4.2 光电效应方程及其意义 课件 -2026-2027学年高二下学期物理粤教版选择性必修第三册

该高中物理课件聚焦“光电效应方程及其意义”，通过复习光电效应条件、实验规律及《金版学案》典例导入，搭建从旧知到能量子假说、光子假说的学习支架，衔接自然。 其亮点在于以科学推理构建知识体系，从普朗克能量子假说到爱因斯坦光子假说，推导光电效应方程并解释实验规律，培养科学思维与能量观念。课堂练习选用典型题目，助力学生巩固，教师使用可提升教学效率。

授课教师：物思理 粤教版高中物理选择性必修第三册课件 第四章 波粒二象性 第2节 光电效应方程及其意义 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 目录 第2节 光电效应方程及其意义 探究新知 2、光子假说 1、能量子假说 3、光电效应方程 4、总结与练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 2 一.产生光电效应的条件 任何一种金属，都存在截止频率 ，只有当入射光频率𝝊>时，才能发生光电效应。 复习回顾 1.存在饱和电流I饱；入射光越强，饱和电流越大。（前提是能发生光电效应） 2.存在截止频率；入射光频率大于截止频率 时才能发生光电效应。 3.光电效应具有瞬时性； 4.存在遏止电压Uc ；遏止电压与入射光频率有关,与入射光的强弱无关 二.光电效应的实验规律总结 5.最大初动能计算公式： 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 《金版学案》P53--【典例1】利用光电管研究光电效应实验如图所示，用频率为ν的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则(　   ) A．用紫外线照射，电流表不一定有电流通过 B．用红光照射，电流表一定无电流通过 C.用频率为ν的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头 移到A 端时，电流表中一定无电流通过 D．用频率为ν的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动 触头向B 端滑动时，电流表示数可能不变 复习回顾 D 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 4 一.能量子假说 2.黑体辐射：即热辐射，仅与黑体温度有关。 1.黑体:能全部吸收外来辐射而无任何反射的物体。 不发生透射、反射 马克斯▪普朗克（Max Planck）德国物理学家和量子力学的重要创始人，和爱因斯坦并称为二十世纪最重要的两大物理学家。因发现能量量子化获诺贝尔物理学奖 。 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1.能量子假说：物体热辐射所发出的电磁波的能量是不连续的，只能是 的整数倍。 2、能量子： 3、普朗克常量： 4、物理意义：由这个假说出发，可以非常合理地解释某些电磁波的辐射和吸收的实验现象。 5、量子化：在微观世界里，物理量的取值是不连续的，只能取一些分立的值，这种物理量分立取值的现象称为量子化现象。 一.能量子假说 ν 是辐射频率 宏观世界：有些物理量是连续的，如质量、动能、动量等；有些量是不连续的（量子化），如人数、台阶数等。 1900年普朗克首次提出 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1.光子假说：当光与物质相互作用时，光的能量不是连续的，而是一份一份的光量子，这些光量子后来被称为光子。 二.光子假说 4.同样频率的光，光的强弱反映了单位时间内射到单位面积的光子数目的多少 1905年，在普朗克能量子假说启发下，爱因斯坦提出光子假说。 2.一个光子的能量： h ---普朗克常量 𝝊 ---光的频率 3.每个光子的能量只取决于光的频率。 紫光光子能量 红光光子能量 ＞ 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 经典电磁理论在解释光电效应实验时遇到了根本性的困难。那么，利用光子假说，应该怎样解释光电效应实验呢？ 二.光子假说 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1.逸出功（W0） 金属表面层内存在一种力阻碍电子逃逸，电子要从金属中挣脱出来，必须获得一些能量，以克服这种阻碍。 逸出功：使电子脱离某种金属所做功的最小值叫作这种金属的逸出功。 三.光电效应方程 2.爱因斯坦的光电效应方程 一个电子吸收一个光子的能量hν后，一部分能量用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek，即： ---光电子最大初动能 ---金属的逸出功 从哪里获得能量？ 或 =hν – 光子 光电子 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 光子 光电子 Ek-𝝊图像 1.爱因斯坦的光电效应方程理解： 两个截距表示什么意思？ ① 两条线索 强度 —— 决定着每秒钟光源发射的光子数 频率 —— 决定着每个光子的能量 hv 每秒钟逸出的光电子数 —— 决定着光电流的强弱 光电子逸出后的最大初动能 mvm2 /2 照射光 光电子 ② 两个关系 光照越强 → 光子数目多 → 发射光电子多 → 光电流大； 光子频率高 → 光子能量大 → 产生光电子的最大初动能大。 三.光电效应方程 2.光电效应规律中的两条线索、两个关系： 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 （1）为什么入射光频率大于截止频率时才能发生光电效应？ （2）为什么入射光越强，饱和电流越大。 （3）为什么遏止电压Uc 与入射光频率有关,与入射光的强弱无关？ 3.利用光子假说解释光电效应的有关现象： 当才有 入射光越强，则单位时间内射到金属表面的光子数越多，使金属逸出的光电子越多，饱和电流就越大。 (4)如果入射光的频率比较低时，就算光照时间足够长，为什么不会发生光电效应现象？ 一个电子只吸收一个光子的能量。如果频率低，光子能量不足以克服金属的逸出功，照再久也没用！ 三.光电效应方程 光子 光电子 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 《金版学案》P57--1．EUV光刻机使用极紫外光源，中科大在极紫外光源研究方面取得突破．某光源发出极紫外光频率为2×1016 Hz.已知普朗克常量为6.6×10-34 J·s，则该光光子的能量为(　  　) A．2.0×10-18 J　　　B．1.32×10-18 J C．3.3×10-14 J   D．1.32×10-17 J 《金版学案》P58--2．(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 课堂练习 D BD 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 《金版学案》P59 课后作业： 《课时评价作业》P19 第9题 做在作业本 课堂练习 C 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 4．如图所示，当开关S断开时，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零．合上开关，调节滑动变阻器，发现电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于 0.60 V时，电流表读数为零．由此可知阴极材料的逸出功为(　　) A．1.9 eV B．0.6 eV C．5 eV D．3.1 eV A 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 书本P85 第4题 课后作业 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 See you later! 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 $