4.1光电效应 教学设计-2021-2022学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第三册

《光电效应》教学设计 云浮市云安区云安中学 蒋贤才 教学目标： 1. 了解光电效应的规律及光电管的工作原理，理解截止频率、遏止电压的概念； 2. 通过实验探究光电流的大小是否与入射光的强度及其频率有关，从中挖掘出有价值的信息进行猜想，体会科学探究的方法； 3. 通过讨论与交流，引起学生对实验中不寻常现象的注意，培养学生的科学思维，鼓励学生敢于质疑，提出新见解。 教学重点： 光电效应的实验规律 教学难点： 理解光电效应的实验规律 教学方法： 演示实验，讨论与交流、讲授。 课时安排：1课时 实验引入： 把一块锌板连接在验电器上，并使锌板带负电，验电器指针张开。用紫外线灯照射锌板，观察验电器指针的变化。这个现象说明了什么问题？ 新课教学： 1、 光电效应 1、 概念：金属在光的照射下发射电子的现象被称为光电效应。 2、光电子：在光电效应现象中发射出来的电子被称为光电子。 3、光电管 （1）光电管 （2）光电流 （3）光电管的工作原理:为了把光电子尽可能多地收集到阳极，以增强光电流，通常还在光电管两极加上正向电压。 2、 光电效应的实验规律 【思考问题】以上实验改用很强的白炽灯照射，却不能发生光电效应，这说明什么问题？ 【观察与思考】如图所示为光电效应演示器及原理图，注意观察不同入射光强度、频率和光照时长对应的光电流的大小。 实验现象1：当入射光的频率减小到某一数值 时，光电流消失，这表明已经没有光电子了。 实验现象2：在电流较小时电流随着电压的增大而增大；但当电流增大到一定值之后，即使电压再增大，电流也不会再进一步增大了。 【讨论与交流】为什么说金属材料存在截止频率是一个“奇怪”的现象？ 总结：1、对于任何一种金属，都存在一个截止频率，入射光的频率必须大于这个截止频率，才能产生光电效应；低于这个截止频率的光就不能产生光电效应。 2、 光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光频率的增大而增大。 3、 当入射光的频率大于截止频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比。 4、 入射光照射金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s。 最大初动能：直接从金属表面飞出的光电子的速度最大，其动能为最大初动能。 情境：如图所示，在光电管的两个电极上加上反向电压，调节反向电压的大小可以阻止光电子到达阳极。在强度和频率一定的光的照射下，回路中的光电流将会随着反向电压的