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1、物理选修3-5第四章波粒二象性《光电效应与光的量子说》第二课时导学案班级：姓名：学习目标：1、通过实验了解光电效应及其实验规律，感受以实验为基础的科学研究方法。2、知道爱因斯坦光电效应方程及其意义，会用光电效应方程解决一些简单的问题，感受科学家在面对科学疑难时的创新精神。学习重点：光电效应的实验规律。学习难点：爱因斯坦光电效应方程。学习方法：自主学习、合作探究、小组讨论知识链接：分压电路、电流的定义式、静电力做功、光的强度等知识。新课教学一、知识回顾问题1:什么是光电效应现象?问题2:是不是只要有光照到金属上，就会发生光电效应?发生光电效应大概需
2、要都长时间？问题3:光电管的A极时阴极还是阳极？问题4:如图，发生光电效应时，光电流的大小和什么因素有关?问题5:发生光电效应时，为什么光强越大光电流越大?问题6:如图，在光电管两端所加电压是正向电压还是反向电压？为什么？问题7:如图，光照一定，发生光电效应后，请画出滑动变阻器的滑片从左端一直滑到最右端过程中，光电流随电压变化的伏安特性曲线？问题8:如图，把电源反向，同样的光照射后，请画出滑动变阻器的滑片从左端一直滑到最右端过程中，光电流随电压变化的伏安特性曲线？问题9:根据能量守恒，请写出爱因斯坦光电效应方程。其中逸出功的物理含义是什么？问题1
3、0:光电效应说明了光的粒子性还是波动性？二、理解应用例1.关于光电效应现象,下列说法中正确的是( )A.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于此波长,才能产生光电效应B.在光电效应现象中,光电子的最大初动能与照射光的频率成正比C.在光电效应现象中,入射光的强度越大,光电子的最大初动能越大D.对于某种金属,只要入射光的强度足够大,就会发生光电效应例2.用如图所示的装置研究光电效应现象,当用光子能量为3.0eV的光照射到光电管上时,电流表G的读数为0.2mA,移动变阻器的触点c,当电压表的示数大于或等于0.7V时,电流表读数为
4、0,则( )A.开关S断开后,没有电流流过电流表GB.所有光电子的初动能为0.7eVC.光电管阴极的逸出功为2.3eVD.改用能量为1.5eV的光子照射,电流表G也有电流,但电流较小例3.如图所示,为研究光电效应的装置和图象.下列关于甲、乙、丙各图的描述,其中丙图是用同一光电管研究得到的，下列说法正确的是( )A.图甲中,弧光灯照射锌板,验电器的锡箔张开,说明锌板带负电B.图乙中,图乙中,光电管接的是反向电压C.图丙中,强a光和弱b光曲线交于U轴同一点,说明它们是同一种颜色的光。D.图丙中,弱b光和弱c光曲线交于U轴不同点,说明弱c光产生的光
5、电子初动能小。例4.利用图甲所示电路研究光电效应中金属的遏止电压Uc与入射光频率ν的关系,描绘出图乙中的图象,由此算出普朗克常量h.图乙中U1、ν1、ν0均已知,电子电荷量大小用e表示.当入射光的频率增大时,为了测定遏止电压,滑动变阻器的滑片P应向 (填“M”或“N”)端移动,由Uc-ν图象可求得普朗克常量h= (用题中字母表示). 例5.光照某金属产生光电效应时,实验测得光电子最大初动能与照射光频率的关系如图所示,其中图线与横轴交点坐标为ν0,则该金属的逸出功为 .用一束波长范围为λ1~λ2,且λ1<λ2的光照射该金属产生光电
6、效应,则光电子的最大初动能为 .已知普朗克常量为h,光在真空中传播速度为c. 例6.氢原子能级图如图所示,大量处于n=2能级的氢原子跃迁到基态,发射出的光照射光电管阴极K,测得遏止电压为7.91V,则阴极K的逸出功W= eV;在氢原子巴耳末系(氢原子从n≥3能级直接跃迁到n=2能级)中有 种频率的光照射该光电管不能发生光电效应. 问题及反思
