第4章 第2节 光电效应 课后达标检测（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

该高中物理课件聚焦光电效应规律、电路图像分析及光的波粒二象性，通过题组练习导入，从基本规律（光子能量、逸出功）过渡到电路应用（正向/反向电压对光电流影响），再到波粒二象性（康普顿效应），构建递进式学习支架。 其亮点是以科学思维（模型建构、科学推理）和科学探究（问题驱动）为核心，通过多选、图像题（如密立根实验曲线）及实验情境（光电管原理图），结合公式推导解析，提升学生科学推理能力，教师可利用分层练习和清晰解析优化教学效率。

课后达标检测 1 √ 题组1　光电效应规律 1．(多选)关于光电效应，下列说法正确的是(　　) A．光照时间越长，光电流越大 B．同一入射光越强，饱和电流越大 C．金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属 D．不同频率的光照射同一种金属发生光电效应时，频率越高，光电子的最大初动能越大 √ 4 5 6 7 8 1 9 10 12 13 11 2 3 课后达标检测 解析：光电流与光照时间无关，故A错误； 光的频率不变时，入射光越强，单位时间内发出光电子的数目越多，饱和电流越大，故B正确； 电子吸收光子不能累积，每个电子可以吸收一个光子，当入射光的能量大于逸出功，就能逸出金属，故C错误； 不同频率的光照射同一金属发生光电效应时，根据光电效应方程，可知光的频率越高，光电子的最大初动能越大，故D正确。 4 5 6 7 8 1 9 10 12 13 11 2 3 课后达标检测 2．用同一束单色光，在同一条件下先后照射锌板和银板，都能产生光电效应，下列判断正确的是(　　) A．两次实验中，光子的能量一定相同 B．两次实验中，金属的逸出功一定相同 C．两次实验中，光电子的最大初动能一定相同 D．两种金属的截止频率一定相同 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 解析：用同一束单色光先后照射锌板和银板，一定相同的是入射光的光子能量，故A正确； 根据光电效应方程Ekm＝hν－W0，不同的金属，逸出功不同，则最大初动能不同，故B、C错误； 再根据公式W0＝hν0可知两种金属的截止频率不相同，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 3．(多选)如图为一光电管的工作原理图，光电管能把光信号转变为电信号。当波长为λ0的光照射光电管的阴极K时，电路中有电流通过灵敏电流计，则(　　)   A．用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极时，电路中一定没有光电流 B．用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极时，电路中一定有光电流 C．用波长为λ3(λ3>λ0)的光照射阴极时，电路中可能有光电流 D．将电源的极性反接后，电路中一定没有光电流 √ √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 波长为λ2(λ2<λ0)的光的频率一定大于截止频率，电路中一定有光电流，故B正确； 将电源的极性反接，光电子受到阻力，当所加反向电压小于遏止电压时，电路中仍然有电流，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 4．(2025·河南驻马店市期末)光电效应实验的装置如图所示，现用发出紫外线的弧光灯照射锌板，原来不带电的验电器指针张开一个角度。下列说法正确的是(　　) A．锌板带正电 B．验电器的金属片带负电 C．增大弧光灯的强度，验电器的张角将减小 D．将紫外线改为强度更大的红外线进行实验，验电器的金属片也一定会带电 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 解析：用发出紫外线的弧光灯照射锌板，锌板发生光电效应，有电子逸出，锌板带正电，验电器的金属片带正电，故A正确，B错误； 增大弧光灯的强度，逸出电子数变多，验电器的张角将增大，故C错误； 红外线的频率小于紫外线的频率，红外线不一定能使锌板发生光电效应，验电器的金属片不一定会带电，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 题组2　光电效应的电路和图像 5．研究光电效应的电路如图所示，闭合开关用某单色光束照射K极，电路中光电流为0，则(　　) A．光束频率一定小于K极的截止频率 B．滑片P向左移动，电流可能不为0 C．滑片P向右移动，电流一定不为0 D．增大光束的照射强度，电流不为0 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 解析：光电管中加的是反向电压，光电流为零，可能是反向电压大于截止电压，而光束频率不一定小于K极的截止频率，故A错误； 滑片P向左移动，反向电压减小，当小于截止电压时，可能形成光电流，此时电流不为0，故B正确； 滑片P向右移动，反向电压变大，光电管中不可能有光电流，即电流一定为0，故C错误； 增大光束的照射强度，光电子的最大初动能不变，仍不会有光电子到达A极板，即电流仍为0，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 6．用图示装置研究光电效应的规律，ν为入射光的频率，Uc为遏止电压，I为电流表示数，U为电压表示数。下列反映光电效应规律的图像可能正确的是(　　) √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 根据题中给定的图像，在发生光电效应的前提条件下，当电压表电压为0时，电流表示数不能为0，且存在饱和光电流，所以图像I－U不能过原点，故C正确，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 √ 7．如图，这是密立根于1916年发表的钠金属光电效应的遏止电压Uc与入射光频率ν的实验曲线，该实验直接证明了爱因斯坦光电效应方程，并且第一次利用光电效应实验测定了普朗克常量h。由图像可知(　　) A．钠的逸出功为hνc B．钠的截止频率为8.5×1014 Hz C．图中直线的斜率为普朗克常量h D．遏止电压Uc与入射光频率ν成正比 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 解析：根据遏止电压与最大初动能的关系有eUc＝Ekmax，根据Ekmax＝hν－W0，结合图像可知，当Uc为0时，解得W0＝hνc，A正确； 钠的截止频率为νc，截止频率小于8.5×1014 Hz，B错误； 根据遏止电压与入射光的频率关系式知，遏止电压Uc与入射光频率ν成线性关系，不成正比，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 8．如图所示，分别用1、2两种材料作K极进行光电效应探究，其截止频率ν1<ν2，保持入射光不变，则光电子到达A极时动能的最大值Ekm随电压U变化关系的图像是(　　) √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 解析：光电管所加电压为正向电压，则根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子到达A极时动能的最大值Ekm＝Ue＋hν－hν截止，可知Ekm－U图像的斜率相同，均为e；截止频率越大，则图像在纵轴上的截距越小，因ν1<ν2，所以图像C正确，A、B、D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 题组3　康普顿效应和光的波粒二象性 9．(多选)下列有关光的波粒二象性的说法，正确的是　(　　) A．有的光是波，有的光是粒子 B．光子与电子是同样的一种粒子 C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著 D．康普顿效应表明光具有粒子性 √ √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 解析：一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如干涉、衍射)表现出波动性，有些行为(如光电效应、康普顿效应)表现出粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子。虽然光子与电子都是微观粒子，但电子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有静止质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以，不能说光子与电子是同样的一种粒子。光的波长越长，衍射性越好，即波动性越显著，光的波长越短，粒子性就越显著。综上，C、D正确，A、B错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 10．康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量。如图所示，给出了光子与静止电子碰撞后电子的运动方向，则碰后光子可能沿__________(选填“1”“2”或“3”)方向运动，并且波长__________(选填“不变”“变短”或“变长”)。   解析：因光子与电子在碰撞过程中动量守恒，所以碰撞之后光子和电子的总动量的方向与光子碰前动量的方向一致，可见碰后光子运动的方向可能沿1方向，不可能沿2或3方向；通过碰撞，光子将一部分能量转移给电子，能量减少，由ε＝hν知，频率变小，再根据c＝λν知，波长变长。 1 变长 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 √ 11．(多选)(2025·天津北辰区期中)爱因斯坦成功地解释了光电效应现象，提出了光子说。与光电效应有关的四个图如图所示，下列说法正确的是(　　)   A．如图1装置，用紫外线灯照射锌板后 有电子飞出，则锌板将带正电而验电器带负电 B．根据图2可知，黄光越强，光电流越大，说明光子的能量与光强有关 C．由图3可知ν2为该金属的截止频率 D．由图4可知，E等于该金属的逸出功 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 解析：如题图1装置，用紫外线灯照射锌板后有电子飞出，则锌板带正电，验电器也带正电，故A错误； 黄光越强，光子数越多，产生光电子越多，光电流越大，但光子的能量与光强无关，故B错误； 根据爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν－W0可知，当ν＝0时，Ekm＝－W0，由图像知纵轴截距为－E，所以有W0＝E，即该金属的逸出功为E，故D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 √ 12．(多选)研究光电效应规律的实验装置如图1所示，对于同一阴极K，用光照强度分别为E1、E2，对应的波长分别为λ1、λ2的单色光照射，测得电压表示数U与电流表示数I的关系如图2所示。则下列结论正确的是(　　)  A．若直流电源右端为正极， 电路中可以有光电流产生 B．若直流电源左端为正极，增大电压表示数， 则电流表示数一定增大 C．λ1<λ2 D．λ1>λ2 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 解析：若直流电源右端为正极，但是电压小于遏止电压，则电路中可以有光电流产生，故A正确； 若直流电源左端为正极，如果电路中的电流已经达到饱和电流，增大电压表示数，电流表示数不变，故B错误； 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 解析：题图2中光电管两端加的是正向电压，若正、负极反接则光电管两端加负向电压，根据光电效应方程Ek＝hν－W0可知，光电子的最大初动能不变，故A错误； 仅将滑片P向右移动少许，则正向电压增大，根据光电流与电压的关系，光照强度一定时，随着正向电压增大，光电流增大，但当光电流达到饱和电流时，正向电压增大，饱和电流不变，不能解除报警，故B错误； 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 仅降低光源S发出光的强度，根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能不变，则单位时间内光电管接收到的光子个数减少，光电流减小，可以解除报警，故C正确； 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 $