专题64 光电效应 波粒二象性-【高分攻略】备战2025年高考物理一轮复习精编学案（教师版+学生版）

中小学教育资源及组卷应用平台 专题64 光电效应　波粒二象性 【考情分析】 考情分析 考题统计 目标1.理解光电效应的实验规律，会利用光电效应方程计算逸出功、最大初动能、截止频率等物理量。 目标2.会分析光电效应的图像问题。 目标3.理解物质波的概念，理解光的波粒二象性。 2024·海南·高考物理第6题 2024·北京·高考物理第4题 2024·江西 ·高考物理第1题 2024·湖南 ·高考物理第8题 2024·江苏 ·高考物理第1题 2024·新课标 ·高考物理第20题 【网络建构】 【考点梳理】 考点一.光电效应规律的理解及应用 知识点1．与光电效应有关的五组概念对比 (1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子。光子是因，光电子是果。 (2)光电子的动能与光电子的最大初动能：只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功的情况，才具有最大初动能。 (3)光电流与饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。 (4)入射光强度与光子能量：入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量，而光子能量E＝hν。 (5)光的强度与饱和光电流：频率相同的光照射金属产生光电效应，入射光越强，饱和光电流越大，但不是简单的正比关系。 知识点2．光电效应的两条分析思路 (1)入射光强度大→光子数目多→发射光电子多→光电流大； (2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大。 知识点3．光电效应中三个重要关系 (1)爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0。 (2)光电子的最大初动能Ek与遏止电压Uc的关系：Ek＝eUc。 (3)逸出功W0与截止频率νc的关系：W0＝ hνc。 考点二.光电效应的四类图像问题 图像名称 图线形状 由图线直接(间接)得到的物理量 最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线 ①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc ②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值W0＝|－E|＝E ③普朗克常量：图线的斜率k＝h 颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系图线 ①遏止电压Uc：图线与横轴的交点的横坐标 ②饱和光电流Im：光电流的最大值 ③最大初动能：Ek＝eUc 颜色不同时，光电流与电压的关系图线 ①遏止电压Uc1、Uc2 ②饱和光电流 ③最大初动能：Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2 遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线 ①极限频率νc：图线与横轴的交点的横坐标 ②遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大 ③普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即h＝ke(注：此时两极之间接反向电压) 考点三.对波粒二象性、物质波的理解 知识点1.对光的波粒二象性的理解 从数量 上看 个别光子的作用效果往往表现为粒子性，大量光子的作用效果往往表现为波动性 从频率 上看 频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象，频率越高粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，贯穿本领越强 从传播 与作用 上看 光在传播过程中往往表现出波动性，在与物质发生作用时往往表现出粒子性 波动性 与粒子 性的统 一 由光子的能量ε＝hν、光子的动量表达式p＝也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾，表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量———频率ν和波长λ 知识点2.物质波 (1)任何一个运动的物体，无论大小，都有一种波与之对应。 (2)物质波的波长：λ＝＝，h是普朗克常量。 【题型过关练】 题型一.光电效应规律的理解及应用 1．(多选)已知一个激光发射器功率为P，发射波长为λ的光，光速为c，普朗克常量为h，则(　 ) A．光的频率为 B．光子的能量为 C．光子的动量 ... ...