第4章 原子结构和波粒二象性 章末整合提升 体系构建 素养提升-【优学精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册教用课件（人教版）

该高中物理单元复习课件系统梳理了原子结构与核外电子运动、电子电路分析、光电效应及氢原子能级跃迁等核心知识，通过分模块整合电子云概念、排布规则、串并联计算等内容，构建逻辑清晰的知识网络。 其亮点在于采用“体系构建+素养提升”双模块设计，素养提升部分通过光电效应应用、能级跃迁综合等典例，培养学生科学推理与模型建构能力，典例从基础概念到综合应用分层设计，助力学生巩固知识，也为教师提供针对性复习教学支持。

章末整合提升　体系构建　 素养提升 01 PART 体系构建 物理·选择性必修第三册 物理·选择性必修第三册 02 PART 素养提升 一、光电效应规律的应用 1. 相关规律 （1）光电效应方程：Ek＝hν－W0 （2）最大初动能与遏止电压关系：Ek＝eU0 （3）逸出功与极限频率的关系：W0＝hνc 2. 能否发生光电效应，不取决于光的强度，而是取决于光的频率。只 要照射光的频率大于该金属的极限频率，无论照射光强弱，均能发生 光电效应。 物理·选择性必修第三册 3. 加正向电压的目的：放大实验效果。光束照在阴极K，电路中电流 很小，加正向电压后，大量电子在电场力的作用下向阳极运动，形成 较大电流。 4. 入射光的强度是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照射到单位面积上的光子数与光子的能量的乘 积：①同种光子，数量越多，光强越大；②不同光子的光强相同时，光子 的频率越大，单个光子的能量越大，光子数量越少。 物理·选择性必修第三册 【典例1】　光电效应在自动化控制领域有着广泛的应用。如图所示的光 电控制报警电路中，某一频率的光束照射到光电管，光电管产生光电效 应，与光电管连接的电路有电流，电磁铁产生磁场，会吸引报警电路中的 开关断开，从而实现自动控制。则（　　） A. 任意频率的光照射到光电管上，只要光照时间足够长就能产生光电流 B. 对于光电管来说，入射光波长必须大于某一极限值，才能产生光电效应 C. 该频率的光照射光电管，光的强度越强，单位时间内逸出的电子数越少 D. 当物体从光源和光电管间通过时，挡住光束，使报警电路中的开关闭合 √ 物理·选择性必修第三册 解析：当入射光的频率大于金属的截止频率或入射光的波长小于极限波长 时就会有光电子从金属中逸出，发生光电效应现象，并且不需要时间的积 累，瞬间就可以发生，故A、B错误；该频率的光照射光电管，光的强度越 强，单位时间内射到金属表面上的光子数越多，单位时间内逸出的电子数 越多，故C错误；当物体从光源和光电管间通过时，挡住光束，光电效应 现象消失，与光电管连接的电路没有电流，电磁铁不产生磁场，报警电路 中的开关闭合，故D正确。 物理·选择性必修第三册 二、氢原子能级跃迁与光电效应的综合 【典例2】　氢原子能级示意图如图所示。氢原子由高能级向低能级跃迁时， 从n＝4能级跃迁到n＝2能级所放出的光子恰能使某种金属发生光电效应，则处在 n＝4 能级的一大群氢原子跃迁时所放出的光子中有几种光子能使该金属发生光电效应（　　） A. 2 B. 3 C. 4 D. 8 √ 物理·选择性必修第三册 解析：一大群氢原子从n＝4能级向低能级跃迁时能辐射的不同频率的光子 数为＝6，其中从n＝4→n＝1、n＝3→n＝1、n＝2→n＝1、n＝4→n＝2 能级差大于或等于从n＝4到n＝2的能级差，则有4种光子能使该金属发生 光电效应。C正确。 物理·选择性必修第三册 三、氢原子的能级跃迁与电离 【典例3】　一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种 不同频率的光，将这些光分别照射到 图甲电路阴极K的金属上，只能测得 2条电流随电压变化的图像如图乙所 示，已知氢原子的能级图如图丙所 示则下列推断正确的是（　　） A. 图乙中的a光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的 B. 图乙中的b光光子能量为12.75 eV C. 动能为1 eV的电子能使处于第3能级的氢原子电离 D. 阴极金属的逸出功可能为W0＝6.75 eV √ 物理·选择性必修第三册 解析：图乙中的a光遏止电压比b光小，根据 Uce＝m＝hν－W逸出功可 知，b光频率最大，对应的氢原子跃迁的能级差最大，则b光是氢原子由第 4能级向基态跃迁发出的，选项A错误；图乙中的b光光子能量为Eb＝E4－ E1＝（－0.85 eV）－（－13.6 eV）＝12.75 eV，选项B正确；使处于第3 能级的氢原子电离需要的最小能量为1.51 eV，则动能为1 eV的电子不能使 处于第3能级的氢原子电离，选项C错误；因a光子对应着从第3能级到基态 的跃迁，该光能使光电管发生光电效应；比a光能量稍小的跃迁对应于从 第2能级到基态的跃迁，该跃迁放出能量为10.2 eV，但是该光不能使光电 管发生光电效应，可知阴极金属的逸出功大于10.2 eV，不可能为W0＝ 6.75 eV，选项D错误。 物理·选择性必修第三册 $