4.1 光电效应 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”，从锌板验电器实验现象切入，通过光电管结构原理过渡到实验规律探究，涵盖饱和电流、截止频率、瞬时性及遏止电压，构建从现象到规律再到理论矛盾的学习支架。 其亮点在于以实验探究为主线，通过改变电压、光强、频率等变量设计探究活动，结合表格对比经典理论与实验结果，培养科学探究和科学思维能力。课堂练习紧扣核心规律，助力学生深化物理观念，教师可依托结构化内容提升教学效率。

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 第一节 光电效应 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 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 第一节 光电效应 探究新知 2、光电效应的实验规律 1、光电效应 3、经典电磁理论解释的困难 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 1.光电效应：金属在光的照射下发射电子的现象 2.光电子：光电效应中从金属表面发射出来的电子被称为光电子 一.光电效应 实验现象：锌板带负电，用紫外线灯照射后，验电器张开的指针夹角会变小。 实验结论：锌板在紫外线照射下会让电子从锌板表面逸出。 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 3.光电管：利用光电效应制成的一种光学元件，它能把光信号转变成电信号。阴极表面通常涂有碱金属如锂、铯等，阳极收集阴极发射的光电子 一.光电效应 加正向电压 光电管的结构及其工作原理 思考问题：光电流的大小与什么因素有关呢？ 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 光电流的大小与什么因素有关呢？ 2.入射光的强度 大胆猜想! 3.光的频率 4.光照时长 1.光电管两端电压 二.光电效应的实验规律 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 5 探究一： 2.改变入射光的强度 1.改变光电管两端电压 二.光电效应的实验规律 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 6 1、在光照条件不变的情况下，光电流的大小随着正向电压的增大而增大，当正向电压增加到一定值时，光电流大小不再变化，达到饱和。 2、在光的频率不变的情况下，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多，饱和电流越大。 1.光电效应存在饱和电流I饱 二.光电效应的实验规律 实验结论：（书本P77） 光电效应实验原理示意图 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 探究二：改变入射光的频率 二.光电效应的实验规律 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 8 探究二：改变入射光的频率 实验结论：当入射光的频率比较低时，无论入射光强度多么大，照射时间多么长，光电管都没有光电流产生． 当入射光的频率大于某一频率时，无论入射光强弱，都能够几乎瞬时产生光电流 实验表明：对于每一种金属，只有当入射光的频率大于某一频率时才会发生光电效应，这个频率称为截止频率。其对应的波长为截止波长。 更精确的研究推知，光电子发射所经过的时间不超过10－9 s，也就是说光电子不需要积累能量的时间。 二.光电效应的实验规律 2.光电效应存在截止频率 3.光电效应具有瞬时性。 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 9 二.光电效应的实验规律 探究三：给光电管施加反向电压 光电效应实验原理示意图 施加反向电压原理示意图 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 二.光电效应的实验规律 探究三：给光电管施加反向电压 如图在光电管的两个电极上加上反向电压，调节反向电压的大小可以阻止光电子到达阳极。在强度和频率一定的光的照射下，回路中的光电流将会随着反向电压的增加而减小，当反向电压达到某一数值时，光电流将会减小到零，此时的反向电压称为遏止电压，用Uc 表示。 施加反向电压原理示意图 1.设光电子的电荷量为e，质量为m，光电子到达阳极时要克服反向电场力做多少功？ 4.光电效应存在遏止电压Uc 2.光电子出射的最大初动能与遏止电压有什么关系？ 最大初动能 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 　 实验结论：1.对于同一种颜色（频率）的光，无论光的强弱如何，遏止电压都一样; 2.光的频率发生变化时，遏止电压也会发生变化。 使光电流减小到0的反向电压UC 称为遏止电压。 遏止电压与频率有关，与光强无关 二.光电效应的实验规律 探究四：遏止电压与频率和光强的关系 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.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 光电效应实验原理示意图 最大初动能 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 按照经典电磁理论，光是一种电磁波，物质应该可以吸收、累积能量: 疑问2.为什么有时候长时间光照射也没有光电效应呢？ 三.经典电磁理论解释的困难 疑问1.为什么有时候强度大的光也不能发生光电效应呢？ 疑问3.吸收、累积能量应该需要时间，为什么无论光照强弱，光电效应都能在瞬间产生呢？ 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 矛盾 波动理论 光电效应实验结果 矛盾1 矛盾2 矛盾3 无论入射光的频率是多少，只要光强足够大，总可以使电子获得足够的能量从而产生光电效应。 存在截止频率：如果光的频率小于金属的截止频率，无论光强多大，都没有光电效应。 光强越大，电子可以获得更多的能量，光电子的最大初动能应越大，遏止电压也应越大。即射出电子的动能由入射光的强度来决定。 光电子的最大初动能、遏止电压都与光强无关，而与频率有关 光强大时，电子能量积累的时间就短，光强小时，能量积累的时间就长。 具有瞬时性：当入射光照射到光电阴极时，无论光怎样微弱，几乎在一瞬间就产生了光电子。 三.经典电磁理论解释的困难 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 ABC 三.经典电磁理论解释的困难 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 课堂练习 《金版学案》P53--1．(多选)如图所示，一验电器与锌板用导线相连，用紫外线光源照射锌板时，验电器指针发生了偏转，则下列判断正确的是　(　 　) A．此时锌板带正电 B．紫外线越强，验电器的指针偏角越大 C．改用红外线照射锌板，验电器的指针一定会偏转 D．改用紫光照射锌板，可能会发生光电效应 ABD 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 17 《金版学案》P53--2．(多选)光电效应实验中，下列表述正确的是(　 　) A．光照时间越长光电流越大 B．入射光足够强就可以有光电流 C．遏止电压与入射光的频率有关 D．入射光频率大于截止频率才能产生光电子 课堂练习 CD 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 18 AB 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 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 Lavf59.6.100 Lavf62.3.100 Lavf62.3.100 Lavf62.3.100 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $