魯科版選修(3-5)第1節(jié)《光電效應(yīng)》學(xué)案

1、最新魯科版選修（3-5）第1節(jié)光電效應(yīng)學(xué)案年一月日 班級 姓名學(xué)習內(nèi)容：光電效應(yīng)學(xué)習目標：1、理解光電效應(yīng)中極限頻率的概念。2、知道光電效應(yīng)的瞬時性。3、理解光子說及其對光電效應(yīng)的解釋。4、理解愛因斯坦光電效應(yīng)方程并學(xué)會解決柬大問題。課前檢測：1、在演示光電效應(yīng)的實驗中 ，原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗電器相連，用弧光燈照射鋅板時，驗電器的指針就張開一個角度，這時：A鋅板帶正電，指針帶負電；B 、鋅板帶正電，指針帶正電；G鋅板帶負電，指針帶正電；D 、鋅板帶負電，指針帶負電。2、某介質(zhì)中光子的能量是 E,波長是入，則此介質(zhì)的折射率是：（C為真空中傳播的速度） A、入 E/h ; B、入 E/ch

2、 ; C、ch/ 入 E ; D、h/ 入 E。講與練：（一）光電效應(yīng)：1、光電效應(yīng)：在光（包括不可見光）的照射下從物體 的現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。2、光電效應(yīng)的規(guī)律：（1）任何一種金屬都有一個 u 0,入射光的頻率必須 _ u 0,才能產(chǎn)生光電效應(yīng)；（2）光電子的最大初動能與入射光的強度，只隨入射光的頻率（3）入射光照射到光電子發(fā)射幾乎是；（4）發(fā)生光電效應(yīng)時，光電流的強度與入射光強度成 _.3、波動說對光電效應(yīng)解釋的困難：（1）金屬中的自由電子，由于受到帶正電的原子核的吸引，必須從外部獲得足夠的能量才能從金屬中逸出。按照波動理論，光的能量是由光的強度決定的，而光的強度又是由光波的振幅決定的，跟頻

3、率無關(guān)，因此無論光的頻率如何，只要光的強度足夠大或照射時間足夠長，都能夠使電子獲得足夠的能量產(chǎn)生光電效應(yīng)。然而這跟實驗結(jié)果是直接矛盾的。極限頻率的 存在，即頻率低于某一數(shù)值的光不論強度如何都不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，這是波動理論不能解釋的。（2）波動理論也不能解釋光電子的最大初動能只與光的頻率有關(guān)而與光的強度無關(guān)。（3）產(chǎn)生光電效應(yīng)的時間之短 ，也跟波動理論相矛盾，一束很弱的光波照射到物體上時，它的能量分布到大量的原子上 ，怎么可能在極短的時間內(nèi)把足夠的能量集中到一個電子上面使 它從物體中飛出來呢？（二）光子說：1、光子說：在空間傳播的光是不連續(xù)的，而是，每一份叫一個 ，光子的能量 （h為普朗克常量）

4、2、光子說可以完全解釋光電效應(yīng)：3、逸出功（W）:金屬表面上的電子逸出時要克服金屬原子核的吸引力而做的功。1 O（二）光電效應(yīng)方程：一mv = h v W21、光電效應(yīng)方程的理解：(1)光電效應(yīng)的意義：一個光子能量hv被金屬內(nèi)的一個電子所吸收 ，一部分能量用于克服引力做功(逸出功)，另一部分能量就是光電子的最大初動能。(2)只有當hv >W時，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，極限頻率v 0可由公式：hv 0=W,即v 0=W/h求 出。對于某一給定的金屬材料而言 ，逸出功 W是一定值；對于不同的金屬 ，W的值不同。故 對不同白金屬 人射光的極限頻率也不同。(3)真空中的光速 C=九v，所以=C ,由此

5、可得出入射光的極限波長為 vC % =。當入射光的波長 九W九0時才能發(fā)生光電效應(yīng)。'012(4)當入射光的頻率大于極限頻率時，由公式一mv = hv W知，打出的光電子的最大2初動能只隨入射光的頻率增大而增大，是線形關(guān)系，但不成正比。2、描述光電效應(yīng)的圖象：12 .光電子的最大初動能 一mv與入射光的頻率的關(guān)系如圖所示:2(1)光電子的最大初動能隨入射光的頻率v變化的圖象是一條不過原點的直線。(2)圖線在橫坐標上的截距表示該金屬的極限頻率。12-m v(3)圖線的斜率為 2 =h ,即它表示普朗克常量 h?！耙蝗?四)光電管：1、光電管：一種可以把光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕钠骷?、應(yīng)用：

6、光電自動控制，有聲電影還聲、光纖通信等。課堂練習：1、一束綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，則以下正確的是:A、若增加綠光的照射強度，則單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目不變；B、若增加綠光的照射強度，則逸出的光電子最大初動能增加；C、若改用紫光照射，則逸出的光電子的最大初動能增加；DK若改用紫光照射，則單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目一定增加。2、光電效應(yīng)的四條規(guī)律中，波動說僅能解釋的一條規(guī)律是A、入射光的頻率必須大于、等于被照射金屬的極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng);B、發(fā)生光電效應(yīng)時，光電流的強度與入射光的強度成正比；C、光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大；D 光電效應(yīng)發(fā)生的時間極短 ，一般不超過10-9

7、S 。課時作業(yè)光電效應(yīng)班級姓名1、關(guān)于光電效應(yīng)的規(guī)律，下面說法中不正確的是：A、當某種色光照射到金屬表面時，能產(chǎn)生光電效應(yīng)則入射光的頻率越高，產(chǎn)生的光電子 的初動能越大；B、用某種色光照射金屬表面時能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則入射光的強度越大，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)越多；C、對某金屬，入射光波長必須大于某一極限波長 ，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)；D、同一頻率的光照射到不同金屬 ，如果都能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則逸出功大的金屬能產(chǎn)生的 光電子的最大初動能也越大。2、把一塊鋅板跟一個不帶電的驗電器用導(dǎo)線連接起來，當鋅板受紫外線照射時驗電器的金箔張開，關(guān)于上述物理現(xiàn)象，下列說法中正確的是：A、光子由鋅板逸出；B、電子由鋅板逸

8、出；C、鋅板帶負電； D、驗電器金箔帶負電。3、某色光照射某金屬板不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，若要發(fā)生光電效應(yīng)，可采用的措施是：A、改用頻率較高的入射光照射金屬板；B、改換一塊逸出功較大的金屬板；C、鋅板帶負電；D、延長原入射光的照射時間。4、當用一束單色光照射如圖中的光電管時，靈敏電流計G中無電流，這可能是：A、照射時間太短； B、光的強度太弱；C、光的頻率太低； D、電源電壓太低。5、一束單色光照射在某金屬表面上，有光電子從該金屬表面逸出。若設(shè)法逐步減小入射光的強度（入射光的強度始終大于零），則：A、逸出光電子數(shù)逐步減小，當入射光強度減小到某一數(shù)值時，將沒有光電子逸出；B、逸出光電子的最大初動能逐步

9、減小；C、單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)逐步減小，但始終有光電子逸出；D、逸出的光電子的最大初動能不變。6、對于光電效應(yīng)的解釋，正確的是：A、金屬內(nèi)的每個電子可以吸收一個或一個以上的光子，當它積累的動能足夠大時，就能逸出金屬；B、如果入射光子的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力逸出時需要做的最小功，光電效應(yīng)便不能發(fā)生了；G發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光越強，光子的能量就越大，光電子的最大初動能就越大；D由于不同的金屬的逸出功是不同的，因此，使不同的金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的入射光的最低頻率也不相同。7.分別用波長為 人和3/4九的單色光照射同一金屬板，發(fā)出的光電子的最大初動能之比為1: 2由表示普朗克常量。表示

10、真空中的光速，則此金屬板的逸出功為（）A.hc/2 ' B. 2hc/3 ' C .3hc ' /4 D .4h ' /5c8、對于光電效應(yīng)，下面說法中正確的是：A 、對于某一金屬 ,只有波長大于某一數(shù)值的光照射,才能發(fā)生光電效應(yīng)；B 、光電子的最大初動能與入射光的強度無關(guān), 與入射光的頻率成正比；C、金屬中的電子吸收任何入射光的能量積累到某一定程度，都會逸出金屬表面；D 、在發(fā)生光電效應(yīng)的條件下 ,保持入射光的頻率不變,則單位時間內(nèi)發(fā)射光電子的數(shù)目與入射光的強度成正比。9、人眼對綠光最為敏感,正常人的眼睛接收到波長為 530 納米的綠光時,只要每秒有6 個綠光

11、的光子射入瞳孔，眼睛就覺察。普朗客常量為6.63x 10-34,j.s,光速為3X 108m/s,則人眼能感覺到綠光時所接收到的最小功率是（ ）A、2.3X10-18 W B. 3.8 X 10-18W C.7.0X 10-18 W D1.2X 10-18 W10 .愛因斯坦根據(jù)光電效應(yīng)的實驗規(guī)律 ,猜測光具有粒子性,從而提出光子說,從科學(xué)研究的方法來說 ,這屬于（ ）A 等效替代B 控制變量C 科學(xué)假說 D 數(shù)學(xué)歸納11 .下面說法正確的事（）A. 光子射到金屬表面時B.光子射到金屬表面時, 可能有電子逸出。, 一定有電子逸出C.電子轟擊金屬表面時，可能有光子逸出D. 電子轟擊金屬表面時,一定沒有光子逸出12.光電管是一種把 信號轉(zhuǎn)換成 信號的器件。13、已知葩的極限頻率是4.445 X 1014Hz,鈉的為6.000X 1014Hz,銀的為1.53 X 1015Hz,鉗的為1.529X 1015Hz,當用波長為0.357科m的光照射它們時，可發(fā)生光電效應(yīng)