2026届高考物理二轮专题复习课件：光电效应和波粒二象性

该高中物理高考复习课件全面覆盖黑体辐射、光电效应、波粒二象性、物质波等高考核心考点，严格依据课程标准要求，系统梳理各考点的基础概念与规律。通过对接高考评价体系，精准分析光电效应规律、爱因斯坦方程等高频考点的权重，归纳图像分析、方程应用等常考题型，体现高考备考的针对性与实用性。 课件亮点在于“考点夯实-典题精析-素养提升”的递进式设计，精选与高考真题同源的典题，如光电效应中Ek-ν图像斜率求普朗克常量、物质波波长计算等实例，强化科学思维中的模型建构与科学推理能力。通过总结光电效应方程结合遏止电压的解题技巧，帮助学生高效突破高频考点，教师可直接用于专题复习，提升备考效率。

光电效应和波粒二象性 课程标准 1.通过实验,了解光电效应现象。知道爱因斯坦光电效应方程及其意义。能根据实验结论说明光的波粒二象性。 2.知道实物粒子具有波动性,了解微观世界的量子化特征。体会量子论的建立对人们认识物质世界的影响。 3.了解人类探索原子及其结构的历史。知道原子的核式结构模型。通过对氢原子光谱的分析,了解原子的能级结构。 4.了解原子核的组成和核力的性质。知道四种基本相互作用。能根据质量数守恒和电荷数守恒写出核反应方程。 5.了解放射性和原子核衰变。知道半衰期及其统计意义。了解放射性同位素的应用,知道射线的危害与防护。 6.认识原子核的结合能,了解核裂变反应和核聚变反应。关注核技术应用对人类生活和社会发展的影响 核心素养 试题情境 生活实 践类 霓虹灯、氖管、光谱仪、原子钟、威耳逊云室、射线测厚仪、原子弹、反应堆与核电站、太阳、氢弹、环流器装置等 学习探 索类 光电效应现象、爱因斯坦光电效应方程及其意义、光的波粒二象性、原子的核式结构模型、氢原子光谱、原子的能级结构、原子核的组成、核反应方程、放射性和原子核衰变、半衰期及其统计意义、放射性同位素的应用、射线的危害与防护、原子核的结合能、核裂变反应和核聚变反应等 考点一　黑体辐射及实验规律 强基础•固本增分 1.热辐射 (1)定义:周围的一切物体都在辐射　　　　　　,这种辐射与物体的 　　　　有关,所以叫热辐射。  (2)特点:热辐射强度按波长的分布情况随物体　　　　的不同而有所 不同。  电磁波 温度 温度 2.黑体、黑体辐射的实验规律 (1)黑体:能够　　　　　　　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: ①对于一般材料的物体,辐射电磁波的情况除了与 　　　有关,还与材料的　　　　及表面状况有关。  ②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的 　　　　有关。随着温度的升高,一方面,各种波长的辐射强度都有　　　　;另一方面,辐射强度的极大值向波长较　　的方向移动,如图所示。  完全吸收 温度 种类 温度 增加 短 3.能量子 (1)定义:普朗克认为,当带电微粒辐射或吸收能量时,只能辐射或吸收某个最小能量值ε的　　　　　　,这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。  (2)能量子大小:ε=　　　,其中ν是带电微粒吸收或辐射电磁波的频率,h称为普朗克常量,h=6.626×10-34 J·s(一般取h=6.63×10-34 J·s)。  整数倍 hν 研考点•精准突破 典题1 (多选)关于黑体辐射的实验规律如图所示,下列说法正确的是(　　) A.黑体能够完全吸收照射到它上面的光波 B.随着温度的降低,各种波长的光辐射强度都有所增加 C.随着温度的升高,辐射强度极大值向波长较长的方向移动 D.黑体辐射的强度只与它的温度有关,与形状和黑体材料无关 AD 解析 能完全吸收照射到它上面的各种频率的电磁波而不发生反射的物体称为黑体,选项A正确;由题图可知,随温度的降低,各种波长的光辐射强度都有所减小,选项B错误;随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,选项C错误;一般物体辐射电磁波的情况除了与温度有关,还与材料的种类及表面情况有关,但黑体辐射电磁波的情况只与它的温度有关,选项D正确。 考点二　光电效应规律的理解及应用 强基础•固本增分 1.光电效应及其规律 (1)光电效应现象 照射到金属表面的光,能使金属中的　　　　从表面逸出,这个现象称为光电效应,这种电子常称为　　　　　　。 本质是电子,而不是光子  (2)光电效应的产生条件 入射光的频率　　　　　　　　金属的截止频率。  电子 光电子 大于或等于 (3)光电效应规律 ①每种金属都有一个截止频率νc,入射光的频率必须　　　　　　　这个截止频率才能产生光电效应。  ②光电子的最大初动能与入射光的强度　　　　,只随入射光　　　　的增大而增大。  ③光电效应的发生几乎是瞬时的,一般不超过10-9 s。 ④当入射光的频率大于或等于截止频率时,在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大,逸出的光电子数越　　,逸出光电子的数目与入射光的强度成正比,饱和电流的大小与入射光的强度成　　　　。  大于或等于 无关 频率 多 正比 2.爱因斯坦光电效应方程 (1)光电效应方程 ①表达式:hν=Ek+W0或Ek=　　　　　。  ②物理意义:金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的　 　　　　　。  (2)逸出功W0:电子从金属中逸出所需做功的　　　　　　,W0=hνc= 。  (3)最大初动能:发生光电效应时,金属表面上的　　　　吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值。  hν-W0 最大初动能 最小值 电子 研考点•精准突破 1.研究光电效应的两条思路 (1)两条线索 (2)两条对应关系 2.光电效应中三个重要关系 (1)爱因斯坦光电效应方程:Ek=hν-W0。 (2)光电子的最大初动能Ek与遏止电压Uc的关系:Ek=eUc。 (3)逸出功W0与截止频率νc的关系:W0=hνc。 典题2 (多选)光电效应的实验结论是对于某种金属(　　) A.无论光的强度多强,只要光的频率小于截止频率就不能产生光电效应 B.用频率大于截止频率的入射光照射,所产生的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 C.无论照射时间多长,只要光的频率小于截止频率就不能产生光电效应 D.用频率大于截止频率的入射光照射,频率越高,所产生的光电子的初动能就越大 AC 解析 发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的截止频率,与入射光的强度、光照时间无关,所以光的频率小于截止频率就不能产生光电效应,故A、C正确;根据光电效应方程Ek=hν-W0,可知入射光的频率大于截止频率时,频率越高,光电子的最大初动能越大,但不是成正比,故B错误;用频率大于截止频率的入射光照射,频率越高,产生的光电子的最大初动能越大,光电子的初动能不一定大,故D错误。 典题3 (多选)某校实验小组用如图所示的电路研究“光电效应”现象,现用频率为ν的红光照射光电管,有光电子从K极逸出。下列说法正确的是(　　) A.使用蓝光照射比红光照射需要克服的逸出功更大 B.仅增大入射光的强度,从K极逃逸出的电子的最大初动能可能增大 C.当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时,电流表示数可能一直增大 D.将电源正负极反接后,当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时,电流表示数可能一直减小 CD 解析 同种材料的逸出功相同,与入射光的颜色无关,是由材料本身的性质决定的,故A错误;由爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0可知,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,而与入射光的强度无关,故B错误;光电管两端所加电压为正向电压,当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时,正向电压不断增大,可能滑片滑到最右端时电流尚未达到饱和电流,此过程中电流表示数一直增大,故C正确;将电源正负极反接后,所加电压为反向电压,逸出的光电子要克服静电力做功才能到达A板形成电流,可能滑动变阻器的滑片滑到最右端时电流表的示数还未减小到零,此过程中电流表示数一直减小,故D正确。 考点三　光电效应中常见的四类图像 图像名称 图线形状 获取的信息 最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像 (1)截止频率(极限频率)νc:横轴截距; (2)逸出功W0:纵轴截距的绝对值,W0=|-E|=E; (3)普朗克常量:图像的斜率k=h 遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图像 (1)截止频率νc:横轴截距; (2)遏止电压Uc:随入射光频率的增大而增大; (3)普朗克常量h:等于图像的斜率与电子电荷量的乘积,即h=ke 图像名称 图线形状 获取的信息 光电流I与电压U的关系图像 (1)颜色(频率ν)相同 (1)遏止电压Uc:横轴截距; (2)饱和光电流Im:光电流的最大值;照射光越强,Im越大; (3)最大初动能:Ek=eUc (2)颜色(频率ν)不同 (1)遏止电压:Uc1>Uc2(频率ν越高,Uc越大); (2)饱和光电流; (3)最大初动能Ek1=eUc1,Ek2=eUc2 典题4 (多选)探究光电效应规律的实验装置图如图甲所示,在实验中测得遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系图像如图乙所示,已知电子的电荷量为e,下列说法正确的是(　　) A.光电子的最大初动能与入射光频率 成正比 B.电源的左端为正极 C.该金属的截止频率为ν2 BD 解析 根据光电效应方程hν-W0=Ek可知,光电子的最大初动能与入射光频率为线性关系,并不成正比,故A错误;测量遏止电压时电子受到的静电力方向与电子初始运动方向相反,则电源左端为正极,故B正确;根据图乙可知,该金属截止频率为ν1,故C错误;根据光电效应方程结合动能定理有hν-W0= eUc,变形可得 典题5 (多选)光照射到钠金属板上时,遏止电压Uc与入射光频率ν的函数关系图线如图所示,已知元电荷e=1.6×10-19 C。普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,由图中信息可知(　　) A.遏止电压与入射光的频率成正比 B.图像的斜率为 C.钠的逸出功约为2.3 eV D.用频率为8×1014 Hz的光照射钠金属板时, 光电子的最大初动能约为2.9×10-19 J BC 解析 遏止电压与入射光的频率成线性关系,不是正比关系,A错误;根据eUc=hν-W0,可知图线斜率为 ,B正确;由图可知截止频率ν0为5.5×1014 Hz,逸出功W0=hν0,可计算出钠的逸出功约为2.3 eV,C正确;用频率为8×1014 Hz的光照射钠金属板时,光电子的最大初动能Ek=hν-W0=hν-hν0= 1.66×10-19 J,D错误。 典题6 (多选)照射到金属表面的光可能使金属中的电子逸出,可以用甲图所示的电路研究电子逸出的情况。阴极K在受到光照时能够逸出电子,阳极A吸收阴极K逸出的电子,在电路中形成光电流。在光照条件不变的情况下改变光电管两端的电压得到乙图。断开开关换用不同频率的单色光照射阴极K,得到电子最大初动能与入射光波长倒数的关系图像如丙图所示。下列说法正确的是(　　) A.由丙图可知普朗克常量 B.丙图中的λ0是产生光电效应的最小波长 C.乙图中遏止电压的存在意味着光电子具有一定的初动能,且有最大值 D.乙图中电压由0到U1,光电流越来越大,说明单位时间内逸出光电子的个数越来越多 答案 AC　 越大,即入射光波长越小,电子最大初动能越大,结合丙图可知,λ0是产生光电效应的最大波长,B错误;遏止电压满足 ,它的存在意味着光电子具有一定的初动能,且有最大值,即光电子有最大初动能,C正确;单位时间内逸出光电子的个数是由入射光的强度决定的,当入射光的强度一定时,单位时间内逸出光电子的个数是一定的,只不过当电压较小时,不是所有的光电子都能到达阳极,电压越大到达阳极的光电子数越多,D错误。 考点四　光的波粒二象性与物质波 强基础•固本增分 1.光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有　 　性。  (2)光电效应说明光具有　　　　性。  (3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的　　　　　　　　性。  2.物质波 任何一个运动的粒子,都与一个对应的波相联系。粒子的能量ε和动量p跟它所对应的波的频率ν和波长λ之间,遵从关系ν=　　　,λ=　　　　。  波动 粒子 波粒二象 研考点•精准突破 1.对光的波粒二象性的理解 从数量上看 个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性 从频率上看 频率越低波动性越显著,越容易看到光的干涉和衍射现象;频率越高粒子性越显著,越不容易看到光的干涉和衍射现象,贯穿本领越强 从传播与 作用上看 光在传播过程中往往表现出波动性;在与物质发生作用时往往表现出粒子性 波动性与粒 子性的统一 由粒子的能量和动量表达式ε=hν、 也可以看出,光的波动性和粒子性并不矛盾,表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量——频率ν和波长λ 典题7 某电磁波的频率为ν、波长为λ、传播速度为c,这种电磁波光子的能量为E、动量为p,普朗克常量为h,则下面关系正确的是(　　) A.E=hν,p=hc B 解析 电磁波的频率为ν,能量为E=hν,光子的动量p,根据德布罗意波长公式可得 ,故选B。 典题8 德布罗意认为实物粒子也具有波动性,他给出了德布罗意波长的表达式 。现用同样的直流电压加速原来静止的一价氢离子H+和二价钙离子Ca2+,已知氢离子与钙离子的质量比为1∶40,加速后的氢离子和钙离子的德布罗意波的波长之比为(　　) D h 提示 (1)根据ν= 再根据hν=Ek+W0 所以Ek=h-W0=3.23×10-19 J。 (2)根据Ek=eUc 可得Uc==2.02 V。 (3)根据hνc=W0 可得νc==1.01×1015 Hz。 D.普朗克常量为 Uc=ν-,即图像的斜率k=,则h=,故D正确。 h= 解析 由光电效应方程Ek=hν-W0=hc-W0,由丙图可知斜率hc=,解得普朗 克常量h=,A正确;由丙图可知,入射光波长的倒数越大,电子最大初动能 Uce= p= B.E=hν,p= C.E=hc,p=hc D.E=,p=hν p= λ= A.1∶41 C.1∶41 解析 离子加速后的动能Ek=qU,离子的德布罗意波波长λ=,所以λH∶λCa=4∶1,故选D。 $