光电效应教案.doc

第一讲光电效应 波粒二象性教学案 [考点目标]： 了解光电效应 了解爱因斯坦光电效应方程 知道光既有粒子性又有波动性 [考纲分析] 此考点在近五年考查过两次，09年第4题，11年第18题， 二、重点、难点分析． 光电效应现象的基本规律是本节课的重点． 难点是(1)对光的强度的理解， (2)发生光电效应时光电流的强度为什么跟光电子的最大初动能无关，只与入射光的强度成正比． [教学过程] [基础知识回顾] 考点一、光电效应 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 ，入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应，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 ． (4)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是 的．光电子的发射一般不超过10－9s. 考点二、光电效应方程 1．基本物理量 (1)光子的能量ε＝ ，其中h＝6.63×10－34 J·s(称为普朗克常量)。 (2)逸出功W0：使电子脱离某种金属所做功的 。 (3)最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的 吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值。 2．光电效应方程 光电子的最大初动能Ek与入射光光子的能量hν和逸出功W0之间的关系：hν＝ 。 考点三、光的波粒二象性 (1)光电效应说明光具有 性，同时光还具有 性，即光具有波粒二象性。 (2)大量光子运动的规律表现出光的 性，单个光子的运动表现出光的 性 (3)光的波长越长， 越明显，越容易看到光的干涉和衍射现象；光的频率越高， 越明显，穿透本领越强。 典型例题分析 题型一：对光电效应实验规律的解释 [例1]　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(　　) 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 变式1(2011·广东卷)（双选）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 题型二：光电效应方程的应用 例2、用波长为2.0×10－7 m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10－19 J．由此可知，钨的极限频率是(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3.0×108 A．5.5×1014Hz　　　　　　　B．7.9×1014Hz C．9.8×1014Hz D．1.2×1015Hz 变式2、(2011·福建卷)爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如右图所示，其中ν0为极限频率．从图中可以确定的是（ ） A．逸出功与ν有关 B. Ekm与入射光强度成正比 C．当νν0时，会逸出光电子 D．图中直线的斜率与普朗克常量有关 解题规律总结： 1、解光电效应问题，应抓住三个关系式： (1)爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0. (2)最大初动能与遏止电压的关系：Ek＝eUc. (3)逸出功与极限频率的关系：W0＝hν0. 2．用图象表示光电效应方程 (1)最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线如图所示． (2)由曲线可以得到的物理量 ①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标ν0. ②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值W0＝E. ③普朗克常量：图线的斜率k＝h. 随堂巩固训练 1．（双选）光电效应的实验结论是：对于某种金属(　　) A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应 B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应 C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小 D．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大 2