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《第四章2光电效应》学历案-高中物理人教版19选择性必修第三册
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《光电效应》学历案(第一课时)一、学习主题本课学习主题为“光电效应”,这是高中物理课程中光电学的重要一环。
通过本课学习,学生将掌握光电效应的基本概念、原理及在日常生活和科技领域的应用。
二、学习目标1. 理解光电效应的基本概念和基本原理,包括光子与电子的相互作用以及光电流的产生机制。
2. 掌握光电效应的实验装置及其操作方法,并能对实验结果进行初步分析。
3. 了解光电效应在现实生活中的应用,如光电管、光电池等器件的工作原理。
4. 培养学生的观察能力、实验操作能力和分析问题的能力。
三、评价任务1. 课堂表现评价:通过学生在课堂上的表现,评价其对光电效应基本概念和原理的理解程度。
2. 实验操作评价:通过学生操作实验装置的熟练程度和实验结果的准确性,评价其实验操作能力。
3. 作业评价:通过学生完成课后作业的情况,评价其对光电效应相关知识的掌握程度和应用能力。
四、学习过程1. 导入新课:通过介绍光电效应的历史背景和重要应用,引起学生对本课的兴趣和好奇心。
2. 讲解基本概念:讲解光电效应的基本概念、光子与电子的相互作用以及光电流的产生机制。
3. 演示实验装置:通过实验装置的演示,让学生了解光电效应实验的具体操作步骤。
4. 学生动手实验:学生分组进行实验操作,记录实验数据,并对实验结果进行分析和讨论。
5. 归纳总结:归纳总结光电效应的基本原理和应用,强调学生在日常生活中遇到的相关现象和问题。
五、检测与作业1. 课堂检测:通过课堂小测验或提问的方式,检测学生对光电效应基本概念和原理的掌握情况。
2. 课后作业:布置与光电效应相关的课后作业,如撰写实验报告、分析生活中的光电效应现象等。
3. 拓展阅读:推荐相关物理教材或科普读物,供学生进一步学习和拓展知识面。
六、学后反思1. 教师反思:反思本课教学过程中存在的问题和不足,如教学方法是否得当、学生是否能够充分理解等。
2. 学生反思:学生回顾本课学习内容,总结自己在知识掌握、实验操作和分析问题等方面的收获和不足。
《光电效应》 导学案
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《光电效应》导学案一、学习目标1、了解光电效应的实验规律。
2、理解爱因斯坦光电效应方程并能用来解释光电效应现象。
3、了解康普顿效应,了解光子的动量。
二、知识梳理(一)光电效应的实验规律1、存在饱和电流在光照条件不变的情况下,随着所加电压的增大,光电流趋于一个饱和值。
入射光越强,饱和电流越大。
这表明入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多。
2、存在遏止电压使光电流减小到零的反向电压 Uc 称为遏止电压。
遏止电压的存在意味着光电子具有一定的初速度。
遏止电压与入射光的频率有关,而与入射光的强度无关。
3、存在截止频率(极限频率)当入射光的频率低于截止频率时,无论光的强度多大,都不发生光电效应。
不同金属的截止频率不同。
当入射光的频率超过截止频率时,无论光多么微弱,几乎在照到金属时立即产生光电流,时间不超过 10⁻⁹ s。
(二)爱因斯坦光电效应方程1、光子说光是不连续的,而是一份一份的,每一份光叫做一个光子,光子的能量 E =hν,其中 h 是普朗克常量,ν是光的频率。
2、光电效应方程Ek =hν W₀其中 Ek 是光电子的最大初动能,W₀是金属的逸出功。
(三)康普顿效应1、康普顿效应在光的散射中,除了与入射光波长相同的成分外,还有波长更长的成分,这个现象称为康普顿效应。
2、光子的动量p =h/λ三、重点难点(一)重点2、爱因斯坦光电效应方程的理解和应用。
(二)难点1、对光电效应规律的理解。
2、用爱因斯坦光电效应方程解释光电效应现象。
四、典型例题例 1:某金属在一束黄光照射下,恰好能有电子逸出,改用强度相同的紫光照射,则()A 逸出的光电子的最大初动能不变B 逸出的光电子的最大初动能增大C 单位时间内逸出的光电子数减少D 有可能不发生光电效应解析:紫光的频率大于黄光的频率,根据爱因斯坦光电效应方程Ek =hν W₀,频率增大,光电子的最大初动能增大,A 错误,B 正确;强度相同的紫光和黄光,由于紫光的频率高,单个光子的能量大,所以单位时间内照射到金属表面的光子数减少,单位时间内逸出的光电子数减少,C 正确;因为该金属在黄光照射下能有电子逸出,而紫光的频率大于黄光的频率,所以一定能发生光电效应,D 错误。
光电效应 光子的学案.docx
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《光电效应光子》的学案学习目标1、知道光电效应的产生条件2、知道光电效应规律与光的电磁理论的矛盾3、理解光子说及其对光电效应的解释4、理解爱因斯坦光电效应方程并会用来解决简单的问题自学指导1.回顾波是传递能量的一种方式,振动的能量与振幅有关2.阅读教材P39—P413.完成自学检测自学检测—、光电效应现象1.用弧光灯照射锌板,与锌板相连的验电器就带 __________ ,这说明锌板在光的照射下发射了_________2.____________________________________________ 在光的照射下物体发射电子的现象,叫做 _____________________________________________ ,发射出来的电子叫做____________二、光电效应规律如图所示装置,不同单色光照射不同金属,要产生光电效应,必须有一个 ___________如锌板用紫外线照射,能产生光电效应,用黄光照射(即使光强增强)则不能产生光电效应①产生光电效应的条件:任何一种金属,都有一个________ ,入射光的频率必须 _______ 这个极限频率,才能产生光电效应;_____ 这个频率的光不能产生光电效应。
(请学生看教材上列出的几种金属的极限频率)②光电效应的产生时间:即使入射光的强度非常微弱,只要________ 大于被照金属的____________ ,就会立即有___ 逸出,这就是说当入射光照射到金属上时,光电子的发射几乎是________ , _般不超过___ O三、光的电磁说不能解释光电效应1、不能解释光电效应的产生条件按光的电磁说,光是_______ ,是变化电场与变化磁场的传播。
入射光照射金属时,金属中的电子受变化电场的策动力作用而作受迫振动。
入射光变—时,振幅应—,当电子的振幅足够大时,总可挣脱金属束缚而逸出。
因此,只要____________ 足够强,光电效应总该发生, 并且光电子的初动能也会随入射光的增大而增大,与光的____________ 无关。
新教材人教版高中物理选择性必修第三册 4-2 光电效应 导学案
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4.2光电效应【学习目标】一、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。
4.了解光既具有波动性,又具有粒子性。
二、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。
三、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。
【学习重点】光电效应的实验规律。
【学习难点】爱因斯坦光电效应方程以及意义。
【学习过程】一、光电效应的实验规律1.光电效应(1)在光(包括不可见光)的照射下,从物体发射_________的现象叫做光电效应。
(2)光电效应实验中,金属受光照射后从表面发射出来的电子叫____电子,实质上光电子是获得了光的能量的电子,并不是其它粒子。
2.光电效应的实验规律(1)当入射光频率减小到某一数值νc时,A、K极板间不加反向电压,电流也为0。
νc称为____________或____________。
这就是说,当入射光的频率________截止频率时无论光的强度多大,照射时间多长都不发生光电效应。
截止频率与________________的性质有关。
(2)光照不变,增大U AK,G表中电流达到某一值后不再增大,即达到饱和值。
即存在____________。
理解:频率不变,入射光越强,饱和电流________,单位时间内发射的光电子数越多。
(3)如果施加反向电压,也就是阴极接电源正极、阳极接电源负极,在光电管两极间形成使电子减速的电场,电流有可能为0。
使光电流减小到0的反向电压U c称为_________________。
1m e v c2=eU c,可以理解为:光电子克服电场力做功,到达A极板时速度刚好为2零。
同一种金属,截止电压只与光的_________有关。
光电子的最大初动能只与入射光的____________有关,入射光的____________无关。
统编人教版物理高中选修第三册《2 光电效应》优秀教研导学案
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光电效应【学习目标】一、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。
4.了解光既具有波动性,又具有粒子性。
二、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。
三、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。
【学习重点】光电效应的实验规律。
【学习难点】爱因斯坦光电效应方程以及意义。
【学习过程】一、光电效应的实验规律1.光电效应(1)在光(包括不可见光)的照射下,从物体发射_________的现象叫做光电效应。
(2)光电效应实验中,金属受光照射后从表面发射出来的电子叫____电子,实质上光电子是获得了光的能量的电子,并不是其它粒子。
2.光电效应的实验规律(1)当入射光频率减小到某一数值νc时,A、K极板间不加反向电压,电流也为0。
νc称为____________或____________。
这就是说,当入射光的频率________截止频率时无论光的强度多大,照射时间多长都不发生光电效应。
截止频率与________________的性质有关。
(2)光照不变,增大U AK,G表中电流达到某一值后不再增大,即达到饱和值。
即存在____________。
理解:频率不变,入射光越强,饱和电流________,单位时间内发射的光电子数越多。
(3)如果施加反向电压,也就是阴极接电源正极、阳极接电源负极,在光电管两极间形成使电子减速的电场,电流有可能为0。
使光电流减小到0的反向电压U c称为_________________。
1m e v c2=eU c,可以理解为:光电子克服电场力做功,到达A极板时速度刚好为零。
2同一种金属,截止电压只与光的_________有关。
光电子的最大初动能只与入射光的____________有关,入射光的____________无关。
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光的粒子性第一课时光电效应【自主归纳】一、光电效应现象1.用弧光灯照射锌板,与锌板相连的验电器就带_________,这说明锌板在光的照射下发射了_________。
2.在光的照射下物体发射电子的现象,叫做___________,发射出来的电子叫做___________。
二、光电效应规律如图所示.S为抽成真空的光电管,C是石英窗口,光线可通过它照射到金属板K上,金属板A和K组成一对电极与外部电路相连接.光源为白炽灯,在光源和石英窗口C之间插入不同颜色的滤光片可以改变入射光的频率,光源的亮度可以通过另一套装置调节。
1.光电效应产生条件任何一种金属,都有一个,入射光的频率必须______这个极限频率,才能产生光电效应;_____这个频率的光不能产生光电效应,与光照强度无关。
2.当外电路电压为零时依然有电流,说明飞出的电子不需要加速电压,能从金属板K飞向金属板A。
这也说明飞出的电子具有一定,具有一定的初动能。
将外电路反接,当反向电压达到一定值时光电流为零,说明此时没有光电子能够从金属板K到达金属板A,这个电压称为。
3.光电效应具有。
当光照频率超过截止频率时,无论入射光怎样微弱,几乎在照到金属时立即产生光电流。
精确测量表明产生电流的时间不超过10-9S。
4.当入射光的频率大于极限频率就时,光电流强度与入射光的强度成。
说明:①光电效应的实质:光现象转化为电现象。
②定义中的光包括不可见光和可见光。
③使锌板发射出电子的光是弧光灯发出的紫外线。
三、光电效应方程1.光子说:在空间里传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光的能量子,简称光子,光子的能量ε= ,其中h= J·s。
2.爱因斯坦光电效应方程=hν- 。
表达式:Ek物理意义:金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量的一部分用来克服金属的,剩下的表现为逸出后光电子的最大初动能E=hν- 。
k【补充内容】1. 光电子最大初动能(测量方法)在光电效应中从金属中出来的光电子,它们的初速度会有差异,初动能会有差异,其中最大者叫最大初动能。
导学案:4_2 光电效应(解析版)
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第2节光电效应【知识梳理与方法突破】一、光电效应及其实验规律1.光电效应中的几组概念的理解两组对比概念说明光子光电子光子指光在空间传播时的每一份能量,光子不带电,光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子,其本质是电子,光子是光电效应的因,光电子是果光电子的初动能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光子的能量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照射到金属表面单位面积上内光子能量与入射光子数的乘积光电流饱和电流金属板飞出的光电子到达阳极,回路中便产生光电流,随着所加正向电压的增大,光电流增大,但光电流趋于一个饱和值,这个饱和值是饱和电流,在一定的光照条件下,饱和电流与所加电压大小无关光的强度饱和电流饱和光电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的,对于不同频率的光,由于每个光子的能量不同,饱和电流与入射光强度之间没有简单的正比关系2.光电效应的实验规律(1)发生光电效应时,入射光越强,饱和电流越大,即入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多。
(2)光电子的最大初动能(或遏止电压)与入射光的强度无关,只与入射光的频率有关。
入射光的频率越高,光电子的最大初动能越大,但最大初动能与频率不成正比。
(3)每一种金属都有一个截止频率(或极限频率)νc,入射光的频率必须大于νc 才能发生光电效应。
频率低于νc的入射光,无论光的强度有多大,照射时间有多长,都不能发生光电效应。
不同金属的截止频率不同。
光电效应导学案
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第二章第1节光电效应2014-04-14班级_____ __ 姓名__ ____〒〒学习目标〒〒1.了解什么是光电效应现象,了解什么是极限频率、最大初始动能2.知道普朗克提出的能量量子的假说3.理解爱因斯坦的光子说及光电效应的解释,了解光电效应方程,并会用来解决简单问题.(重点+难点)〒〒基础知识〒〒阅读P28-P35页书本内容,完成以下填空一.光电效应1.金属在的照射下发射的现象叫做光电效应,发射出来的电子叫做。
光电子在电路中形成的电流叫做。
2.事实上,对于每一种金属,只有当大于某一频率ν0时,才会产生光电流。
我们将ν0叫做。
其对应的波长称为。
在表2-1-2中所列的金属中,极限频率最大的金属是,最大频率是 Hz;极限波长最大的金属是,最大波长是 m.3.公式E m=1/2mv max2表示光电子出射时的。
式中m表示的质量,v max为光电子的。
光电子的可以通过测量遏止电压来确定。
〒〒新课讲解〒〒知识点一:光电效应的实验规律实验一:光电流与光的强度和频率的关系实验说明:(1)光的强弱是指发光灯管的功率大小,也就是说强度越大光越亮的意思;(2)光的频率决定光的颜色,按红橙黄绿蓝靛紫排列频率逐渐升高,更高的叫做紫外线;(3)光电流的强弱表示光电子的多少。
入射光光电流的变化强度改变强强中中弱弱频率改变蓝光强绿光弱红光无实验结论:(1)光电流的强弱与入射光的和都有关。
入射光越强,光电流越,射出的光电子数量就越;入射光的频率越大,光电流越,射出的光电子就越。
(2)当红光照射时,无论光有多强,时间有多久,光电流都产生,也就是没有的产生。
每种金属都有这样的一个最低入射光频率,叫做,用符号表示。
只有当入射光的频率极限频率时,才会产生现象,出现。
实验二:最大初始动能与入射光强度和频率的关系实验说明:(1)光电效应中电子被光打出金属后的动能叫做光电子的初始动能,其中金属外表面的电子出来时初始动能最大就叫做光电子的最大初始动能(2)遏止电压的大小表现了光电子最大初始动能的大小入射光遏止电压强度改变强6V中6V弱6V频率改变蓝光6V绿光 2.5V实验结论:(1)入射光的强度逐渐减弱时,遏止电压,也就是说光电子的与入射光的强弱。
光电效应导学案
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武安市第一中学2015年高三一轮物理 编制人:张会涛 程翠芳 审核人:高三物理组 编号: 领导签字第1页,共4页第2页,共4页班 级小 组姓 名学 号定义:普朗克认为,带电微粒辐射或者吸收能量时,只能辐射或吸收某个 值ε 的整数倍.即能量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 叫做=6.63×10-34 J·s. 光电效应:在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象,叫做光电效应,发射出来任何一种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于、等于这个极限频率才能发生 . 光子说:空间传播的光的能量是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子.光子是金属的逸出功. 叫做该种金属的截止频率(又叫极,叫做该金属的逸出功. 、如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线2 严谨的人,方方面面表现的都是严谨;乐观的人,时时处处看到的都是阳光第3页,共4页第4页,共4页学会求知、学会做人、学会生活、学会创造胜在过程赢在状态科学备考准确高效三、对光的波粒二象性、物质波的考查光既有波动性,又有粒子性,两者不是孤立的,而是有机的统一体,其表现规律为:(1)个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性.(2)频率越低波动性越显著,越容易看到光的干涉和衍射现象;频率越高粒子性越显著,越不容易看到光的干涉和衍射现象,贯穿本领越强.(3)光在传播过程中往往表现出波动性;在与物质发生作用时,往往表现为粒子性.例题5、关于物质的波粒二象性,下列说法中不正确的是()A.不仅光子具有波粒二象性,一切运动的微粒都具有波粒二象性B.运动的微观粒子与光子一样,当它们通过一个小孔时,都没有特定的运动轨道C.波动性和粒子性,在宏观现象中是矛盾的、对立的,但在微观高速运动的现象中是统一的D.实物的运动有特定的轨道,所以实物不具有波粒二象性例题6、关于光的本性,下列说法正确的是()A.光既具有波动性,又具有粒子性,这是互相矛盾和对立的B.光的波动性类似于机械波,光的粒子性类似于质点C.大量光子才具有波动性,个别光子只具有粒子性D.由于光既具有波动性,又具有粒子性,无法只用其中一种去说明光的一切行为,只能认为光具有波粒二象性【当堂检测】7、研究光电效应的电路如图所示.用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K),钠极板发射出的光电子被阳极A吸收,在电路中形成光电流.下列光电流I与A、K之间的电压U AK的关系图象中,正确的是________.8、光电效应实验中,下列表述正确的是().A.光照时间越长光电流越大B.入射光足够强就可以有光电流C.遏止电压与入射光的频率有关D.入射光频率大于极限频率才能产生光电子9.当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电效应,这时A锌板带负电B有正离子从锌板逸出C有电子从锌板逸出D锌板会吸附空气中的正离子10现用波长为(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速c=3.0×108 m/s) ()A.2种B.3种C.4种D.5种11、在光电效应实验中,飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示.则可判断出().A.甲光的频率大于乙光的频率B.乙光的波长大于丙光的波长C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能12、如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们的_______也相等。
《光电效应》导学案
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.光电效应:在光(包括不可见光电效应.
、产生条件:入射光的频率
3.如图所示,一静电计与锌板连接,用一紫外线灯照射锌板,关灯后,指针保持一定角度,(1)一带负电的金属小球与锌板接触,则静电计指针偏角)使静电计指针回到零,再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板,静电计指针无偏转,那么,若改用强度更大的红光照射锌板,可观
)
用单色光照射某一金属表面产生光电效应,第一次光线垂直入射金属表面,第二次光线倾斜入射金属表面,两次照射中,单位时间从金属表面逸出的光
第一次少于第二次
图1。
粤教版选修(3-5)2.1《光电效应》word学案
![粤教版选修(3-5)2.1《光电效应》word学案](https://img.taocdn.com/s3/m/439849e9f90f76c661371a6d.png)
2.1 光电效应 学案【学习目标】(1)了解光电效应的规律及光电管的工作原理。
(2)知道并理解极限频率、遏制电压的概念。
(3)理解光电效应与光的电磁理论的矛盾【学习重点】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【知识要点】1、光电效应实验演示1: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。
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。
光电子在电场作用下形成光电流。
概念:遏止电压,将换向开关反接,电场反向,则光电子离开阴极后将受反向电场阻碍作用。
当 K 、A 间加反向电压,光电子克服电场力作功,当电压达到某一值 Uc 时,光电流恰为0。
Uc 称遏止电压。
根据动能定理,有: (2)光电效应实验规律 ① 光电流与光强的关系:饱和光电流强度与入射光强度成正比。
② 截止频率ν c ----极限频率,对于每种金属材料,都相应的有一确定的截止频率ν c ,当入射光频率ν>ν c 时,电子才能逸出金属表面;当入射光频率ν <νc 时,无论光强多大也无电子逸出金属表面。
③ 光电效应是瞬时的。
从光开始照射到光电子逸出所需时间<10-9s 。
3、光电效应解释中的疑难经典理论无法解释光电效应的实验结果。
经典理论认为,按照经典电磁理论,入射光的光强越大,光波的电场强度的振幅也越大,作用在金属中电子上的力也就越大,光电子逸出的能量也应该越大。
也就是说,光电子的能量应该随着光强度的增加而增大,不应该与入射光的频率有关,更不应该有什么截止频率。
光电效应实验表明:饱和电流不仅与光强有关而且与频率有关,光电子初动能也与频率有关。
光电效应学案6页word
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第十七章 波粒二象性17.2光的粒子性【教学目标】1.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。
2.知道光电效应的瞬时性及其与光的电磁理论的矛盾。
3.理解光子说及其对光电效应的解释。
4.理解爱因斯坦光电效应方程并会用来解决简单问题。
重点: 光电效应的规律难点:理解光子说及其对光电效应的解释。
【自主预习】1.照射到金属表面的光,能使金属中的________从表面逸出。
这个现象称为光电效应。
2.光电效应的规律(1)存在着________电流实验表明:入射光越强,饱和电流越大。
这表明入射光越强,单位时间内发射的光电子数____ ____。
(2)存在着遏止________和截止________实验表明:光电子的能量只与入射光的________有关;入射光的频率低于截止频率时______ _ _发生光电效应。
(3)光电效应具有________说明:①光电效应的实质:光现象 电现象。
②定义中的光包括不可见光和可见光。
③使锌板发射出电子的光是弧光灯发出的紫外线3.逸出功:使电子脱离某种金属所做功的________,叫做这种金属的逸出功,用________表示,不同金属的逸出功________同。
4.光子说:电磁辐射的本身就是________,光不仅在发射和吸收能量是________,而且光本身就是一个个________的能量子组成的,频率为ν的光的能量子为________,h 为普朗克常量。
这些能量子后来称为________。
5.爱因斯坦光电效应方程:________,式中E k 为光电子的________,E k =________。
6.美国物理学家康普顿在研究________的散射时,发现在散射的X 射线中,除了与入射波长λ0相同的成分外,还有波长________λ0的成分,这个现象称为康普顿效应。
7.光子除了能量之外还具有动量,光子的动量p =________。
8.爱因斯坦的光电效应方程(1)光子说:光是不连续的,而是一份一份的,每一份光叫一个光子,一个光子的能量ε=hν,h =6.63×10-34 J·s,ν为光的频率。
光电效应-导学案
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高二年级物理《光的粒子性》课堂教学设计班级:高二5班教师:贾海东一、设计思想本节课设计的基本理念是:以学生为主体,以学生的发展为中心,发挥物理学科教育效应优势,促进学生知识、技能、品德三维一体的全面发展。
思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木。
学生素质的培养就成了镜中花,水中月。
本节内容比较难讲,到底怎样讲学生易于接受?教学界一直在探索,本节以实验演示引入,在引入阶段让学生充分讨论两个问题:“为什么在紫外线的照射下锌板中的自由电子会跑出来呢?”“为什么用红光照射锌板打不出电子?”这样的引入激发了学生的兴趣,为即将进行的教学做好了准备。
光电效应的实验规律部分是激发学生想象力的关键,不能简单地将知识灌输给学生,“存在饱和电流、遏止电压、截至频率、效应的瞬时性”每一个问题都让学生从已有的知识出发去探讨,再和实验结果进行比较,学生会真切感受到经典理论的局限性和光电效应的神奇性,增强教学效果。
有了前面的铺垫,爱因斯坦对光电效应的解释便呼之欲出,顺利成章了。
整个设计以贯穿三维目标为基调,以培养学生想象了为主轴,以教材知识线索为主线。
二、教材分析本节知识由光电效应的实验规律、光电效应解释中的疑难、爱因斯坦的光电效应方程、康普顿效应和光子的动量五部分组成,内容较多,难度也较大,教材把这些内容放在这一节里,是希望通过这一节的学习能让学生对光子有一个全面的认识。
本节知识也是本章的重点内容。
光电效应和康普顿效应是认识光的粒子性的重要依据,爱因斯坦用量子思想对光电效应的解释是科学转折的重大信号,更多的科学家开始关注普朗克提出的量子观点,并开创了新的局面。
光电效应实验是本节的“根”,要创造条件做好实验。
三、学情分析学生对光的波动性还没有学习,这样就增加了对这节内容学习的难度,只有采用在学习本节内容之前让学生先学习一些有关光的波动性的知识,即经典的电磁理论知识。
第二章第1节光电效应第1课时导学案
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第二章波粒二象性第1节光电效应第1课时一、课程导入:3分钟物理学史导入:光的电磁波理论遇到了无法解释的现象—光电效应二、学习目标:1、了解光电效应的规律及光电管的工作原理;2、知道并理解极限频率、遏制电压的概念;3、理解光电效应与光的电磁理论的矛盾。
三、自主学习:阅读课本P28-30页,解答以下问题,时间5分钟1、若用绿光照射某种金属板不能发生光电效应,则下列哪一种方法可能使该金属发生光电效应()(1分)A. 增大入射光的强度B. 增加光的照射时间C. 增大入射光的波长D. 增大入射光的频率考查目的:光电效应产生的条件答案:D2、入射光照射到某金属表面上发生光电效应,若入射光的强度减弱,而频率保持不变,那么() (1分)A.从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B.逸出的光电子的最大初动能将减小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应考查目的:光电流大小及光电子初动能的决定因素答案:C四、反馈精讲:15分钟光电效应1、定义:金属在光的照射下发射出电子的现象叫做光电效应。
说明:(1)不可见光也能发生光电效应。
(2)发射出来的电子叫做光电子。
(3)阴极发出的光电子被阳极收集,在回路中形成电流,称为光电流。
【讨论与交流】(时间6分钟):观察实验,思考下列问题:(1)为什么一般灯光照射锌板,验电器的指针不张开,而用紫外线照射时,验电器的指针张开?(2分)答案:紫外线频率大于锌板的极限频率时,能使锌板发生光电效应,电子逸出,使锌板带电,而一般灯光不行;(2)用紫外线照射时,验电器的指针张开,则此时锌板带的是正电还是负电?为什么?(3分)答案:紫外线照射时,锌板有发生光电效应,有光电子逸出,锌板带正电;(3)当更强的紫外线照射锌板时,验电器的指针张开的角度更大,为什么?(2分)答案:更强的紫外线照射时,单位时间内更多的光电子逸出锌板。
2、探究一、探究光电流的大小(1)产生光电效应的条件:任何一种金属,都存在极限频率ν0,只有当入射光频率ν>ν0时,才能发生光电效应.光按频率由大到小排列:(2)光电效应的发生时间:几乎是瞬时发生的.(3)光电流强度的决定因素:当入射光频率ν>ν0时,光电流随入射光强度的增大而增大.3、探究二、探究光电子的最大初动能(4)光电子的最大初动能:光电子的最大初动能Ekm与入射光强度无关,只随入射光频率的增大而增大 .总结:光电效应的4条基本规律1.产生光电效应的条件:任何一种金属,都存在极限频率ν0,只有当入射光频率ν>ν0时,才能发生光电效应.2.光电效应的发生时间:几乎是瞬时发生的.3.光电流强度的决定因素:当入射光频率ν>ν0时,光电流随入射光强度的增大而增大.4.光电子的最大初动能:光电子的最大初动能Ekm与入射光强度无关,只随入射光频率的增大而增大 .五、当堂训练1、在演示光电效应的实验中,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,验电器指针张开一个角度,如图所示,这时( ) +1A.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,指针带负电答案:B考查目的:光电效应的定义2、用一束红光照射某金属时不能产生光电效应,可能使该金属产生光电效应的措施是( ) +1 A.改用频率更小的光照射B.改用紫光照射C.改用强度更大的红光照射D.延长红光的照射时间答案:B考查目的:光电效应产生的条件3、红、橙、黄、绿四种单色光中,光子能量最小的是:(96年全国高考题)( ) +1 A.红光B.橙光C.黄光D.绿光答案:A考查目的:光颜色与频率的关系。
《光电效应 遏止电压》 导学案
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《光电效应遏止电压》导学案一、学习目标1、理解光电效应的基本概念和实验规律。
2、掌握遏止电压的概念及其与光电子最大初动能的关系。
3、学会通过实验数据计算遏止电压,并能分析相关问题。
二、知识梳理(一)光电效应1、定义:在光的照射下,金属表面发射电子的现象。
2、实验规律:存在饱和电流:在光照条件不变的情况下,随着所加电压的增大,光电流逐渐增大,但当电压增大到一定值时,光电流不再增大,此时的电流称为饱和电流。
存在遏止电压:使光电流减小到零的反向电压称为遏止电压。
存在截止频率:当入射光的频率低于截止频率时,无论光强多大,都不会发生光电效应。
光电效应的发生几乎是瞬时的。
(二)光电子最大初动能1、定义:光电子逸出金属表面时具有的最大动能。
2、表达式:$E_{km} = h\nu W_0$ ,其中$h\nu$ 为入射光子的能量,$W_0$ 为金属的逸出功。
(三)遏止电压1、定义:使光电流为零的反向电压。
2、表达式:$eU_{c} = E_{km}$,可得$U_{c} =\frac{E_{km}}{e} =\frac{h\nu W_0}{e}$。
三、重难点剖析(一)重点1、理解光电效应的实验规律,特别是饱和电流、遏止电压和截止频率。
2、掌握遏止电压与光电子最大初动能的关系,并能进行相关计算。
(二)难点1、对光电效应中能量转化过程的理解,明确光子能量、逸出功和光电子最大初动能之间的关系。
2、通过实验数据,准确分析和计算遏止电压。
四、典型例题例 1:某金属在一束绿光的照射下发生了光电效应,现改用强度相同的紫光照射,下列说法正确的是()A 逸出的光电子的最大初动能增大B 单位时间内逸出的光电子数增多C 光电流增大D 遏止电压减小解析:紫光的频率大于绿光,根据$E_{km} = h\nu W_0$ ,光子频率增大,光电子的最大初动能增大,A 选项正确。
强度相同的紫光和绿光,由于紫光频率高,单个光子能量大,所以单位时间内入射的光子数少,逸出的光电子数减少,光电流减小,B、C 选项错误。
《光电效应》说课稿-参考教案_物理说课稿.doc
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《光电效应》说课稿|参考教案_物理说课稿目的:了解光电效应的产生条件、规律及光子学说。
了解光的量子性,会用光子说解释光电效应现象。
培养学生观察能力、分析能力,对实验事实加以解释的能力。
器材:光电效应演示器,应急灯,紫外线灯,X射线管,感应圈,灵敏检流计。
重、难点:从实验现象总结出光电效应的规律,经典理论在解释光电效应遇到的困难。
教学过程:一、引言:师:前几节课我们了解了人们在研究光的本性过程提出的几种有代表性的学说。
(简单回顾光的微粒说和波动说的发展过程)自从麦克期韦提出光的电磁说,赫兹又用实验证实了麦克斯韦的理论后,光的波动理论发展到了完美的地步。
可是,光电效应的发现又给光的波动理论带来了前所未有的困难。
今天我们就来通过实验研究光电效应的规律,并且通过分析光电效应的规律弄清为什么波动理论无法解释光电效应现象。
评: 点明课题,强调已经十分完美的理论又受到新的实验事实的挑战,引起学生的悬念,激发求知欲。
二、新课进行。
1、介绍实验装置。
师: 下面给大家介绍一下光电效应实验装置。
(分别介绍锌板、铜网、高压电源、检流装置,一边介绍,一边在黑板上画出整个装置的示意图)评: 介绍装置后画出装置示意图,将具体的较复杂的实验装置变为简明的板画,突出了原理,有助于后面对实验事实的进一步分析。
师: 现在我把高压电源接通,检流装置接上,为什么检流计不发生偏转?生:(集体) 电路还处于断开状态。
师: 哪一部分断开?生: 锌板和铜网之间。
中间是空气,不能导电。
师: 对。
现在让我们用紫外线照射锌板,大家注意观察。
(介绍紫外线灯,用紫外照射锌板,检流计指针偏转)师: 刚才用紫外线照射锌板时,看到了什么现象?为什么会出现这种现象?生: 看到检流计指针发生了偏转,说明电路中出现了电流。
师: 这电流可能是哪种原因产生的?生: 可能是紫外线使空气电离,也可能是紫外线使锌板飞出了电子。
师: 对。
这两种可能性都有。
但是,如果我们用铜板代替锌板,则指针不会发生偏转,这样,排除了哪种可能性?生:(集体)排除了空气被电离的可能性。
《光电效应》 学历案
![《光电效应》 学历案](https://img.taocdn.com/s3/m/8b76e54ef08583d049649b6648d7c1c708a10bf1.png)
《光电效应》学历案一、学习目标1、理解光电效应的现象和规律。
2、知道光电效应方程,能够运用方程进行简单的计算。
3、了解光电效应在现代科技中的应用。
二、学习重难点1、重点(1)光电效应的实验规律。
(2)爱因斯坦光电效应方程的理解和应用。
2、难点(1)对光的粒子性的理解。
(2)用光电效应方程解释光电效应现象。
三、知识回顾在学习光电效应之前,我们先来回顾一下一些相关的知识。
1、能量的转化与守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
2、电磁波:电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波,是以波动的形式传播的电磁场。
电磁波在真空中的传播速度约为 3×10⁸ m/s。
3、光的波动性:光具有干涉、衍射和偏振等现象,这些现象表明光具有波动性。
四、新课导入在 19 世纪末,物理学界普遍认为光是一种电磁波,光的能量是连续分布的。
然而,一系列的实验现象却无法用这种经典的理论来解释,光电效应就是其中之一。
五、光电效应的实验现象1、当用紫外线照射锌板时,验电器指针张开,说明锌板带了电。
2、增加紫外线的强度,验电器指针的偏转角增大,表明锌板带的电荷量增多。
3、改变入射光的频率,当入射光的频率低于某一值时,无论光的强度多大,都不会产生光电效应。
4、即使入射光的强度很弱,只要入射光的频率大于某一值,就会立即产生光电流。
六、经典物理学理论遇到的困难按照经典物理学的理论,光是一种电磁波,其能量是连续分布的。
那么,在光电效应中:1、光的强度越大,能量就越大,电子应该能够获得足够的能量从而逸出金属表面,不应该存在截止频率。
2、光的能量分布是连续的,电子吸收能量需要一定的时间积累,不应该在瞬间产生光电流。
七、爱因斯坦的光电效应方程为了解释光电效应的实验现象,爱因斯坦提出了光子说。
他认为,光不是连续的电磁波,而是一份一份的,每一份叫做一个光子,光子的能量 E =hν ,其中 h 是普朗克常量,ν 是光的频率。
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第二章第一节《光电效应》导学案
【学习目标】理解光电效应、极限频率和遏止电压
【重点难点】理解极限频率和遏止电压
【课前预习】
1._________________________________________________________________ 光电效应:在光(包括不可见光)的照射下,从物体发射出 ________________________ 的现象称为光电效应.
2.__________________________________ 产生条件:入射光的频率金属的极限频率。
3.光电效应的实验规律:.
(1)任何一种金属都有一个_____________ ,入射光的频率必须人于这个极限频率才能
发牛光电效应,低于这个极______________ 则不能发生光电效应.
(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,随入射光_________ 的增大而增大.
(3)大于极限频率的光照射金属时,光电流强度(反映单位时间内发射出的光电子数的多少)与入射光强度成__________ •
⑷光照射到金属表面吋,光电子的发射几乎是 __________________ 的.光电子的发射-般不超过10一・
【课内探究】
例1.关于光电效应必须满足的条件,试判断对错,并说明理由。
A.光电效应必须满足的条件是入射光强度人于某一极限强度
B.光电效应必须满足的条件是入射光波长大于某一极限波长
0.光电效应必须满足的条件是入射光时间大于某一极限时间
D.光电效应必须满足的条件是入射光频率人于某一极限频率
例2.三种不同的入射光线甲、乙、丙分别照射在三种不同的金属a、b、c±, 均恰能使金属小逸出光电子。
己知三种光线的波长入甲"乙"丙,则()
A、用三种入射光照射金属a ,均可发生光电效应
B、用三种入射光照射金属c,均可发生光电效应
C、用入射光甲和乙同时照射金属c,可能发生光电效应
D、用入射光甲照射金属b ,可能发牛光电效应
例3、某种频率的光射到金属表而上吋,金属表而有电子逸出,若光的频率不变而强度减弱,是判断并分析下列说法:
A.光的强度减弱到菜一数值时,就没有电子逸出
B.逸出的电子数一定减少
C.逸出的电子数有町能增加
D.逸出的电子数有可能不变
例4、关于光电效应中光电了的最大初动能,试判断下列说法的正误,并说明理由
A.光电效应屮光电了的最人初动能是从金属飞出的光电了所具有的
B.光电效应屮光电子的最大初动能是从金属表面直接飞出的光电子所具有的
C.光电效应中光电子的最大初动能是从金属飞出的光电子的初动能都是最大初动能
D.光电效应屮光电子的最大初动能川同一强度不同频率的光照射同一金属飞出的光电子的最大初动能相同
【课内反馈】
1.用绿光照射一光电管能产生光电效应,欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大应()
A.改用红光照射
B.增人绿光的强度
C.增人光电管上的加速电压
D.改用紫光照射
2.在演示光电效应的实验屮,把某种金属板连在验电器上。
第一次用弧光灯直接照射金属板,验电器的指针就张开了一个角度。
第二次,在弧光灯和金属板之间,插入一块普通玻璃板,再用弧光灯照射,验电器的指针不张开。
由此可以判定,使金属板产生光电效应的是弧光中的()
A.无线电波成分
B.红外光成分
C.可见光成分
D.紫外光成分
【跟踪练习】
1.用光照射金属表而,没有发射光电了,这可能是()
(A)入射光强度A 小
(C)光的波长太短(B)照射的吋间A 短
(D)光的频率太低
2.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(C)验电辭内的金属箔带正(B)有光子从锌板飞出(D)
验电辭内的金属箔带负
3.如图所示,一静电计与锌板连接,用一紫外线灯照射锌板,关灯后,指针
保持一定角度,(1)一带负电的金属小球与锌板接触,则静电计指针偏角将_______ 。
(2)使静电计指针回到零,再用相同强度的钠灯发出的黄光照
射锌板,静电计指针无偏转,那么,若改用强度更大的红光照射锌板,可观察到的静电计指针_____ (填“有”或“无”)偏转。
4.如图所示,用一朿光照射光电管时,电流表A中有一定读数,下列措就中
有可能使电流表的示数增大的是( c
(A)增大入射光的频率D—
(B)增人入射光的强度迄~~丁(C)滑片p向右移动戸貞—I
(D)滑片P向左移动I—一楚」
5.用单色光照射某一金属表面产生光电效应,第一次光线垂直入射金属表面, 第二次光线倾斜入射金属表血,两次照射中,单位时间从金属表血逸出的光电了数相比较()
A第一次多于第二次B第一次少于第二次
C两次相同D条件不足,无法比较
6.下列关于光电效应的说法正确的是()
A.光电了的动能随照射光频率的增大而增大
B.光电子的初速度与照射光的频率成正比
C.光电子的最人初动能与照射光的频率成正比
D. 光电了的最大初动能随照射光频率的增大而增大
7、三种不同的入射光线甲、乙、丙分别照射在三种不同的金属a 、b 、c±, 均恰能使金属小逸出光电子。
己知三种光线的频率V 甲〉v 乙〉v 丙,贝l 」(
b) A 、 用三种入射光照射金属a ,均可发生光电效应
B 、 用三种入射光照射金属c ,均可发生光电效应
C 、 用入射光甲和乙同时照射金属c,町能发生光电效应
D 、 用入射光甲照射金属b ,可能发生光电效应
8. 用频率为v,的单色光照金属A,用频率为V2的单色光照金属B,都产生了光 电子,且从A 逸出的光电子的最大初动能人于从B 逸出的最人初动能,贝IJ:
()
A V1—•定大于 V2
B V1 —定小于 V2
C V 】一•定等于v 2
D 上述都有可能 9. 某光电管的阴极川
金属钠做成,当川蓝 光或紫光照射时,都有
光电流产生。
如果 用相同强度的蓝光或紫光
照射吋,它们产 牛的光电流(最大值)分别为
11,12:!.和 L 的人小相比较是 ()
(A) li<T 2 (B) T!=T 2 (C )
(D)条件不足无法比较
10如图所示,用一•束光照射光电管时,电流表A 中有一•定读数,下列措施中 有可能使电流表的示数增人
的是(
A 增大入射光的频率
B C 滑片P 向右移动 D
11读课本P31
实验屮测得光电子的最人初动能和入射光频率的
关系如图1所示,则图中A 点表示 ____ .
) 增大入射光的强度 滑片P 向左移动 图1
学后反思:。