高中物理_光电效应教学设计学情分析教材分析课后反思

《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