2017-2018学年高中物理 第二章 波粒二象性 第一节 光电效应同步备课教学案 粤教版选修3-

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1、第一节　光电效应[学习目标]　1.了解光电效应，掌握光电效应的实验规律.2.知道光电流与光的强度和光的频率之间的关系.3.理解极限频率和遏止电压的概念．一、光电效应与光电流[导学探究]1．如图1所示，取一块锌板，用砂纸将其一面擦一遍，去掉表面的氧化层，连接在验电器上(弧光灯发射紫外线)．图1用弧光灯照射锌板，看到的现象为_____________________________________________，说明__________________________________________________

2、______________________________________________________________________________________________.答案　验电器指针偏角张开　锌板带电了．弧光灯发出的紫外线照射到锌板上，在锌板表面发射出光电子，从而使锌板带上了正电2．光电流的产生是光照射的结果．如图2所示是用来探究光电流的大小与入射光强度和频率关系的实验装置图．光源强度可以通过改变光罩上出射孔的数目或大小来改变，光的频率可以用不同的滤色片来改变．图2(1)在频率不变(保持蓝

3、光不变)的情况下，改变入射光的强度，光电流的大小如何变化？10(2)将光的强度保持不变，更换滤色片以改变入射光的频率(蓝光、绿光、红光为例)，光电流有什么变化？这说明什么问题？答案(1)随着光强的增加，光电流逐渐变大．(2)蓝光和绿光都有光电流产生，而红光照射时没有，即使增强红光的强度依然没有光电流．这说明对于某种金属只有光的频率足够大，才能发生光电效应．如小于某个频率值，光再强也不能发生光电效应．[知识梳理]1．光电效应(1)光电效应金属在光的照射下发射电子的现象．(2)光电子：光电效应中发射出来的电子．(3)

4、光电流：光电子定向运动形成的电流．2．光电流的变化在正向电压一定的情况下，光电流的变化与入射光的强度有关，与入射光的频率无关，光源强度可以使光电管阴极单位时间内发射的光电子数目变化．3．极限频率对于每一种金属，只有当入射光频率大于某一频率ν0时，才会产生光电流．我们将ν0称为极限频率．[即学即用]　判断下列说法的正误．(1)用一束紫外线照射锌板时，发生了光电效应，有正离子从锌板上飞出来．(　×　)(2)只要光足够强，任何频率的光都可以使金属发生光电效应．(　×　)(3)能否发生光电效应，取决于入射光的频率，与光的

5、强度无关．(　√　)二、遏止电压[导学探究]　(1)如图3所示是测量遏止电压的示意图，利用它可测量光电子的最大初动能．图3①光电管两极加的是什么电压？有何作用？②当反向电压增大时，光电流怎么变？10③怎样求得光电子的最大初动能？(2)在图3中，利用蓝光照射，加反向电压，逐渐增大电压，直至光电流为零，记录遏止电压的值．改变入射光强度，记录的遏止电压的值有什么特点？(3)维持光源强度不变，改变入射光的频率．先采用蓝光作为入射光，记录遏止电压值；再换绿光作为入射光，记录遏止电压值．有什么现象？(4)综合上面的分析，关于

6、光电子的最大初动能与入射光频率，能得出什么结论？答案　(1)①反向电压　使光电子减速　②减小③当图中光电流为零，所加的反向电压为U0时，有eU0＝mvmax2成立．eU0就是光电子的最大初动能．(2)不变．(3)绿光时较小．(4)遏止电压只与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关．而遏止电压对应光电子的最大初动能，也就是说其最大初动能也只与入射光的频率有关．[知识梳理]　遏止电压1．定义：在强度和频率一定的光照射下，回路中的光电流会随着反向电压的增加而减小，并且当反向电压达到某一数值时，光电流将会减小到零，这时的

7、电压称为遏止电压，用符号U0表示，光电子到达阳极要克服反向电场力做的功W＝eU0.光电子最大初动能mvmax2＝eU0.2．光电子的最大初动能只与入射光的频率有关．[即学即用]　判断下列说法的正误．(1)遏止电压是反向电压，其作用是阻碍电子的运动．(　√　)(2)光电管加反向电压时，电压越小，光电流也越小．(　×　)(3)遏止电压与入射光的强度有关，与入射光的频率无关．(　×　)一、光电效应现象1．光电效应的实质：光现象电现象．2．光电效应中的光包括不可见光和可见光．3．光电子：光电效应中发射出来的电子，其本质还

8、是电子．例1　一验电器与锌板相连(如图4所示)，用一紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角．10图4(1)现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将________(填“增大”、“减小”或“不变”)．(2)使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转．那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针_______