《江西省宜春市宜春中學(xué)高中物理 17.2 光的粒子性學(xué)案1 新人教版選修3-5》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《江西省宜春市宜春中學(xué)高中物理 17.2 光的粒子性學(xué)案1 新人教版選修3-5（5頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、江西省宜春市宜春中學(xué)高中物理 17.2 光的粒子性學(xué)案1 新人教版選修3-5 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、 了解光電效應(yīng)及其實(shí)驗(yàn)規(guī)律； 2、 掌握愛因斯坦光電效應(yīng)方程及其對光電效應(yīng)的解釋。 一、 預(yù)習(xí)導(dǎo)航，要點(diǎn)指津（約3分鐘） 黑體輻射的研究卓有成效地展現(xiàn)在人們的眼前，紫外災(zāi)難的疑點(diǎn)找到了，為人類解決了一大難題。使熱愛科學(xué)的人們又一次倍感欣慰，但真理與謬誤之爭還沒有就此平息。 光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象，光的電磁波本質(zhì)，可以說明光的波動(dòng)理論似乎非常完美了。然而，出人意料的是，又發(fā)現(xiàn)了用波動(dòng)說無法解釋的新現(xiàn)象——光電效應(yīng)。對這一現(xiàn)象及其相關(guān)問題的研究，我們就繼續(xù)學(xué)習(xí)“科學(xué)的轉(zhuǎn)折：光的粒子性”，使

2、得人們對光的又一本質(zhì)性認(rèn)識得到發(fā)展。 二、自主探索，獨(dú)立思考（約10分鐘） 1、實(shí)驗(yàn)觀察P30演示實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了 光電效應(yīng)： 光電子： 2、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律: （1）飽和電流： 飽和電流與入射光的強(qiáng)度有什么關(guān)系： 光電子的數(shù)量與入射光的強(qiáng)度有什么關(guān)系： （2）截止頻率： 遏止電壓： 它們有什么關(guān)系： 光電子的能量與入射光的強(qiáng)弱是否有關(guān)： （3）、光電效應(yīng)的瞬時(shí)性： 3、光的電磁說對光電效應(yīng)的解釋： （1）

3、、金屬的逸出功： （2）、光的電磁說是如何解釋飽和電流的？ （3）、光的電磁說為什么不能解釋極限頻率和瞬時(shí)性？ 4、愛因斯坦的光電效應(yīng)方程 （1）愛因斯坦的光電效應(yīng)方程 Ek=hv-W0的物理意義是： 各符號表示什么物理量？ 單位如何： （2）愛因斯坦光電效應(yīng)方程對光電效應(yīng)的解釋 1、如何解釋截止頻率？ 2、如何解釋瞬時(shí)性？ 3、如何解釋飽和電流？ 三、小組合作探究，議疑解惑（約5分鐘） 練習(xí)1：在演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，原來不帶電的一塊鋅板

4、與靈敏驗(yàn)電器相連，用弧光燈照射鋅板時(shí)，驗(yàn)電器的指針張開了一個(gè)角度，如圖所示，這時(shí) ( B ) A.鋅板帶正電，指針帶負(fù)電 B．鋅板帶正電，指針帶正電 C．鋅板帶負(fù)電，指針帶負(fù)電 D．鋅板帶負(fù)電，指針帶正電 練習(xí)2：利用光子說對光電效應(yīng)的解釋，下列說法正確的是( A ) A．金屬表面的一個(gè)電子只能吸收一個(gè)光子 B．電子吸收光子后一定能從金屬表面逸出，成為光電子 C．金屬表面的一個(gè)電子吸收若干個(gè)光子，積累了足夠的能量才能從金屬表面逸出 D．無論光子能量大小如何，電子吸收光子并積累了能量后，總能逸出成為光電子 練習(xí)3、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:對于某種金屬( AD ) A

5、．無論光強(qiáng)多強(qiáng),只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng) B．無論光的頻率多低,只要光照時(shí)間足夠長就能產(chǎn)生光電效應(yīng) C．超過極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱,所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越小 D．超過極限頻率的入射光頻率越高,所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大 練習(xí)4：光電效應(yīng)的規(guī)律中，經(jīng)典波動(dòng)理論不能解釋的有 ( ABC ) A．入射光的頻率必須大于被照射金屬的極限頻率時(shí)才能產(chǎn)生光電效應(yīng) B．光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大 C．入射光照射到金屬上時(shí)，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的，一般不超過10—9s D．當(dāng)入射光頻率大于極限頻率時(shí)，光電子數(shù)目與入射

6、光強(qiáng)度成正比 練習(xí)5、某真空光電管的金屬陰極的逸出功是4.0×10-19J，某種單色光的能量恰好等于這種金屬的逸出 功，試求：（1）這種單色光的頻率多大？（2）在光電管的陽極和陰極間加30V的加速電壓，用這種單色光照射光電管的陰極，光電子到達(dá)陽極時(shí)的動(dòng)能有多大？ 四、展示你的收獲（約8分鐘） 學(xué)生展示、質(zhì)疑、挑戰(zhàn)、糾錯(cuò)、補(bǔ)充 五、重、難、疑點(diǎn)評析（約5分鐘） 重點(diǎn)：光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律 難點(diǎn)：愛因斯坦光電效應(yīng)方程以及意義 六、達(dá)標(biāo)檢測（約8分鐘） 1.用紫光照射某金屬恰能發(fā)生光電效應(yīng),現(xiàn)改用較弱的白光照射該金屬,則(　　) A.可能不發(fā)生光電效應(yīng) B.逸出光電子的時(shí)

7、間明顯變長 C.逸出光電子的最大初動(dòng)能不變 D.單位時(shí)間逸出光電子的數(shù)目變多 答案:C 解析:由于白光內(nèi)含紫光,所以照射金屬時(shí)發(fā)生光電效應(yīng)且逸出光電子的最大初動(dòng)能不變;又因?yàn)楣鈴?qiáng)變?nèi)?所以單位時(shí)間逸出光電子的數(shù)目變少,故C選項(xiàng)正確。 2.如圖所示為一真空光電管的應(yīng)用電路,其陰極金屬材料的截止頻率為4.5×1014Hz,則以下判斷正確的是(　　) A.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),電路中光電流的飽和值取決于入射光的頻率 B.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),電路中光電流的飽和值取決于入射光的強(qiáng)度 C.用λ=0.5μm的光照射光電管時(shí),電路中有光電流產(chǎn)生 D.光照射時(shí)間越長,電路中的光電流越大 答案:BC

8、解析:在光電管中若發(fā)生了光電效應(yīng),單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射光電子的數(shù)目只與入射光的強(qiáng)度有關(guān),光電流的飽和值只與單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射光電子的數(shù)目有關(guān)。據(jù)此可判斷選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤。波長λ=0.5μm的光子的頻率ν=Hz=6×1014Hz>4.5×1014Hz,可發(fā)生光電效應(yīng)。所以,選項(xiàng)B、C正確。 3.硅光電池是利用光電效應(yīng)原理制成的,下列表述正確的是(　　) A.硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置 B.硅光電池中吸收了光子能量的電子都能逸出 C.逸出的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率無關(guān) D.任意頻率的光照射到硅光電池上都能產(chǎn)生光電效應(yīng) 答案:A 解析:由光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律可知B、C、D選項(xiàng)都不符合光電效應(yīng)規(guī)律,A選項(xiàng)正確。 4.“神光Ⅱ”裝置是我國規(guī)模最大、國際上為數(shù)不多的大功率固體激光系統(tǒng),利用它可獲得能量為2400J、波長λ為0.35μm的一束紫外激光,已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s,求該束紫外激光所含的光子個(gè)數(shù)。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 答案:4×1021 解析:每個(gè)光子的能量ε=hν=,故所含的光子數(shù)為n=個(gè)≈4×1021個(gè)。