4.2光电效应 导学案-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

西安市育才中学特色课堂教学模式 2023-2024学年度第二学期 高二年级物理学科导学案 编写：王玲 审核：肖杏丽 授课时间： 班级： 学生姓名： 4.2 光电效应（二） 【学习目标】1.用爱因斯坦理论解释光电效应。 【自主预习】 爱因斯坦的光电效应理论 1.光子：认为光本身就是由一个个不可分割的 组成的，频率为ν的光的能量子为 ，其中，h为普朗克常量。这些能量子后来称为光子。 2.爱因斯坦光电效应方程 （1）表达式： 或 。式中Ek＝ 。 （2）物理意义：金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，在这些能量中，一部分大小为 的能量被电子用来脱离金属，剩下的是逸出后电子的初动能。 【问题探究】 爱因斯坦在普朗克量子假说的基础上，做了进一步假设，建立起光电效应理论。 1.爱因斯坦光子说 2.爱因斯坦的光电效应方程 3.爱因斯坦对光电效应实验规律的解释（即利用光电效应方程解释） ①截止频率的解释 ②遏止电压的解释 ③饱和电流的解释 ④瞬时性的解释 4.爱因斯坦光子说的验证 5.爱因斯坦光电效应方程给出了光电子的最大初动能Ek与入射光的频率v的关系。但是，很难直接测量光电子的动能，容易测量的是截止电压Uc。那么，怎样得到截止电压Uc。与光的频率v和逸出功W0的关系呢? 6.光电效应现象的有关计算 （1）最大初动能： （2）截止频率： （3）遏止电压： 7.光电效应中的四类图像 图像名称 图线形状 由图线直接（间接）得到的物理量 最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线   入射光颜色相同、强度不同时，光电流与电压的关系图线   入射光颜色不同时，光电流与电压的关系图线 遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线 【课堂巩固】 次 入射光子的能量/eV 光电子的最大初动能/eV 1 4.0 0.9 2 6.0 2.9 5.（多选）光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成电流。表中给出了2次实验的结果，由数据得出的结论中正确的是 A.第一次实验的入射光频率比第二次低 B.第一次实验的入射光频率比第二次高 C.两次实验所用的金属板逸出功相同 D.两次实验所用的金属板逸出功不同 6.（多选）用如图所示的装置研究光电效应现象。用光子能量为2.75 eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表G的示数不为零；移动滑动变阻器的触头c，发现当电压表的示数大于或等于1.7 V时，电流表示数为0，则下列说法正确的是  A.光电子的最大初动能为1.05 eV B.光电管阴极的逸出功为1.05 eV C.开关S断开后，电流表G中有电流流过 D.当滑动触头向a端滑动时，反向电压增大，电流增大 7.如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，直线与横轴交点的横坐标为4.27，与纵轴交点的纵坐标为0.5，由图可知 A.该金属的截止频率为4.27×1011 Hz B.该金属的截止频率为5.5×1011 Hz C.利用该图线及相关数据可计算出普朗克常量h D.该金属的逸出功为0.5 eV 8.如图甲所示为研究光电效应的实验装置，电源和电表的正负极可以对调，某同学选用a、b、c三束不同的单色光分别照射同一光电管，发现光电流与电压的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是  A.三束光的频率关系为νa>νb>νc B.单位时间内产生的光电子数的关系为na>nb>nc C.用a、b、c三束光照射时，逸出光电子的最大初动能的关系为Ekb>Eka>Ekc D.用a、b、c三束光照射时，逸出光电子的动能大小一定为Ekb>Ekc>Eka 9.（多选）如图所示，甲、乙、丙、丁是关于光电效应的四个图像，以下说法正确的是 A.图甲是遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图像，由图像可求得普朗克常量 B.图乙是光电子最大初动能与入射光频率关系图像，由图像可知实线对应金属的逸出功比虚线的小 C.图丙是光电流与电压的关系图像，由图像可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大 D.图丁是光电流与电压的关系图像，由图像可知电压越高则光电流越大 【总结反思】 4 学科网（北京）股份有限公司 $$