平行磁感线运动无 导体棒切割磁感线运动 有 (2）模仿法拉第的实验（如图所示）:实验操作 实验现象（线圈B 中有无电流)分析论证 开关闭合瞬间有 线圈B 中磁场变化时，线圈B 中有感应电流;线圈B 中磁场不变时,线圈B 中无感应电流开关断开瞬间有 开关保持闭合,滑动变阻器的滑片不动无 开关保持闭合,迅速移动滑动变阻器的滑片有 2.归纳产生感应电流的条件：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流。
三、电磁感应的应用如图所示，变压器和电磁炉都是生产和生活中常见的电器,它们有一个共同的特点，是什么呢?提示:它们工作时都利用了电磁感应的原理。
1.汽车防抱死制动系统（ABS）:(1）组成：ABS由轮速传感器、电子控制模块和电磁阀三个部分组成,其中轮速传感器是利用电磁感应现象来测量车轮的转速的。
（2）原理：①如图所示,铁质齿轮P与车轮同步转动，它的右侧有一个绕着线圈的磁铁，当每个轮齿在接近和离开磁铁时，穿过线圈的磁通量会发生变化,线圈中出现感应电流。
2024_2025学年新教材高中物理第六章电磁现象与电磁波第五节量子化现象检测含解析粤教版必修3
量子化现象(15分钟·30分)一、选择题(本题共4小题,每题5分,共20分)1.“新冠肺炎”期间,许多地方用红外线热像仪监测人的体温,只要被测者从仪器前走过,便可知道他的体温是多少,关于其中原理,下列说法正确的是( )A.人的体温会影响四周空气温度,仪器通过测量空气温度便可知道人的体温B.仪器发出的红外线遇人反射,反射状况与被测者的温度有关C.被测者会辐射红外线,辐射强度以及按波长的分布状况与温度有关,温度高时辐射强且较短波长的成分大D.被测者会辐射红外线,辐射强度以及按波长的分布状况与温度有关,温度高时辐射强且较长波长的成分大【解析】选C。
依据辐射规律可知,随着温度的上升,各种波长的辐射强度都增加;随着温度的上升,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
人的体温的凹凸,干脆确定了这个人辐射的红外线的频率和强度,通过监测被测者辐射的红外线的状况就可知道这个人的体温,C正确。
2.下列叙述不正确的是( )A.一切物体都在辐射电磁波B.一般物体辐射电磁波的状况只与温度有关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.黑体能够完全汲取入射的各种波长的电磁波【解析】选B。
依据热辐射定义知A对;依据热辐射和黑体辐射的特点知一般物体辐射电磁波的状况除与温度有关外,还与材料种类和表面状况有关,而黑体辐射只与黑体温度有关,B错、C 对;依据黑体定义知D对,本题让选不正确的,故选B。
3.某激光器能放射波长为λ的激光,放射功率为P,c表示光速,h为普朗克常量,则激光器每秒放射的光量子数为( )A. B.C. D.λPhc【解析】选A。
每个光量子的能量ε=hν=,每秒钟放射的总能量为P,则n==。
4.以下关于光子说的基本内容,不正确的是( )A.光子的能量跟它的频率有关B.紫光光子的能量比红光光子的能量大C.光子是具有质量、能量和体积的实物微粒D.在空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份叫一个光子【解析】选C。
2022-2023学年粤教版必修第三册 6-4-6-5 电磁波及其应用 量子化现象 学案
学习目标STSE情境导学1.了解电磁波的基本特点及其发现过程，通过电磁波体会电磁场的物质性.（重点）2.了解电磁波在电视广播、雷达和移动电话的应用.（难点）3.了解能量子假说.4.知道光子概念，能解释光电效应产生的原因.（重点）5.了解原子结构的玻尔理论.（难点）知识点一电磁波及其应用1.电磁场与电磁波.（1）麦克斯韦提出了变化的电场会产生磁场，变化的磁场会产生电场.（2）变化的电场和变化的磁场构成一个不可分离统一的场，我们把这个场称为电磁场. （3）变化的电磁场在空间中传播形成了电磁波.2.电磁场的物质性.电磁场具备物质的各类性质，是物质存在的基本形态之一.3.电磁波的应用.（1）通常电视广播使用微波传送电视信号.（2）雷达是利用电磁波进行测距、定位的仪器，雷达工作时使用的是微波.（3）无线电话、无线对讲机、移动电话均是通过电磁波实现信号的发射与接收的.知识点二量子化现象1.光是一种电磁波.1888年，赫兹用实验证明了电磁波的存在，并且证明了电磁波和光一样具有反射、折射、干涉和衍射等性质.2.普朗克提出能量的发射和吸收不是连续的，而是一份一份地进行.每一份能量等于hν，称为能量子，其中h叫作普朗克常量.3.光子假说.（1）光电效应：当光照射到金属上时，有时会有电子从金属板逸出，这种现象称为光电效应.（2）光子能量与频率的关系：ε＝hν.4.光的波粒二象性.（1）光电效应说明光具有粒子性.（2）光的干涉、衍射说明光具有波动性.（3）光既具有波动性，又具有粒子性的性质称为光的波粒二象性.5.原子结构的玻尔理论.（1）玻尔提出了氢原子中电子轨道量子化假说，即电子轨道半径是量子化的，电子只能在某些特定的轨道上运动；电子在不同轨道上具有不同的能量，这些量子化的能量值称为能级. （2）量子学理论的建立，标志着人类对微观粒子运动规律的认识有了新的突破.1.建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是（）A.法拉第B.奥斯特C.赫兹D.麦克斯韦解析：麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在，故D正确.答案：D2.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学习小结1.结合电磁波在生活中的应用体会电磁波的概念与特点.2.能级概念比较抽象可以类比卫星在不同轨道上的能量探究一麦克斯电磁理论1.电磁场的产生.如果在空间某处有周期性变化的电场，那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场，这个变化的磁场又在它周围空间产生变化的电场.变化的电场和变化的磁场相互联系着，形成不可分割的统一体，这就是电磁场.2.对麦克斯韦电磁场理论的理解.恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生电场均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场振荡电场产生同频率的振荡磁场振荡磁场产生同频率的振荡电场【典例1】（多选）根据麦克斯韦电磁场理论，以下说法中正确的是（）A.恒定的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场B.变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场C.均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场D.均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场解析：对麦克斯韦电磁场理论全面正确的理解为：不变化的电场周围不产生磁场；变化的电场周围可以产生变化磁场，也可以产生不变化的磁场；均匀变化的电场周围产生稳定的磁场；周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场.变化的磁场产生电场的规律与以上类似，故B、D正确.答案：BD电场与磁场的关系均匀变化的电场（磁场）产生恒定的磁场（电场），不均匀变化的电场（磁场）产生变化的磁场（电场），周期性变化的电场（磁场）产生同频率的周期性变化的磁场（电场）.1.关于电磁场理论，下列说法正确的是（）A.在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场C.均匀变化的电场周围一定产生变化的磁场D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场解析：根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场周围才产生磁场，所以A错误；非均匀变化的电场产生变化的磁场，均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，所以B、C错误；周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场，D正确.答案：D2.下列选项中的四种磁场的变化情况，能产生如图所示电场的是（）解析：由图可知，产生的电场为匀强电场，根据麦克斯韦的电磁场理论可知，只有磁场随着时间均匀变化，才会产生恒定的电场，故C正确，A、B、D错误.答案：C探究二对电磁波的理解1.电磁波的特点.（1）电磁场中储存电磁能，电磁波的发射过程就是辐射能量的过程.（2）只有周期性变化的电场和磁场相互激发才能形成电磁波.（3）电磁波可以在真空中传播，因为电磁波本身就是一种物质——场物质，所以传播时不再需要其他介质.（4）任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于光在真空中的速度，即c＝3.0×108 m/s，电磁波传播虽然不需要介质，但在其他介质中的速度都比在真空中的小.2.波长、频率与波速之间的关系.波速＝波长×频率，即v＝λf.（1）频率由波源决定，与介质无关，波长、波速的大小与介质有关.所以同一电磁波在不同介质中传播时，频率不变，波速、波长发生改变，在介质中的速度都比在真空中速度小. （2）不同频率的电磁波在同一介质中传播时，传播速度不同.（3）在真空中传播时，不同频率的电磁波的速度都相同：v＝c.【典例2】波长为0.6 μm的红光，从10 m外的交通信号灯传到你的眼睛，大约需要多长时间？它的频率是多少？（c＝3×108 m/s）解析：由速度公式v ＝xt 可求得时间，可根据电磁波波长、频率和波速关系式c ＝λf 可得频率，其中t ＝x c ＝103×108 s ≈3.33×10－8 s. 由c ＝λf 得f ＝c λ＝3×1086×10－7 Hz ＝5×1014 Hz. 答案：3.33×10－8 s 5×1014 Hz3.关于电磁波，下列说法正确的是（ ） A.所有电磁波的频率相同 B.电磁波只能在真空中传播C.电磁波在任何介质中的传播速度相同D.电磁波在真空中的传播速度是3×108 m/s解析：电磁波的频率不一定相同，就是无线电电磁波也有很多频道和频率，选项A 错；电磁波既能在真空中传播，也能在介质中传播，选项B 错；不同频率的电磁波在不同的介质中的传播速度都不相同，选项C 错；电磁波在真空中的传播速度是3×108 m/s ，选项D 正确. 答案：D4.关于电磁场和电磁波，下列说法中不正确的是 （ ）A.变化的电场周围产生变化的磁场，变化的磁场周围产生变化的电场，两者互相联系，统称为电磁场B.电磁场从发生区域由近及远地传播形成电磁波C.电磁波是一种物质，可在真空中传播.所以，平时说真空没有实物粒子，但不等于什么都没有，还有“场”这种特殊物质D.电磁波可在真空中传播，也可在介质中传播解析：根据麦克斯韦电磁场理论，非均匀变化的电场周围产生变化的磁场，均匀变化的电场周围产生的是稳定的磁场，所以A 项错误. 答案：A探究三 对光的波粒二象性的理解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创立了经典电磁理论并提出光是一种电磁波，这些都说明光具有波动性.2.光的粒子性：人们通过实验观察到光电效应现象，爱因斯坦用“光子”成功解释了光电效应现象，说明光具有粒子性.3.光的波粒二象性：实验事实既证明了光具有波动性，又证明了光具有粒子性，所以光既具有波动性，又具有粒子性，就是说光具有波粒二象性.光的频率越大，粒子性越强，波动性越弱，反之亦然.【典例3】对光的波粒二象性的说法，正确的是（）A.有的光是波，有的光是粒子B.光子与电子是同样一种粒子C.光的波长越大，波动性越强，粒子性越弱D.光的波长越大，波动性越弱，粒子性越强解析：所有的光都具有波粒二象性，A错误；光子具有粒子性，不能说光是粒子，光具有波粒二象性，B错误；光的波长越大，能量越小，粒子性越弱，波动性越强，选项C正确.答案：C光的波动性与粒子性的判断方法（1）大量光子易表现出波动性，个别光子易表现出粒子性.（2）光的频率越低时，易表现为波动性，光的频率越高时易表现为粒子性.5.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解析：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，选项D错误.答案：D6.对光的认识，以下说法错误的是（）A.个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现出波动性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解析：个别光子的行为表现出粒子性，大量光子的行为表现出波动性；光与物质相互作用时表现出粒子性，光的传播规律表现出波动性，光的波动性和粒子性都是光的本质属性，光的波动性表现明显时仍具有粒子属性，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A、B、D正确，C错误. 答案：C探究四玻尔原子模型的主要物理思想1.轨道量子化.轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的数值.2.能量量子化.电子在可能轨道上运动时，尽管是变速运动，但它并不释放能量，原子是稳定的.3.跃迁.原子从一种定态（设能量为E2）跃迁到另一种定态（设能量为E1）时，它辐射（或吸收）一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定：低能级E n高能级E m发射光子hν＝E m－E n吸收光子hν＝E m－E n可见，电子如果从一个轨道到另一个轨道，不是以螺旋线的形式改变半径大小的，而是从一个轨道上“跳跃”到另一个轨道上.玻尔将这种现象叫作电子的跃迁.【典例4】一个氢原子中的电子从一个半径为r a的轨道自发地直接跃迁至另一半径为r b 的轨道，已知r a＞r b，则在此过程中（）A.原子发出一系列频率的光子B.原子要吸收一系列频率的光子C.原子要吸收某一频率的光子D.原子要辐射某一频率的光子解析：因为是从高能级向低能级跃迁，所以应放出光子，故B、C错误；“直接”从一能级跃迁到另一能级，只对应某一能级差，故只能放出某一频率的光子，故A错误，D正确. 答案：D解决玻尔原子模型问题的两个关键（1）电子绕核做圆周运动时，不向外辐射能量.（2）原子辐射的能量与电子绕核运动无关，只由跃迁前后的两个能级差决定.7.（多选）根据玻尔理论，以下说法正确的是（）A.电子绕核运动有加速度，就要向外辐射电磁波B.处于定态的原子，其电子做变速运动，但它并不向外辐射能量C.原子内电子的可能轨道是不连续的D.原子能级跃迁时，辐射或吸收光子的能量取决于两个轨道的能量差解析：根据玻尔理论，电子绕核运动有加速度，但并不向外辐射能量，也不会向外辐射电磁波，故选项A错误，选项B正确；玻尔理论中的第二条假设，就是电子绕核运动可能的轨道半径是量子化的，不连续的，选项C正确；原子在发生能级跃迁时，要放出或吸收一定频率的光子，光子能量取决于两个轨道的能量差，故选项D正确.答案：BCD8.根据玻尔模型，原子中电子绕核运转的半径（）A.可以取任意值B.可以在某一范围内取任意值C.可以取一系列不连续的任意值D.是一系列不连续的特定值解析：根据玻尔模型，原子中电子绕核运转的半径是量子化的，是一系列不连续的特定值，故选D.答案：D,,。
高中物理第6章电磁现象与电磁波第1节磁现象与磁场学案粤教版第三册
第一节磁现象与磁场学习目标：1.[科学态度与责任］了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其在现代生产和生活中的应用。
2.［物理观念］知道磁场的概念，知道磁场是客观存在的物质。
3。
［科学思维］知道磁感线的定义,记住几种特殊磁场的磁感线分布，学会用安培定则判断电流的磁场方向。
4.[物理观念]了解安培分子电流假说。
5。
[科学态度与责任]了解地磁场的分布、变化以及对人类生活的影响。
一、磁场1．磁相互作用：磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间，都存在着相互作用,统称为磁相互作用。
2．磁相互作用是通过另一种媒介磁场发生的,磁场是客观存在的物质，磁体和电流周围都存在磁场，磁场对置于其中的磁体或电流施加作用力。
二、磁感线1．定义：在磁场中画出一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致。
2．特点：磁感线的疏密程度表示磁场强弱，磁场强的地方磁感线密，磁场弱的地方磁感线疏。
在磁体或通电螺线管的外部，磁感线从北极(N极)出发回到南极（S极）,在内部的磁感线由S 极指向N极，形成闭合的曲线。
磁感线不是真实存在的，是假想的一种曲线。
三、安培分子电流假说1．分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部都存在一种环形电流-—分子电流,分子电流使每个物质分子都成为一个微小的磁体.2．安培的假说能很好的解释磁化和退磁。
四、地磁场1．地磁场：地球由于本身具有磁性而在周围形成的磁场叫做地磁场。
地球磁体的N极位于地理南极附近,地球磁体的S极位于地理北极附近.2．磁偏角：地磁极与地理极并不重合，它们之间的夹角被称为磁偏角。
1．正误判断（正确的打“√"，错误的打“×”)(1）地球的地磁两极和地理两极重合. (×）（2）磁感线是为描述磁场而虚拟的，实际不存在。
（√)（3）磁感线不同于电场线，磁感线可以相交。
（×）（4）静止的电荷周围既存在电场，又存在磁场。
（×）2．下列关于地磁场的说法中正确的是（)A．地理位置的南、北极即为地磁场的南、北极B．在赤道上的小磁针的N极在静止时指向地理南极C．在赤道上的小磁针的N极在静止时指向地理北极D．地磁场在地表附近某处有两个分量，水平分量指向地理的北极附近，竖直分量一定竖直向下C[根据地磁场的特点可知：地理北极附近为地磁场南极即S极,在磁体外部磁场由N极指向S极。
2023新教材高中物理第六章电磁现象与电磁波章末小结与素养评价课件粤教版必修第三册
(三)探究电磁感应现象 [典例3] 为观察电磁感应现象，某同学将电流表、线圈A和B、电池组、滑动 变阻器、开关接成如图所示的实验电路。
(1)该同学将线圈B放置在线圈A中，闭合、断开开关时，电流表指针都没有 偏转，其原因是________。
A．开关的位置接错 B．电流表的正、负接线柱上导线接反 C．线圈B的两个接线柱上导线接反 D．蓄电池的正、负极接反
() A．B1＝B2<B3 B．B1＝B2＝B3 C．a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里 D．a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里
解析：a、b、c三处的磁感应强度是三根导线所产生的磁感应强度的叠加。 根据安培定则可判断出左右两根导线在a处产生的磁场方向相反，因为距离相等， 所以磁感应强度大小相等，所以左右两根导线在a处产生的磁感应强度的矢量和 为零，a处的磁感应强度等于下面那根导线在该处产生的磁感应强度，所以a处的 磁感应强度方向垂直于纸面向外，同理可知b处的磁感应强度等于右面的导线在 该处产生的磁感应强度，所以b处的磁感应强度方向也垂直纸面向外，三根导线 在c处产生的磁场方向均垂直于纸面向里，所以合磁感应强度方向垂直于纸面向 里，且B1＝B2＜B3，故选项A、C正确，B、D错误。
[典例1] [多选]关于电场线和磁感线的概念，以下说法正确的是
()
A．电场线和磁感线都是不闭合的曲线
B．沿着磁感线的方向，磁场越来越弱
C．任意两条电场线或磁感线都不能相交
D．电场线和磁感线的疏密都表示场的强弱
解析：电场线和磁感线都是为了形象描述场而引入的模型，由于曲线的切线
方向表示场的方向，所以不可能相交，其疏密都反映场的强弱，所以B错误，C、
2．磁场的叠加 (1)磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形定则。 (2)两个电流附近的磁场某处的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生 的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的。
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第五节量子化现象
学习目标：1.[物理观念]知道光子说及其对光电效应的解释。
2.[物理观念]知道光的波粒二象性。
3.[物理观念]知道玻尔原子理论的基本假设的主要内容。
一、光是一种电磁波
光与电磁波的物理本质是一致的，光是一种电磁波，它通过电场和磁场的相互激发可以在真空中传播。
物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在，并且证明了电磁波和光一样具有反射、折射、干涉等性质。
二、能量子假说
1．能量子
能量的发射和吸收不是连续的，只能是一份一份的进行。
这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。
2．能量子公式
ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量。
h＝6.626×10－34J·s.(一般取h＝6.63×10－34J·s)
三、光子假说
1．光电效应定义
光照射在金属上时，有时会有电子从金属表面逸出的现象。
2．光电子
光电效应中逸出来的电子。
3．光电效应的实验规律
用不同频率的光去照射阴极时，发现光的频率越高，光电子动能越大，频率低于某一数值时，不论光的强度多大，都不能产生光电子。
4．爱因斯坦的光子说
(1)内容
光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为hν，这些能量子称为光子。
(2)光子能量
公式为ε＝hν，其中ν指光的频率。
(3)解释：光照射到金属表面上时，能量为hν的光子被电子所吸收，电子把这些能量中
的一部分用来脱离金属表面，另一部分是电子离开金属表面时的动能。
如果光子的能量大于电子脱离金属表面所需的能量，则电子脱离金属表面产生光电子，且光的强度越大，光电子越多，否则无论光的强度多大，都无法产生光电子。
四、光的波粒二象性
1．光即具有波动性又具有粒子性的性质称为光的波粒二象性。
2．概率波：概率大的地方落下的光子多，形成亮纹；概率小的地方落下的光子少，形成暗纹。
五、原子结构的玻尔理论
1．玻尔原子理论的基本假设：电子轨道半径量子化，电子只能在某些特定的轨道上运动，电子在不同轨道上具有不同的能量，这些量子化的能量值称为能级，只有当电子在不同轨道之间跃迁时，才辐射光子。
2．局限性：成功的解释了氢原子的稳定性和氢原子光谱的分立特征，但是这一理论没有彻底摆脱经典物理学理论的束缚。
1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)能量子的能量不是任意的，其大小与电磁波的频率成正比。
(√)
(2)电子能吸收任意频率的光子发生跃迁。
(×)
(3)玻尔理论能成功地解释氢光谱。
(√)
(4)金属表面是否发生光电效应与入射光的强弱有关。
(×)
(5)入射光若能使某金属发生光电效应，则入射光的强度越大，照射出的光电子越多。
(√)
2．在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的 ( )
A．频率B．强度C．照射时间D．光子数目
A [光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与其它无关。
而光照强度，照射时间及光子数目与逸出的光电子数量的关，故A正确，BCD错误。
]
3．(多选)关于电磁场和电磁波，正确说法是( )
A．电磁波传播速度总是3×108 m/s
B．电磁波是一种物质，可以在真空中传播
C．电场和磁场总是相互联系，它们统称为电磁场
D．光是一种电磁波
BD [电磁波只有在真空中传播速度才是3×108 m/s，故A错误；电磁场本身就是一种物质，可以不依赖物质传播。
故B正确；变化的电场和变化的磁场是相互联系的，它们统称
为电磁场，故C错误；光是一种电磁波。
故D正确。
]
对光电效应现象的理解
当我们走到有自动门的处所时，在光电池电子眼探测到我们到来时，门就会自动打开，这种传感器可以对光做出响应。
当光的强度变化时，传感器产生的电流大小将发生改变，与相应的电路耦合，就可以触发将门打开，你知道其中的道理吗？
提示：这种传感器代表了光电效应的一种应用，当发生光电效应时，光照在金属上是电子从金属中飞出，这种现象在1839年在法国第一次被发现，而由爱因斯坦第一个给出了合理的解释并将其理论化，他阐明了光有粒子性的行为。
面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子，光照射金属是因，产生光电子是果。
2．光电子的动能与光电子的最大初动能：光照射到金属表面时，光子的能量全部被电子吸收，电子吸收了光子的能量，可能向各个方向运动，需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量，剩余部分为光电子的初动能；只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功，才具有最大初动能。
光电子的初动能小于或等于光电子的最大初动能。
3．光子的能量与入射光的强度：光子的能量即每个光子的能量，其值为ε＝hν(ν为光子的频率)，其大小由光的频率决定。
入射光的强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量，入射光的强度等于单位时间内光子能量hν与入射光子数n的乘积。
即光强等于nhν。
【例1】(多选)一束绿光照射某金属发生了光电效应，已知紫光的频率大于绿光则下列说法正确的是( )
A．若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子数增加
B．若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加
C．若改用紫光照射，则可能不会发生光电效应
D．若改用紫光照射，则逸出的光电子的最大初动能增加
AD [光电效应的规律表明：入射光的频率决定着是否发生光电效应以及发生光电效应时产生的光电子的最大初动能的大小，当入射光频率增加后，产生的光电子最大初动能也增加，而照射光的强度增加，会使单位时间内逸出的光电子数增加，又知紫光频率高于绿光，故选项正确的有A、D。
]
关于光电效应的两点提醒。