(课件)第4章 2 光电效应-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册(人教版2019)

第四章　原子结构和波粒二象性 2．光电效应 1 学习任务 1．通过实验，了解光电效应现象及其实验规律。 2．了解爱因斯坦光电效应理论及其意义，能用爱因斯坦光电效应方程解释光电效应现象。 3．了解康普顿效应及其意义。 4．能根据实验结论说明光的波粒二象性。 2．光电效应 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 阅读材料·拓展物理视野 关键能力·情境探究达成 01 知识点一　光电效应的实验规律及经典解释中的疑难 知识点二　爱因斯坦的光电效应理论 知识点三　康普顿效应和光子的动量 知识点四　光的波粒二象性 2．光电效应 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 阅读材料·拓展物理视野 3 1．光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的_____从表面逸出的现象。 2．光电子：光电效应中发射出来的_____。 3．光电效应的实验规律 (1)存在_____频率：当入射光的频率低于_________时不发生光电效应。 知识点一　光电效应的实验规律及经典解释中的疑难 电子 电子 截止 截止频率 2．光电效应 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 阅读材料·拓展物理视野 (2)存在_____电流：在光的频率不变的情况下，入射光越强，_________越大。 (3)存在_____电压：使光电流减小到0的反向电压Uc称为________，满足＝____。 (4)光电效应具有瞬时性：光电效应几乎是_____发生的。 4．逸出功：使电子脱离某种金属，需要外界对它_____，做功的_______叫作这种金属的逸出功，用W0表示。不同种类的金属，其逸出功的大小_______。 饱和 饱和电流 遏止 遏止电压 eUc 瞬时 做功 最小值 不相同 2．光电效应 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 阅读材料·拓展物理视野 5．光电效应经典解释 (1)不应存在_____频率。 (2)遏止电压Uc应该与光的强弱___关。 (3)弱光照射时电子获得逸出表面所需的能量需要的时间应远远_____实验中产生光电流的时间。 截止 有 大于 2．光电效应 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 阅读材料·拓展物理视野 如图所示是研究光电效应的电路图。 2．光电效应 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 阅读材料·拓展物理视野 【问题】 (1)闭合开关后，当电压表的示数为0时，电流表的示数不是0，说明了什么？ 提示：说明发生了光电效应现象。 (2)闭合开关，将滑动变阻器的滑片向右移动，会观察到什么现象？说明了什么？ 提示：电压表、电流表的示数均增大，当电流增大到一定值后，滑动变阻器的滑片再向右移动，电流也不再增大。说明存在饱和电流。 2．光电效应 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 阅读材料·拓展物理视野 (3)若将电源的正负极对调，闭合开关，滑动变阻器的滑片向右移动时，又会观察到什么现象？说明了什么？ 提示：电压表示数增大，电流表示数减小，最后电流表的示数可能减小到0。说明存在遏止电压。 (4)对于现象(3)，同一频率的入射光强弱不同时，观察到什么现象？用不同频率的光做实验，观察到什么现象？ 提示：同一频率的光，遏止电压相同；不同频率的光，遏止电压不同。 2．光电效应 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 阅读材料·拓展物理视野 1．四个概念 (1)光电子的初动能与光电子的最大初动能 ①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。 ②只有金属表面的电子可以直接向外飞出时，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。 2．光电效应 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 阅读材料·拓展物理视野 (2)光子的能量与入射光的强度 光子的能量即每个光子的能量，其值为ε＝hν(ν为光子的频率)，其大小由光的频率决定。入射光的强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量，入射光的强度等于单位时间内光子能量hν与入射光子数n的乘积，即光强等于nhν。 (3)光电流和饱和电流 金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和电流，在一定的光照条件下，饱和电流与所加电压大小无关。 2．光电效应 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 阅读材料·拓展物理视野 (4)光的强度与饱和电流 饱和电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属