第十二章 近代物理初步-【赢在微点】2024高考物理大一轮复习顶层设计核心微讲教师用书word（老高考）

第十二章 近代物理初步 全国卷五年考情分析 考查热点 年份 试题取样 命题分析 光子、光电效 应和能级跃迁 2022 乙卷·T17 命题特点:高考对本章内容的考查形式比较单一,近五年一直为选择题,且难度不大,考查频率较高的知识点是光电效应、原子能级、核反应和核能。 ⦾五年未考重点:1.近代物理学史;2.波粒二象性;3.原子物理与动量的综合应用。 2019 Ⅰ卷·T14 2018 Ⅱ卷·T17 核反应和核能 2022 甲卷·T17 2021 乙卷·T17、甲卷·T17 2020 Ⅰ卷·T19、Ⅱ卷·T18、Ⅲ卷·T19 2019 Ⅱ卷·T15 2018 Ⅲ卷·T14 命题趋势:本章内容知识点多,但难度较小。在2024年高考中注意以下两点:(1)注重知识的理解,形成正确的物理观念;(2)以时事材料为背景结合数学知识考查基本概念和规律。 第1讲　光电效应　波粒二象性 基础情境落实 知识梳理·情境辨析 　 一、黑体辐射及能量子 1.黑体辐射。 (1)黑体与黑体辐射。 ①黑体:是指能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。 ②黑体辐射的实验规律。 a.一般材料的物体,辐射的电磁波除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关; b.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。 (2)随着温度的升高,各种波长的辐射强度都增加。 (3)随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 2.能量子。 (1)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最小能量值的整数倍,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叫作能量子。 (2)能量子的大小:ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量,h=6.626×10-34 J·s。 二、光电效应及其规律 1.定义:在光的照射下从金属表面发射出电子的现象(发射出的电子称为光电子)。 2.产生条件:入射光的频率大于等于截止频率。 3.光电效应规律。 (1)存在着饱和光电流:对于一定颜色(由频率决定)的光,入射光的强度越大,单位时间内发射的光电子数越多❶。(注❶:光的频率一定时,光的强度决定着每秒钟发射的光电子数,光的频率决定着每个光电子的能量) (2)存在着遏止电压和截止频率:光电子的能量只与入射光的频率有关,而与入射光的强弱无关,当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应。 (3)光电效应具有瞬时性:当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,时间不超过10-9 s。 三、光电效应方程 1.基本物理量。 (1)光子的能量ε=hν。 (2)逸出功:使电子脱离某种金属所做功的最小值。 (3)最大初动能❷:发生光电效应时,金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有动能的最大值。(注❷:逸出光电子的初动能介于0和最大初动能之间) 2.光电效应方程。 (1)表达式:hν=Ek+W0或Ek=hν-W0。 (2)物理意义:金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量一部分用于克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能Ek。 四、光的波粒二象性、物质波 1.光的波粒二象性。 (1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性。 (2)光电效应说明光具有粒子性。 (3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的波粒二象性。 2.物质波。 (1)概率波:光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,亮条纹是光子到达概率大的地方,暗条纹是光子到达概率小的地方,因此光波又叫概率波。 (2)物质波:任何一个运动着的物体,小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应,其波长λ=,p为运动物体的动量,h为普朗克常量。 　　如图为光电效应实验装置示意图,光照射光电管的阴极时产生光电子,灵敏电流表中有电流通过。 (1)照射光的能量是一份一份的,是不连续的。(√) (2)若照射光的频率为ν,则照射光的光子能量E=hν。(√) (3)当入射光的频率小于截止频率时,增长照射时间也能产生光电效应现象。(×) (4)当入射光的强度一定时,将滑动变阻器的滑片向右移动,光电流一定增大。(×) (5)入射光的频率一定时,所发射出来的光电子的初动能都等于最大初动能。(×) 考点深度研析 核心考点·分层突破 考点1　光电效应规律 1.与光电效应有关的五组概念对比。 (1)光子与光电子: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,光电子是光电效应的果。 (2)光电子的初动能与光电子的最大初动能:光照射到金属表面时,电子吸收光子的全部能量,可能向各个方向