高中物理_光电效应教学设计学情分析教材分析课后反思
4.2光电效应(第1课时) 教案-2021-2022学年高中物理人教版(2019)选择性必修3
4.2光电效应(第1课时)〖教材分析〗本节由光电效应的实验规律和光电效应解释中的疑难两部分组成,内容不多,但是难度大,也很抽象。
本节知识是本章的重点内容,为下一节认识光的粒子性做好铺垫。
光电效应的实验能够培养学生提出问题、猜想与假设、分析论证等能力。
〖教学目标与核心素养〗物理观念∶知道光电效应的实验规律以及用波动理论解释中的疑难。
科学思维∶运用光的波动理论能对光电效应的实验规律提出有依据的质疑,形成对比、质疑的思维。
科学探究:通过观察光电效应的实验过程培养学生观察能力,感悟以实验为基础的科学探究方法。
科学态度与责任∶领略微观世界的奇妙和谐,培养学生对科学的好奇心和求知欲,能够体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
〖教学重难点〗教学重点:光电效应的实验规律。
教学难点:光电效应的实验规律。
〖教学准备〗多媒体课件等。
〖教学过程〗一、新课引入把一块锌板连接在验电器上,并使锌板带负电,验电器指针张开。
用紫外线灯照射锌板,观察验电器指针的变化。
这个现象说明了什么问题?实验现象:看到验电器的薄片,张角逐渐减小。
实验分析:光具有能量,用光照着金属,会使金属内的自由电子能量增大,摆脱金属的束缚,跑到金属外面去,锌板上的正电荷与验电器薄片上的负电荷中和,所以夹角减少。
实验结论:说明紫外光照射后的锌板带的是正电,电子从锌板表面逸出。
光电效应:照射到金属表面的光,能使金属中的电子从表面逸出。
这种电子常称为光电子。
动图展示光电效应的过程。
思考:怎么衡量光电效应的强弱呢?这就得看单位时间内电子跑出来多少,这用验电器就不方便,所以使用这样的电路。
二、新课教学(一)光电效应的实验规律1.研究光电效应的电路图①阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极。
②K在受到光照时能够发射光电子③阳极A吸收阴极K发出的光电子,形成光电流,光电流越大,说明光电效应越强。
(只要读出电流的大小,就知道光电效应的强弱了)思考:为什么要加正向电压?不加正向电压电路中有电流吗?电压表电流表,用来测电压电流的,电阻用来保护电路什么的。
高中物理_光电效应教学设计学情分析教材分析课后反思
【教学设计】光电效应_物理_高中_1、引入:幻灯片展示光电效应的三个诺贝尔物理学奖项。
(得主照片与简介)光电效应最先由赫兹发现,他的学生勒纳德对光电效应的研究卓有成效并获1905年诺贝尔物理学奖,爱因斯坦提出光子说从理论上成功解决光电效应面临的难题并因此获1921年诺贝尔物理学奖,美国物理学家密立根通过精确实验验证了爱因斯坦理论,并获1923年诺贝尔物理学奖。
光电效应的科学之光经众多物理学奖前赴后继,三十年努力求索,在物理学史上成为绚丽夺目的篇章……(通过展示光电效应的三个物理学奖项引起学生对光电效应一探究竟的学习动机)(2’)2、视频演示实验:X光照射锌板演示光电效应现象。
观察现象,通过阶梯形、逻辑性提问引发思考。
提问如下:①:这个是什么仪器?(指着验电器问)②:这个仪器有什么用?③:现在验电器金属箔张开说明了什么?④:那么验电器为什么带电呢?与之前弧光灯不照射金属箔不张开对比,引导学生分析出正是因为弧光灯的照射,锌板发射出电子自身带上了正电。
(此处可设问这种现象与静电感应有何区别?)引导学生用自己的话描述光电效应现象,从而引出光电效应概念:物体在光的照射下发射电子的现象叫光电效应,发射出来的电子叫光电子。
(学生将了解并可以识别光电效应)光电效应是一个奇特的现象,有很多科学家对这个现象进行了研究,包括上面三位诺贝尔物理学奖得主,那么,如果是你,你会怎么去探究光电效应的规律呢?(5’)提问:我们从初中开始以及高中三年学过的实验探究的方法有哪些?(控制变量法,对比试验,转化法等)引导学生分析,要探究光电效应,首先需要让光电效应再生,也就是需要光电效应的发生装置(比如上述弧光灯照射锌板就是一个发生装置,但要定量探究还须改进)——>光电效应现象看不到摸不着,必须转化为可测量的量去研究它(转化法)——>光电效应既然有电子发射出来,那么可以从电子的角度去研究,与电子有关的量有什么呢,比如电流,如果要研究电流,就必须要有一个电路。
4.2光电效应(第2课时) 教案-2021-2022学年高中物理人教版(2019)选择性必修3
4.2光电效应(第2课时)〖教材分析〗本节由光电效应方程、康普顿效应和光的波粒二象性三部分组成,其中光电效应方程是本节重点内容,它进一步揭开了光的粒子特性。
光的波粒二象性教材中先通过科学们对光的本性的历史过程简单回顾,引入二象性的理论。
本节教材是对学生进行类比思想方法以及物理兴趣培养的好题材。
〖教学目标与核心素养〗物理观念∶形成光量子初步的物理观念,通过学习康普顿效应解释一些天空为什么是蓝的现象,能应用光的波粒二象性解决一些实际问题。
科学思维∶运用光量子假说成功解释光电效应和康普顿效应,形成光具有能量和动量的思维观念。
科学探究:通过光量子假说分析光电效应的实验规律和康普顿效应。
科学态度与责任∶通过物理学史的学习,使学生能从科学家的工作中感悟科学探究,培养学生类比思想,以及严谨的科学思维。
〖教学重难点〗教学重点:光电效应方程、康普顿效应和光的波粒二象性。
教学难点:光电效应方程和光的波粒二象性。
〖教学准备〗多媒体课件等。
〖教学过程〗一、新课引入复习回顾光电效应的实验规律。
存在截止频率,与频率有关;存在饱和电流,与光强有关;存在遏止电压,与频率有关;光电效应的瞬时性。
光电效应中,光照射的瞬间就发出了光电子,而它的最大时动能以及光电效应的产生条件都跟频率有关。
这和波动理论格格不入,那到底应该如何解释他们。
这引发了物理学家们的认真思考。
二、新课教学(三)爱因斯坦的光电效应理论1.光量子理论能量量子化认为:电磁波的辐射和吸收是不连续的,一份儿一份儿的,每一份叫做一个能量子。
借用这一观点,爱因斯坦提出光量子化模型。
光量子认为:光不但在发射和吸收的时候,能量是一份一份的,而且光本身就是由一份一份的能量子组成的。
光子的能量:E = hν也就是说光其实是由光子组成的,这些光子沿光的传播方向,以光速c 运动。
2.光电效应方程按照爱因斯坦的理论,当光子照到金属上时,金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hv ,在这些能量中,一部分大小为W 0的能量被电子用来脱离金属,剩下的是逸出后电子的初动能。
《第四章 2 光电效应》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版2019选择性必修第三
《光电效应》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解光电效应的基本观点。
2. 掌握光电效应的规律和影响因素。
3. 能够运用光电效应知识解决相关问题。
二、教学重难点1. 教学重点:光电效应的基本观点和规律。
2. 教学难点:理解影响光电效应的因素,包括光的强度、频率和物质特性等。
三、教学准备1. 准备相关教学视频和图片,以帮助学生直观理解光电效应。
2. 准备实验器械,包括光源、光电池、电压表、电流表等,以便进行实验演示和探究。
3. 准备适当数量的习题,以检验学生对光电效应知识的掌握情况。
四、教学过程:本节内容分为三个部分:光电效应现象的发现、光电效应方程的建立和光电效应的应用。
(一)导入新课通过展示光电效应实验装置(用投影仪展示实物图),向学生介绍实验原理,提出一系列问题,激发学生兴趣,引导他们进入学习状态。
问题如下:1. 开关S闭合前,用光源照射光电管的光电子是否会逸出?2. 当开关S闭合后,逐渐增强光源强度时,逸出的光电子数目如何变化?3. 当光源改用紫外线或X射线照射时,光电子数目是否会有较大变化?教师总结:当光源强度增强时,光电流强度也增大;而紫外线、X射线等短波长的光子容易使原子电离,光电子数目较多。
由此提出一个重要的物理现象——光电效应。
(二)讲授新课1. 光电效应现象教师引导学生回顾光电效应实验,并进一步提出问题:在什么条件下,光电效应现象才会表现出来?能否用已有知识诠释光电效应现象?学生讨论后回答。
教师总结:只有光子能量大于或等于金属表面约束能时,才能克服金属表面约束力,使电子逸出金属表面。
2. 光电效应方程的建立教师介绍爱因斯坦光电效应定律,并引导学生推导出光电子最大初动能与入射光频率、金属材料的干系。
教师进一步提问:光电子的最大初动能与入射光的强度有何关系?为什么?引导学生得出结论:在入射光的强度一守时,单位时间内通过某一横截面的光子数一定,因此单位时间内逸出的光电子数一定。
高中光电效应课程设计
高中光电效应课程设计一、教学目标本节课旨在让学生理解光电效应的原理,掌握光电效应方程的运用,了解光电效应实验及其物理意义。
知识目标包括:1. 了解光电效应的定义、特点及产生条件;2. 掌握光电效应方程,并能运用到实际问题中;3. 理解光电效应实验的原理和结果,以及光电效应与光的波粒二象性的关系。
技能目标包括:1. 能够运用光电效应方程计算光电子的最大动能;2. 能够分析实验数据,得出光电效应的规律。
情感态度价值观目标包括:1. 培养学生对物理现象的好奇心和探索精神;2. 培养学生实验操作的动手能力和团队合作精神;3. 使学生认识到科学研究的严谨性和客观性,培养学生的科学素养。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括光电效应的原理、光电效应方程及其应用、光电效应实验及其物理意义。
具体安排如下:1.光电效应的定义、特点及产生条件;2.光电效应方程的推导和运用;3.光电效应实验的原理、方法和结果;4.光电效应与光的波粒二象性的关系。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体应用如下:1.讲授法:用于讲解光电效应的基本原理和光电效应方程;2.讨论法:用于分析光电效应实验结果,引导学生探讨光电效应的规律;3.案例分析法:通过分析具体案例,使学生掌握光电效应方程的运用;4.实验法:让学生亲自动手进行光电效应实验,观察实验现象,理解实验原理。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:《物理》(高中版),相关章节;2.参考书:《光电效应教程》,用于深入理解光电效应的原理和方程;3.多媒体资料:光电效应实验视频,用于直观展示实验现象;4.实验设备:光电效应实验仪,用于学生动手实验。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分,以全面客观地评价学生的学习成果。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的积极性等;作业主要评估学生对光电效应方程的运用和理解,以及实验报告的撰写;考试则通过选择题和计算题评估学生对光电效应原理、方程和实验的理解和应用能力。
光电效应教案
光电效应教案第一部分:引言光电效应是近代物理学的重要发现之一。
它揭示了光与物质相互作用的基本规律,对于理解光的本质以及电子的性质具有重要意义。
本教案将重点介绍光电效应的基本原理、实验步骤和实验结果的分析。
第二部分:教学目标1. 理解光电效应的基本概念和原理。
2. 掌握光电效应实验的基本步骤和仪器使用方法。
3. 能够通过实验数据分析和讨论光电效应与光的频率、光强、金属材料和光电子的动能之间的关系。
第三部分:教学内容1. 光电效应的基本原理(1) 光电效应的定义和基本概念。
(2) 光电效应实验的基本原理:光子的能量量子化和电子的吸收与发射。
(3) 光电效应与经典电磁理论的矛盾。
2. 光电效应实验的步骤(1) 设计实验方案:选取适当的金属材料、光源和测量仪器。
(2) 实验准备:配置实验装置并进行校准。
(3) 实验操作:控制光源的频率和强度,测量光电子的动能。
(4) 实验数据记录:准确记录实验数据。
3. 实验结果的分析与讨论(1) 光电效应实验数据的整理与处理。
(2) 光电流与光强、金属材料和光的频率的关系。
(3) 光电子的动能与光的频率和光强的关系。
(4) 光电效应与爱因斯坦光电方程的验证。
第四部分:教学方法与策略1. 探究式教学方法:让学生通过自主实验设计和实验操作来探索光电效应的规律。
2. 实验模拟与演示:使用光电效应模拟器或实验视频,让学生观察和分析实验现象。
3. 小组合作学习:推进学生之间的合作学习和交流,促进彼此的思维碰撞和知识共享。
4. 提问式教学:通过针对性的问题引导学生思考和探讨,激发学生的学习兴趣与积极性。
第五部分:教学评估与反馈1. 实验报告的评估:评估学生对实验步骤、数据处理和实验结果的理解和分析能力。
2. 小组讨论与展示:评估学生在小组合作学习中表现的沟通、合作和团队协作能力。
3. 课堂作业:通过书面作业或在线测验,评估学生对光电效应的理解和掌握程度。
第六部分:教学资源1. 实验装置和器材:光电效应实验箱、光源、金属样品、电压表等。
高中物理选择性必修三 4.2 光电效应
《光电效应》教学设计一、教材分析本课题为普通高中物理选择性必修第三册,第四章《原子结构和波粒二象性》的内容。
课程内容方面,光电效应是量子理论基本概念的入门,同时其研究和发展的过程体现了物理学理论建立从现象到实验到正确结论的辩证之路,从物理思想上可以给学生以启发,培养核心素养。
二、教学目标分析1、了解光电效应研究史实.了解光子的概念,了解并识别光电效应现象.2、能表述光电效应现象的规律,会用光子说解释光电效应现象的规律.3、理解光电效应方程的各个物理量的含义及其对光电效应的解释.4、了解康普顿效应的实验现象和理论5、了解光的波粒二象性三、教学设计1、实验历史、背静及意义。
赫兹在无意中发现了有光照射更容易产生点火花的物理历史,使学生了解光电效应这一现象的发现过程,并通过该发现过程让学生感受到科学中的“意外”的发现总是留给有细致观察的科学家的。
2、光电效应的实验现象先介绍光电管的结构,让学生理解在电路图中,光电管的断开的,电路中没有电流。
在通过播放实验录像,观察实验。
注意观察:(1)一开始电路中是否有电流?(2)有光照后是否有电流?(3)光照的强弱与电流的大小是否有关?通过实验,让学生先对光电效应的实验现象建立概念,再寻找光电效应产生的原因和影响因素。
3、总结光电效应的特点(1)先介绍更具体的研究光电效应的实验电路图。
在该电路中存在正向电压和反向电压。
通过分析光电子在电场中的受力,明白正向和反向电压对电子的作用。
(2)特征1:存在截止频率。
即发生光电效应与否,与光的强弱没有关系,只与光的频率有关。
并且解释,通过经典物理学理论,是无法解释这一现象的。
这里注意解释各种颜色光和频率的大小,解释基本的可见光,红外光和紫外光的频率的大小关系,为后面的习题做好理论准备。
(3)特征2:存在饱和光电流。
即随着正向电压的提升,电流会显著增大,但是正向电压增加到某一值后,就不会增加电流了。
并且解释,通过经典物理学理论,可以解释这一现象。
光电效应教材解读和教学设计
光电效应教材解读与教学设计赵彦彬教材分析:本节上半节《光电效应》及下半节《康普顿效应》和上节《黑体辐射》一样都是证明光的粒子性的经典实验。
通过本节实验及分析,再现光的粒子性诞生的过程, 并初步涉及量子物理学理论(光的粒子性建立的过程就是量子物理初步建立的过程)。
本节内容复杂,需要教师帮学生理清知识结构,以使学生从宏观上把握教材内容。
本节的知识网络如下:实验电路实验器材传统理论解释光电效应 (定性实验) (定量实验) 实验现象实验原理实验电路 实验步骤 实验器材新的分析解释 创新理论: 光的粒子性教学设计:1、从定性实验入手。
让学生知道光电效应现象,知道光电子,知道锌板及验电器带正 电。
2、介绍电子逸出情景,介绍逸出功,让学生从能量角度认识光电效应。
(此处介绍逸 出功等,帮助学生建立感性认识,让学生从易于理解的能量角度认识问题,分散了难点。
) 注意认识金属电子吸收光子的能量增加了自身动能,这些动能促使电子挣脱其他粒子的束缚,向外逃逸,逃逸时动能逐渐减少,减少的动能转化成势能。
电子逃出金属面时的 动能E k = △E k =E 光△- E △p 。
式子中 E k 为电子逸出后和逸出前动能的差值,显然电子逸出前后都 存在与温度相对应的热运动动能,这部分动能不需要在等式前后都加上,我们关心的是动 能的增加量;E △光是光子的能量, E p 是电子增加的势能。
以上逃逸情景中,有一部分电子较为特殊:即表层电子的逃逸情况。
容易知道,表层 电子逃逸时消耗的动能最小,也即克服阻力做的功(对应转化成的势能)也最小。
这个最 小的功叫做这种金属的逸出功,此时对应的逸出动能最大。
即 E k =E 光-W 0需要注意的是,这里的 △E k 、W 0 都是很多电子的平均值。
就某一个具体的电子来说比1平均值大或小,所以若对某一个电子应该有△E k=E光±E动-W0。
式子中E动为比平均值多或少的能量,这就是课本中提到的“若电子吸收的能量与原有的热运动能量之和超过逸出功……”的“原有的热运动能量”的含义。
光电效应的教学设计和反思
光电效应的教学设计和反思引言光电效应是物理学中的一个重要现象,它的研究对于理解光与物质相互作用的基本原理具有重要意义。
在高中物理教学中,光电效应一直是一个难以理解和掌握的内容。
本文旨在探讨光电效应的教学设计和反思,通过合理的教学设计和反思,提高学生对光电效应的理解和掌握能力。
一、教学设计1. 教学目标在教学过程中,应明确教学目标。
光电效应的教学目标主要包括以下几个方面:(1)了解光电效应的基本概念和定义。
(2)掌握光电效应的实验方法和步骤。
(3)理解光电效应的机制和原理。
(4)能够运用光电效应的知识解决实际问题。
2. 教学内容和方法(1)教学内容:①光电效应的概念和定义;②光电效应的实验方法和步骤;③光电效应的机制和原理;④光电效应在实际生活中的应用。
(2)教学方法:①启发式教学法:通过引导学生观察、实验和思考,帮助他们主动探索和发现光电效应的规律和规律。
②实验教学法:通过开展相关的实验活动,让学生亲自操作和观察,提高他们对光电效应的认识。
③讨论教学法:组织学生进行小组讨论或全班讨论,促进思维碰撞和交流,培养学生的合作意识和创新思维能力。
④归纳总结法:在教学过程中,及时归纳和总结已学内容,帮助学生加深记忆和理解。
3. 教学过程(1)导入阶段:通过讲解一些与光电效应相关的现象或问题,引起学生的兴趣,并激发他们的探索欲望。
比如,可以提问:为什么在某些材料上照射光线会产生电流?(2)实验探究阶段:组织学生进行光电效应实验,让他们亲自操作并观察现象。
可以使用光电效应实验装置,通过改变光源强度、光源频率或光源材料等因素,观察其对光电效应的影响。
(3)概念讲解阶段:通过讲解和示例,帮助学生理解光电效应的基本概念和定义。
可以结合粒子模型和波动模型来进行说明,让学生对光电效应的本质有更深刻的理解。
(4)机制和原理阶段:通过讲解光电效应的机制和原理,引导学生深入探究和思考。
可以结合经典物理理论,解释光电效应发生的原因和光子的能量与频率之间的关系。
高中物理_光电效应教学设计学情分析教材分析课后反思
⾼中物理_光电效应教学设计学情分析教材分析课后反思【教学设计】光电效应_物理_⾼中_1、引⼊:幻灯⽚展⽰光电效应的三个诺贝尔物理学奖项。
(得主照⽚与简介)光电效应最先由赫兹发现,他的学⽣勒纳德对光电效应的研究卓有成效并获1905年诺贝尔物理学奖,爱因斯坦提出光⼦说从理论上成功解决光电效应⾯临的难题并因此获1921年诺贝尔物理学奖,美国物理学家密⽴根通过精确实验验证了爱因斯坦理论,并获1923年诺贝尔物理学奖。
光电效应的科学之光经众多物理学奖前赴后继,三⼗年努⼒求索,在物理学史上成为绚丽夺⽬的篇章……(通过展⽰光电效应的三个物理学奖项引起学⽣对光电效应⼀探究竟的学习动机)(2’)2、视频演⽰实验:X光照射锌板演⽰光电效应现象。
观察现象,通过阶梯形、逻辑性提问引发思考。
提问如下:①:这个是什么仪器?(指着验电器问)②:这个仪器有什么⽤?③:现在验电器⾦属箔张开说明了什么?④:那么验电器为什么带电呢?与之前弧光灯不照射⾦属箔不张开对⽐,引导学⽣分析出正是因为弧光灯的照射,锌板发射出电⼦⾃⾝带上了正电。
(此处可设问这种现象与静电感应有何区别?)引导学⽣⽤⾃⼰的话描述光电效应现象,从⽽引出光电效应概念:物体在光的照射下发射电⼦的现象叫光电效应,发射出来的电⼦叫光电⼦。
(学⽣将了解并可以识别光电效应)光电效应是⼀个奇特的现象,有很多科学家对这个现象进⾏了研究,包括上⾯三位诺贝尔物理学奖得主,那么,如果是你,你会怎么去探究光电效应的规律呢?(5’)提问:我们从初中开始以及⾼中三年学过的实验探究的⽅法有哪些?(控制变量法,对⽐试验,转化法等)引导学⽣分析,要探究光电效应,⾸先需要让光电效应再⽣,也就是需要光电效应的发⽣装置(⽐如上述弧光灯照射锌板就是⼀个发⽣装置,但要定量探究还须改进)——>光电效应现象看不到摸不着,必须转化为可测量的量去研究它(转化法)——>光电效应既然有电⼦发射出来,那么可以从电⼦的⾓度去研究,与电⼦有关的量有什么呢,⽐如电流,如果要研究电流,就必须要有⼀个电路。
高中物理光电效应教案
高中物理光电效应教案高中物理光电效应教案作为一名教师,通常需要用到教案来辅助教学,教案是实施教学的主要依据,有着至关重要的作用。
那么问题来了,教案应该怎么写?下面是小编精心整理的高中物理光电效应教案,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
高中物理光电效应教案篇11、知识与技能(1)通过实验了解光电效应的实验规律。
(2)知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。
(3)了解康普顿效应,了解光子的动量2、过程与方法:经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。
3、情感、态度与价值观:领略自然界的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲,乐于探究自然界的奥秘,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
教学重点:光电效应的实验规律教学难点:爱因斯坦光电效应方程以及意义教学方法:教师启发、引导,学生讨论、交流。
教学用具:投影片,多媒体辅助教学设备(一)引入新课回顾前面的学习,总结人类对光的本性的认识的发展过程?(多媒体投影,见课件。
)光的干涉、衍射现象说明光是电磁波,光的偏振现象进一步说明光还是横波。
19世纪60年代,麦克斯韦又从理论上确定了光的电磁波本质。
然而,出人意料的是,正当人们以为光的波动理论似乎非常完美的时候,又发现了用波动说无法解释的新现象光电效应现象。
对这一现象及其他相关问题的研究,使得人们对光的又一本质性认识得到了发展。
(二)进行新课1、光电效应实验演示1:(课件辅助讲述)用弧光灯照射擦得很亮的锌板,(注意用导线与不带电的验电器相连),使验电器张角增大到约为30度时,再用与丝绸磨擦过的玻璃棒去靠近锌板,则验电器的指针张角会变大。
上述实验说明了什么?(表明锌板在射线照射下失去电子而带正电)概念:在光(包括不可见光)的照射下,从物体发射电子的现象叫做光电效应。
发射出来的电子叫做光电子。
2、光电效应的实验规律(1)光电效应实验如图所示,光线经石英窗照在阴极上,便有电子逸出————光电子。
高三物理教案光电效应教学设计(最新2篇)
高三物理教案光电效应教学设计(最新2篇)光电效应光子教案篇一教学目标知识目标(1)知道光电效应现象(2)知道光子说的内容,会计算光子频率与能量间的关系(3)会简单地用光子说解释光电效应现象(4)知道光电效应现象的一些简单应用能力目标培养学生分析问题的能力教学建议教材分析分析一:课本中先介绍光电效应现象,再学习光子说,最后用光子说解释光电效应现象产生的原因。
本节内容说明光具有粒子性,从而引出量子论的基本知识。
分析二:光电效应有如下特点:①光电效应在极短的时间内完成;②入射光的频率大于金属的极限频率才会发生光电效应现象;③在已经发生光电效应的条件下,逸出的光电子的数量跟入射光的强度成正比;④在已经发生光电效应的条件下,光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大。
教法建议建议一:对于光电效应现象先要求学生记住光电效应的实验现象,然后运用光子说去解释它,这样可以加深学生的理解。
建议二:学生应该会根据逸出功求发生光电效应的极限频率,但可以不要求运用爱因斯坦光电效应方程进行计算。
教学设计示例光电效应、光子教学重点:光电效应现象教学难点:运用光子说解释光电效应现象示例:一、光电效应1、演示光电效应实验,观察实验现象2、在光的照射下物体发射光子的现象叫光电效应3、现象:(1)光电效应在极短的时间内完成;(2)入射光的频率大于金属的极限频率才会发生光电效应现象;(3)在已经发生光电效应的条件下,逸出光电子的数量跟入射光的强度成正比;(4)在已经发生光电效应的条件下,光电子最大初动能随入射光频率的增大而增大。
4、学生看书上表格常见金属发生光电效应的极限频率5、提出问题:为什么会发生3中的现象二、光子说1、普朗克的量子说2、爱因斯坦的光子说在空间传播的光不是连续的,而是一份份的,每一份叫做光量子,简称光子。
三、用光子说解释光电效应现象先由学生阅读课本上的解释过程,然后教师提出问题,由学生解释。
四、光电效应方程1、逸出功2、爱因斯坦光电效应方程对一般学生只需简单介绍对层次较好的学生可以练习简单计算,深入理解方程的意义例题:用波长200nm的紫外线照射钨的表面,释放出的光电子中最大的动能是2.94eV. 用波长为160nm的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子的最大动能是多少?五、光电效应的简单应用六、作业探究活动题目:光电效应的应用组织:分组方案:分组利用光电二极管的特性制作小发明评价:可操作性、创新性、实用性光电效应光子教案篇二光量子(光子):E=h实验结论光子说的解释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频率才能产生光电效应电子从金属表面逸出,首先须克服金属原子核的引力做功(逸出功W),要使入射光子的能量不小于W,对应频率即是极限频率。
高中物理光电效应教案
高中物理光电效应教案一、教学目标1. 让学生理解光电效应的定义和现象。
2. 让学生掌握光电效应的条件和规律。
3. 让学生学会应用光电效应的基本原理解决实际问题。
二、教学内容1. 光电效应的定义和现象2. 光电效应的条件3. 光电效应的规律4. 光电效应的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:光电效应的定义、条件、规律和应用。
2. 教学难点:光电效应的规律和应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究光电效应的规律和应用。
2. 利用实验和图片,生动展示光电效应的现象和原理。
3. 通过例题讲解,让学生学会运用光电效应解决实际问题。
五、教学过程1. 导入:通过介绍光电效应的发现背景,激发学生的兴趣。
2. 光电效应的定义和现象:引导学生理解光电效应的定义,并通过图片和实验现象,让学生感受光电效应的魅力。
3. 光电效应的条件:讲解发生光电效应的条件,让学生明白光电效应的发生原理。
4. 光电效应的规律:引导学生通过实验数据,总结光电效应的规律。
5. 光电效应的应用:结合实际例子,让学生了解光电效应在生产和生活中的应用。
6. 课堂小结:总结本节课的主要内容和知识点。
7. 布置作业:设计具有针对性的作业,巩固学生对光电效应的理解和应用。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问,了解学生对光电效应基本概念的理解程度。
2. 实验观察:评估学生在实验中观察光电效应现象的细致程度和分析问题的能力。
3. 作业完成情况:检查学生对光电效应知识点的掌握和应用能力。
七、教学拓展1. 光电效应与康普顿效应的比较:介绍两种效应的区别和联系,拓展学生知识面。
2. 光电效应在现代科技中的应用:如太阳能电池、光电探测器等,激发学生学习兴趣。
八、教学反思1. 回顾本节课的教学内容,检查教学目标的达成情况。
2. 分析教学过程中的优点和不足,为下一步教学提供改进方向。
九、课后作业1. 理解并背诵光电效应的基本概念和规律。
2. 完成课后练习题,巩固光电效应的知识点。
《光电效应》 说课稿
《光电效应》说课稿尊敬的各位评委、老师:大家好!今天我说课的题目是《光电效应》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《光电效应》是高中物理选修 3-5 中的重要内容。
它揭示了光的粒子性,不仅是近代物理的重要基石,也为量子力学的发展奠定了基础。
这部分内容在教材中的地位十分重要,它承前启后,既深化了学生对光的本性的认识,又为后续学习物质波等知识做好铺垫。
教材首先通过实验现象引入光电效应,然后逐步分析其规律和特点,最后从理论上进行解释。
这种编排符合学生的认知规律,有助于培养学生的实验观察能力和逻辑思维能力。
二、学情分析学生在之前的学习中,已经对光的波动性有了一定的了解,但对于光的粒子性较为陌生。
他们具备一定的物理知识基础和实验操作能力,但对于微观领域的物理现象理解起来可能存在困难。
因此,在教学中需要通过实验演示和形象的比喻,帮助学生突破思维障碍,建立起光的粒子性的概念。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)理解光电效应的现象和规律。
(2)知道光电效应方程,并能进行简单的计算。
(3)了解光电效应在实际生活中的应用。
2、过程与方法目标(1)通过观察实验现象,培养学生的观察能力和分析问题的能力。
(2)经历探究光电效应规律的过程,体会科学探究的方法。
3、情感态度与价值观目标(1)感受科学探究的艰辛与乐趣,培养学生勇于探索的精神。
(2)体会物理学对科技发展和社会进步的推动作用,激发学生学习物理的兴趣。
四、教学重难点1、教学重点(1)光电效应的实验规律。
(2)光电效应方程的理解和应用。
2、教学难点(1)光的粒子性的理解。
(2)光电效应方程的推导。
五、教法与学法1、教法(1)实验演示法:通过演示光电效应实验,让学生直观地观察到现象,激发学生的学习兴趣。
(2)问题引导法:设置一系列问题,引导学生思考和探究,培养学生的思维能力。
(3)讲授法:对重点和难点知识进行讲解,使学生理解和掌握。
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《光电效应》教学设计教学目标知道什么是光电效应,通过实验了解光电效应实验现象。
理解光电效应中极限频率的概念及其与光的电磁理论的矛盾。
知道光电效应的瞬时性及其与光的电磁理论的矛盾.。
理解光子说及其对光电效应的解释。
理解爱因斯坦光电效应方程并会用来解决简单问题。
教学重点光电效应现象的基本规律、光子说的基本思想和做好光电效应的演示实验是本节课的重点。
教学难点对光电效应现象和规律的解释。
教学用具锌板、验电器、紫外线灯、日光灯、毛皮、玻璃棒、光电效应演示仪.教学过程一.新课的引入播放微视频,介绍物理学史上对光的波动性与粒子性之争。
二.教学过程的设计1.光电效应现象教师活动:用细砂纸打磨锌板表面,将锌板与验电器连接。
把毛皮摩擦过的橡胶棒与锌板接触,使锌板和验电器带上负电。
用日光灯去照射锌板,请学生观察验电器指针偏转情况。
用紫外线灯管去照射锌板,请学生观察验电器指针偏转情况。
学生活动:观察实验现象,在老师引导下思考出现这些现象的原因。
结论:由于紫外线灯管照射锌板,使原本带负电的验电器指针偏转夹角迅速减小,说明锌板迅速逸出电子。
这种由于光的照射而使金属逸出电子的现象叫做光电效应现象。
2.光电效应规律。
(1)存在极限频率教师活动:引导学生思考刚才的演示实验,比较日光灯与紫外线的区别,思考其中的规律。
学生活动:回想刚才观察到的实验现象,思考日光灯与紫外线的区别,总结其中的规律。
结论:任何一种金属,都存在极限频率。
(2)光越强,单位时间内逸出的光电子数越多。
教师活动:介绍光电管构造,原理,介绍光电效应演示仪中的电路。
需要让学生明白,电流表指针偏转,表示发生光电效应;电流表指针偏转越大,表示光电流越大,即单位时间内逸出的光电子数越多。
介绍完毕后用光电效应演示仪演示光强对光电效应的影响。
学生活动:认真听讲,观察实验现象,总结规律。
结论:光越强,单位时间内逸出的光电子数越多。
(3)光电效应产生的瞬时性。
教师活动:演示实验。
用遮光板挡住光源后再拿走遮光板,请学生观察光电效应现象产生的快慢。
学生活动:观察实验现象,总结规律.结论:光电效应产生非常快,具有瞬时性。
3.对光电效应现象和规律的解释:(1)对光电效应现象的解释教师活动:介绍金属内部构造,提出问题:为什么当光照射金属板,金属板表面会逸出电子?学生活动:讨论思考,回答问题。
结论:因为光照给电子能量,使电子可以克服引力做功从金属表层挣脱出来。
由于使表层的电子出来最容易,做功最少,物理上规定:使电子从金属表层挣脱出来需对电子做功的最小值叫做逸出功。
(2)对光电效应规律的解释环节1.经典电磁理论的局限性教师活动:介绍经典电磁理论,提出问题“试着用经典电磁理论来解释光电效应现象中的三条规律。
”学生活动:讨论交流,完成下列表格,并派代表展示。
结论:经典电磁理论无法解释存在极限频率和光电效应产生的瞬时性。
环节2.爱因斯坦光电效应方程教师活动:介绍爱因斯坦光子说。
引导学生推导爱因斯坦光电效应方程。
学生活动:了解爱因斯坦光子说,思考光电效应产生过程,推导爱因斯坦光电效应方程。
结论:hν =W0+E k环节3.用爱因斯坦光子说和光电效应方程来解释现象和规律。
教师活动:适当予以引导。
学生活动:交流讨论,用爱因斯坦光子说和光电效应方程去解释光电效应现象和规律。
结论:爱因斯坦的光子说和光电效应方程可以完美解释光电效应现象和规律。
三.课堂小结教师活动:引导学生回想本节授课过程,思考本节学到了哪些方法和内容。
学生活动:思考,归纳总结,展示总结成果四.布置作业复习课上所学内容,完成学案。
学情分析在高中物理设置光电效应一节,主要目的不是让学生获知或者认识光电效应这一现象,而是让学生体验——解释物理现象的过程中推动了物理理论的发展,而且理论发展的关键是观念的更新——自然学科的发展规律。
本节学习的始点是了解光电效应这一现象及其特定实验中的实验规律;问题的归宿是新旧观念对光电效应的解释对比,从而进一步论证新观念的广泛性。
教材中出现了 "电磁理论"这一术语,但高中生对电磁理论是非常陌生的,学生会有疑问“什么是电磁理论,电磁理论与能量的连续性和积累性有怎样的关系?”。
另外,由于学生没有学习选修3-4的内容,所以接受光的波动说和光的粒子说是非常困难的,讲这节内容如同建造空中楼阁。
本节课内容抽象,学生难以想象和理解。
学生学习效果评测结果及分析本节课较好的完成了教学目标,课堂上学生积极思考,全身心投入到教学活动中来。
课后进行了5分钟的测试,三道选择题,测试结果全班46人,有41位同学全部答对,良好率达到89.1 % 。
说明学生对光电效应现象及规律能够基本掌握。
题目如下:【检测题】1钠在紫光照射下,产生光电效应并形成光电流,若减小紫光的强度,则随之减小的物理量是()A.光电流强度 B.光电子的最大初动能C.紫光的频率 D.钠的极限频率2.用光照射金属表面,没有发射光电子,这可能是( ) A.入射光强度太小 B.照射的时间太短C.光的波长太短 D.光的频率太低3.用导线把验电器与锌板相连接,当用紫外线照射锌板时,发生的现象是()A.有电子从锌板飞出 B.有光子从锌板飞出C.验电器内的金属箔带正电 D.验电器内的金属箔带负电教材分析本单元分四小节,分别是:光电效应、康普顿效应、实物粒子的波粒二象性、“基本粒子”与恒星演化。
其中重点探讨微观物质的波粒二象性。
而光电效应是光粒子性的非常重要的实验证明,对光电效应现象的研究和解释有助于学生初步了解粒子物理的基础,从而突破对微观世界的想象与认识这个难点,对量子性接受与理解。
并能深刻体会人类对世界的不尽探索。
评测练习1钠在紫光照射下,产生光电效应并形成光电流,若减小紫光的强度,则随之减小的物理量是()A.光电流强度 B.光电子的最大初动能C.紫光的频率 D.钠的极限频率2.用光照射金属表面,没有发射光电子,这可能是( ) A.入射光强度太小 B.照射的时间太短C.光的波长太短 D.光的频率太低3.用导线把验电器与锌板相连接,当用紫外线照射锌板时,发生的现象是()A.有电子从锌板飞出 B.有光子从锌板飞出C.验电器内的金属箔带正电 D.验电器内的金属箔带负电光电效应教学反思在高中物理设置光电效应一节,主要目的不是让学生获知或者认识光电效应这一现象,而是让学生体验——解释物理现象的过程中推动了物理理论的发展,而且理论发展的关键是观念的更新——自然学科的发展规律。
本节学习的始点是了解光电效应这一现象及其特定实验中的实验规律;问题的归宿是新旧观念对光电效应的解释对比,从而进一步论证新观念的广泛性。
但备课时我发现有三个问题:第一、教材中出现了 "电磁理论"这一术语,但高中生对电磁理论是非常陌生的,学生会有疑问“什么是电磁理论,电磁理论与能量的连续性和积累性有怎样的关系?”;第二、由于学生没有学习选修3-4的内容,所以接受光的波动说和光的粒子说是非常困难的,讲这节内容如同建造空中楼阁;第三、光电效应的演示实验并不好做。
但如果不加演示实验,那么介绍实验规律时非常突兀和无趣,而讲授实验规律时不加以解释,那么学生会觉得枯燥无味。
所以,对本节课我是这么设计和实施的。
第一、进行"光电效应"教学时,教师应有意屏蔽"电磁理论"术语,而仅仅引导同学们以能量连续性(和积累性)观念和能量量子化观念解释光电效应的实验规律,从而自我体验到运用前者时遇到困难和运用后者时得以圆满。
这就能使得学生亲身体会观念更新的意义。
第二、通过微视频,简单形象介绍光的本性中粒子说和波动说的争论,一个是引发学生对光本性的思考,激发学生学习兴趣,也为后面理解光电效应的意义做铺垫。
第三、由于课本上实验与探究中这个演示实验非常直观。
所以我觉得有必要把这个实验做出来。
但实际上真正实验时,验电器指针发生明显的偏转需要逸出足够多的电子。
对锌板面积和紫外线光源功率都是有要求的,即锌板面积要足够大,紫外线光源要足够强。
实验室中的锌板面积太小,而面对学生做演示实验又不能用大功率的紫外线光源,所以根本实现不了课本上的演示实验的效果。
所以,对本实验我进行了改进。
首先使验电器和锌板连接,然后用毛皮摩擦过的橡胶棒与锌板接触,这样验电器和锌板都带上负电,验电器指针偏转。
再用很小功率的紫外线光源照射锌板,发现验电器指针偏转夹角迅速减小。
说明由于紫外线照射导致了锌板失去电子。
现象非常明显,对让学生了解什么是光电效应起到了很好的效果。
光电效应一节,新概念多且抽象、概念之间的关系紧密又复杂,又要引导同学们以新旧两种观念分析同一问题,在比较中体验新观念的意义,理解物理理论的发展规律、领会自然科学的发展观。
这样的教学特点和目标,在客观上就加大了本节课的授课难度。
本节授课能够充分锻炼新教师的授课能力,体现老师的授课艺术。
期待自己每一轮教学都能比上一轮更精彩、更富有艺术性。
关于课程标准的研究本节课选自《普通高中课程标准实验物理教科书物理<选修3-5>》(鲁科版)第五章《波与粒子》中第一节《光电效应》。
《普通高中物理课程标准》中对本节要求通过实验,了解光电效应现象。
知道爱因斯坦光电效应方程及其意义。