人教版物理选修3-5-17.2 光的粒子性—光电效应 教学案（无答案）

光的粒子性—光电效应 学习目标：1.能认识光电效应现象，理解光电效应的实验规律，会用光子说解释光电效应. 2.掌握光电效应方程，会计算逸出功、极限频率、最大初动能等物理量． 基础导引： 1、如图所示：原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针张开了一个角度，下列说法正确的是 ( ) A．锌板带正电，指针带负电 B．锌板带正电，指针带正电 C．锌板带负电，指针带负电 D．锌板带负电，指针带正电 知识梳理： 1．光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象 2．光电效应规律： (1)每种金属都有一个_____． (2)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是 _____的． (3)光电流的强度与入射光的_____成正比． （4）遏止电压： 遏止电压Uc和光电子最大出动能Ek的关系： (5)光子的最大初动能与入射光的_____无关，只随入射光的_____增大而增大． 例1、一束绿光照射某金属表面发生了光电效应，对此，以下说法正确的是 （ ） A．若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数目不变 B．如增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加 C．若改用紫光照射，则逸出的光电子的最大初动能增加 D．若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目一定增加 例2、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．下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是_____． 3．爱因斯坦光电效应方程 (1)光子说：空间传播的光的能量是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子．光子的能量为ε＝_____，其中h是普朗克常量，其值为6.63×10－34 J·s. (2)光电效应方程：_____ 其中hν为入射光的能量，Ek为光电子的最大初动能，W0是金属的逸出功． 物理意义：金属中的电子吸收一个光子获得能量 ，这些能量一部分克服金属 的 ，剩下的能量表现为光电子的最大出动能。 逸出功：电子从金属中逸出所需做功的 。 光电效应的条件： 例3、爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得了1921年诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为极限频率．从图中可以确定的是(　　) A．逸出功与ν有关 B．Ekm与入射光强度成正比 C．当ν<ν0时，会逸出光电子 D．图中直线的斜率与普朗克常量有关 例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P，发现电流表读数不为零．合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60v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． (1)求此时光电子的最大初动能的大小； (2)求该阴极材料的逸出功． 跟踪训练　用波长为2.0×10－7 m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10－19 J．由此可知，钨的极限频率是(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3.0×108 m/s，结果取两位有效数字) (　 　) A．5.5×1014 Hz B．7.9×1014 Hz C．9.8×1014 Hz D．1.2×1015 Hz 课后练习： 1．光电效应的实验结论是：对于某种金属 (　　) A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应 B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应 C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小 D．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大 2．对光电效应的理解正确的是 (　　) A．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 B．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功， ... ...