4.2光电效应学案（含解析）

4.2光电效应学案 【学习目标】 1.知道光电效应现象，了解光电效应的实验规律. 2.知道光电效应与电磁理论的矛盾 3.理解爱因斯坦光子说及对光电效应的解释，会用光电效应方程解决一些简单问题． 【学习重难点】 1、光电效应的实验规律 2、爱因斯坦的光电效应理论 【预习新知】 光电效应的实验规律 [科学探究] 如图甲是研究光电效应现象的装置图,图乙是研究光电效应的电路图.请结合装置图和电路图及产生的现象回答下列问题: (1)在甲图中发现,利用紫外线照射锌板,无论光的强度如何变化,验电器指针都有张角,而用红光照射锌板,无论光的强度如何变化,验电器指针总无张角,这说明了金属能否发生光电效应,取决于入射光的　　　　,与入射光的　　　　无关. (2)在乙图中光电管两端加正向电压,用一定强度的光照射时,若增大电压,电流表示数不变,而光强增大时,电压不变,电流表示数会增大,这说明了保持入射光频率不变,发生光电效应时飞出的光电子个数只与　　　　　　有关. (3)在乙图中若加反向电压,当光强增大时,遏止电压不变,而入射光的频率增大时,遏止电压却增大,这一现象说明了光电子的能量与　　　　　　　有关,与　　　　　　无关. 请看课本第71~72页“光电效应的实验规律”相关内容,完成下列填空: (1)光电效应:照射到金属表面的光,能使金属中的　　　　从表面逸出的现象. (2)光电子:光电效应中发射出来的　　　　.光电子不是光子,而是电子. (3)光电效应的实验规律 ①存在截止频率:当入射光的频率低于截止频率时,　　　　发生光电效应. ②存在饱和电流:光电效应实验中,在光照条件不变的情况下,随着所加电压的增大,光电流趋于一个　　　　　.在光的频率不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大,说明入射光越强,单位时间内发射的光电子数目越多. ③存在　　　　电压:使光电流减小到零的反向电压Uc.且满足me=eUc. ④光电效应具有　　　　　:光电效应几乎是瞬时发生的. 例1 (多选)现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光照射时,有光电流产生.下列说法正确的是 (　　) A.保持入射光的频率不变,入射光的强度变大,饱和电流变大 B.入射光的频率变高,饱和电流变大 C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大 D.保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生 变式 研究光电效应的电路如图所示. 用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K),钠极板发射出的光电子被阳极A吸收,在电路中形成光电流.在图中,光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图像中,正确的是 (　　) 光电效应经典解释中的疑难 1．逸出功 使电子_____某种金属所做功的_____，叫作这种金属的逸出功，用W0表示，不同金属的逸出功_____． 2．光电效应经典解释 (1)不应存在_____频率． (2)遏止电压Uc应该与光的强弱_____关． (3)电子获得逸出表面所需的能量需要的时间远远_____实验中产生光电流的时间． 爱因斯坦的光电效应理论 1．光子说：光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的.这些能量子后来称为光子． 每个光子的能量为=_____ 逸出功：使电子脱离某种金属，外界对它做功的_____，叫做逸出功用W0表示； 不同种类的金属，其逸出功的大小_____（填“相同”或“不相同”)． 3、光照射金属板：光子将能量传递给电子，一 个光子传递给一个电子的能量为_____ 4．爱因斯坦光电效应方程 满足能量守恒：_____或Ek＝_____=_____ 康普顿效应和光子的动量 1．光的散射：光在介质中与_____相互作用，因而传播方向_____，这种现象叫做光的散射。 2．康普顿效应 在散射线中，除有与入射波长_____的射线外，还有波长比入射波长_____的射线，人们把这种波长变化的现象叫做康普顿效应。 【重难探究】 研习1　光电效应现象的理解 导学探究 一验电器与锌板相连， ... ...