高考物理一轮复习光电效应波粒二象性教案（含解析）沪科版

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1、第2课时　光电效应　波粒二象性[知识梳理]知识点一、光电效应1．定义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．光电子光电效应中发射出来的电子。3．光电效应规律(1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应。低于这个频率的光不能产生光电效应。(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大。(3)光电效应的发生几乎瞬时的，一般不超过10－9s。(4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的强度与入射光的强度成正比。知识点二、爱因斯坦光电效应方程1．光子说在空间传播的

2、光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光的能量子，简称光子，光子的能量E＝hν。其中h＝6.63×10－34J·s。(称为普朗克常量)2．逸出功W0使电子脱离某种金属所做功的最小值。3．最大初动能发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值。4．爱因斯坦光电效应方程(1)表达式：Ek＝hν－W0。(2)物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后光电子的最大初动能Ek＝mev2。知识点三、光的波粒二象性与物质波1．光的波粒

3、二象性(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性。(2)光电效应说明光具有粒子性。(3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性。2．物质波(1)概率波光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率大的地方，暗条纹是光子到达概率小的地方，因此光波又叫概率波。(2)物质波任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ＝，p为运动物体的动量，h为普朗克常量。思维深化判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应。(　　)(2)光电

4、子就是光子。(　　)(3)极限频率越大的金属材料逸出功越大。(　　)(4)从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小。(　　)(5)入射光的频率越大，逸出功越大。(　　)答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×[题组自测]　　　　　　　　　　　　　　　　　　题组一　光电效应现象及光电效应方程的应用1．(多选)如图1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(　　)图1A．有光子从锌板逸出B．有电子从锌板逸出C．验电器指针张开一个角度D．锌板带负电解析　用紫外线照射锌板是能够发生光

5、电效应的，锌板上的电子吸收紫外线的能量从锌板表面逸出，称之为光电子，故A错误、B正确；锌板与验电器相连，带有相同电性的电荷，锌板失去电子应该带正电，且失去电子越多，带正电的电荷量越多，验电器指针张角越大，故C正确、D错误。答案　BC2．(多选)光电效应的实验结论是：对某种金属(　　)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解析　每种

6、金属都有它的极限频率ν0，只有入射光子的频率大于极限频率ν0时，才会发生光电效应，选项A正确、B错误；光电子的最大初动能与入射光的强度无关，随入射光频率的增大而增大，选项D正确、C错误。答案　AD3．关于光电效应的规律，下列说法中正确的是(　　)A．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生B．光电子的最大初动能跟入射光强度成正比C．发生光电效应的反应时间一般都大于10－7sD．发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光强度成正比解析　由E＝hν＝h知，当入射光波长小于金属的极限波长时，发生光电效应，故A错；

7、由Ek＝hν－W0知，最大初动能由入射光频率决定，与入射光强度无关，故B错；发生光电效应的时间一般不超过10－9s，故C错；发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光的强度是成正比的，D正确。答案　D题组二　波粒二象性4．(多选)关于物质的波粒二象性，下列说法中正确的是(　　)A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D．实物的运动有特定的轨道，所以实物

8、不具有波粒二象性解析　由德布罗意波可知A、C对；运动的微观粒子，达到的位置具有随机性，而没有特定的运动轨道，B对；由德布罗意理论知，宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性