高考物理一轮复习第章近代物理初步第课时光电效应波粒二象性学案

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1、第47课时　光电效应、波粒二象性考点1　光电效应规律的理解和应用1．光电效应现象在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，叫做光电效应，发射出来的电子叫做光电子。2．光电效应规律(1)每种金属都有一个极限频率。(2)光子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大。(3)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的。(4)当发生光电效应时，饱和光电流的强度与入射光的强度成正比。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＝hν，其中h是普朗克常量，其值为6.63×10－

2、34J·s。(2)光电效应方程：Ek＝hν－W0。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。4．遏止电压与截止频率(1)遏止电压：使光电流减小到零的反向电压Uc。(2)截止频率：能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率)，用νc表示。不同的金属对应着不同的极限频率。(3)逸出功：电子从金属中逸出所需做功的最小值，叫做该金属的逸出功。用W0表示逸出功，W0＝hνc。1．(人教版选修3－5P30演示实验改编)(多选)如图所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的现象是(　　)15A．有光子从锌板逸出B．

3、有电子从锌板逸出C．验电器指针张开一个角度D．锌板带负电答案　BC解析　光电效应是在光的照射下锌板中的电子从锌板表面逸出，A错误、B正确；验电器与锌板相连，锌板因失去电子带正电，验电器指针张开一个角度，C正确、D错误。2．(人教版选修3－5P36·T2改编)(多选)在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是(　　)A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大答案　AD解析　增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积上的光

4、子数增加，逸出的光电子数也增加，则光电流将增大，A正确；光电效应是否发生取决于入射光的频率，而与入射光强度无关，B错误；用频率为ν的光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时，若光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，C错误；根据hν－W0＝mv2可知，增大入射光频率，光电子的最大初动能也增大，D正确。3．(2017·全国卷Ⅲ)(多选)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。下列说法正确的是(　　)A．若νa>νb，则一定有Ua

5、νa>νb，则一定有Eka>EkbC．若Uaνb，则一定有hνa－Eka>hνb－Ekb答案　BC解析　光电效应中遏止电压与最大初动能之间的关系为eU＝Ek，根据光电效应方程可知Ek＝hν－W0，若νa>νb，则Eka>Ekb，Ua>Ub，选项A错误、选项B正确；若Ua

6、点的纵坐标的绝对值，表示逸出功W0。(3)图线的斜率k表示普朗克常_量h。2．IU图象(如图所示)(1)图线与横轴的交点的绝对值表示遏止电压。(2)饱和光电流Im：电流的最大值。15(3)最大初动能：Ekm＝eUc。3．Ucν图象(如图所示)由Ek＝hν－W0＝eUc可得：Uc＝ν－，则：(1)图线与横轴的交点，表示截止频率νc。(2)遏止电压Uc随入射光频率的增大而增大。(3)图线的斜率k＝。(注：此时两极之间接反向电压)[例]　(2017·福建南平模拟)用如图甲所示的装置研究光电效应现象。闭合开关S，用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应。图乙是该光电管发

7、生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象，图线与横轴的交点坐标为(a,0)，与纵轴的交点坐标为(0，－b)，下列说法中正确的是(　　)A．普朗克常量为h＝B．断开开关S后，电流表G的示数不为零C．仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大15D．仅增加照射光的强度，电流表G的示数保持不变解析　由Ek＝hν－W0，可知图线的斜率为普朗克常量，即h＝，故A错误；断开开关S后，光电子匀速运动到阳极，所以电流表G的示数不为零，故B正确；只有增大入射光的频率，才能增大光电子的最大初动能，与光的