第四章 2 光电效应-【精讲精练】2023-2024学年高中物理选择性必修第三册人教版(教师用书)

亨学科网书城 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 #2光电效应 [学业要求] 1.知道光电效应现象，了解光电效应的实验规律。 2.理解爱因斯坦的光子说及对光电效应的解释，会用光电效应方程解决一些简单问题。 3.了解光的波粒二象性。 /预习案必备知识·问题导学 /通教材·理如识·素养初拔 一、光电效应的实验规律 阅读教材，并回答： 1.教材节首“问题”实验中验电器指针张开 (1)这个现象说明了什么？ (2)这是一种什么现象呢？如何描述？ 答案：(1)2)略 2.教材图42-1实验中 (①)按图连接的电路，A、K两端的电压成为正向电压，起到什么作用的呢？不加正向电 压电路中有电流吗？ (②)保特光照条件不变，调节滑动变阻器逐渐加大两极之间的电压，大家分析电流会怎样 变化？ (3)若当A接负极，K接正极时，保持光照条件不变，逐渐加大两极之间的电压，大家 分析电流会怎样变化？ 答案：(1)使电子向A极加速有 (2)电流增大到一定值不再增大 (3)电流可减小到0 [概念规律] 1.光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表而逸出的现象。 2.光电子：光电效应中发射出来的电子。 3,光电效应的实验规律 ()每种金属都有一个截止频率：当入射光的频率减小到某一数值v。时，光电流消失，， 称为截止频率。 (②)存在饱和电流：在光的频率不变的情况下，入射光越强，饱和电流就越大。这表 明对于一定颜率案（颜色）的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多。 (3)存在遏止电压：使光电流减小到0的反向电压U。称为遏止电压。 (④)光电效应具有瞬时性：光电效应几乎是瞬间发生的，从光照射到产生光电流的时 间不超过10一s。 ◆独家授权侵权必究· 令学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b2XXk.com○ 您身边的互联网+教辅专家 4.逸出功：使电子脱离某种金属所做功的最小值。不同金属的逸出功不同。 二、爱因斯坦的光子说与光电效应方程 阅读教材，并回答： 1.本节教材“思考与讨论”，怎样解释？ 答案：温度不很高时，电子不能大量逸出，是因为受到原子核的引力作用，电子要从金 属中挣脱出来，必须克服这个引力做功。 2.发生光电效应时电子从金属中挣脱出来，具有的动能相同吗？ 答案：光照射到金属表面时，光子的能量全部被电子吸收，电子吸收了光子的能量，可 能向各个方向运动，需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量，剩余部分为光电子 的初动能；只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功，才具有最大 初动能。光电子的初动能小于或等于光电子的最大初动能。 [概念规律] 1.光子说：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分 割的能量子组成的，频率为v的光的能量子为，这些能量子被称为光子。 2.爱因斯坦的光电效应方程 (I)表达式：应=E十W。或E=型一W。 (2)物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是，这些能量一部分用于克服金属 的逸出功，剩下的表现为逸出后电子的初动能E。 三、康普顿效应 1.光在介质中与物质微粒相互作用，因而传播方向发生改变，这种现象叫作光的散 射。 2.在研究石墨对X射线的散射时发现：有些散射波的波长比入射波的波长略大。康普 顿认为这是因为光子不仅具有能量，而且具有动量。因此康普顿效应也证明了光具有 粒子性。 3.光子的动量可以表示为p=h入。 四、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.光电效应和康普顿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。 自我诊断 1,下列说法正确的是() A.任何频率的光照射到金属表面都可以发生光电效应 B.金属表面是否发生光电效应与入射光的强弱有关 ◆独家授权侵权必究 享学科网书城圆 品牌书店·知名数辅·正版资源 b2Xk.com● 您身边的互联网+教辅专家 C,逸出功的大小与入射光无关 D.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 答案C 2.某金属的逸出功为Wa,则这种金属的截止频率=Oh,用波长为的光照射金 属的表面，光电子的最大初动能E=hc入一W。。(已知普朗克常量为h,光速为c) /探究案关键能力·互动探究 /析考点·悟规伸·素养提开 探究点一光电效应现象及其实验规律 [交流讨论] 1.光电流为什么会饱和呢？结合图示解释。 + + + 答案：在一定的光照情况下，产生的光电子数量是一定的。电压比较小时，光电子往任 何方向运动的都有，只有一部分会打到A板：电压增大之后，如果所有从K极逸出的光电子 都打到了A板，光电流就饱和。 2.教材图42-1实验中，保持光照条件不变，对调电源的正负极，电压为0时电流为0 吗？逐渐加大两极之间的电压，到达某一临