（新课标）2020版高考物理大二轮复习专题六光电效应原子结构和原子核教学案.docx

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1、专题六　光电效应　原子结构和原子核[答案]　(1)光电效应规律①每种金属都有发生光电效应的极限频率(limitingfrequency)．②光电子(photoelectron)的最大初动能与入射光的强度无关，随入射光的频率增大而增大．③光电效应的产生几乎是瞬间的．④饱和光电流与入射光强度成正比．(2)玻尔原子理论的三条假说①原子能量的量子化假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽做变速运动，但并不向外辐射能量，一个能量值对应一种状态，这些状态叫做定态．②原子能级的跃迁(transition)假设：原子从

2、一个定态(原子能量记为E初)跃迁到另一种定态(原子能量记为E末)时，原子辐射(或吸收)一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即hν＝

3、E初－E末

4、.③原子中电子运动轨道量子化假设：原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道．由于原子的能量状态是不连续的，因此电子运动的可能轨道也是不连续的，即电子不能在任意半径的轨道上运动．(3)α、β衰变及其规律23(4)核反应类型及核反应方程的书写23热点考向一　光电效应　能级跃迁角度一　光电效应规律【典例1】　(多选)(2019·山西六校联考)研究光电效应的实验电路图如图(a)所示，实验

5、中得到的光电流I与光电管两端电压U的关系图像如图(b)所示．下列说法正确的是(　　)A．若把滑动变阻器的滑片向右滑动，光电流一定增大B．甲与乙是同一种光，且甲的光强大于乙C．由图(b)可知，乙光的频率小于丙光的频率D．若将甲光换成丙光来照射K极，则K极所用材料的逸出功将减小23[思路引领]　求解本题要明白光电流与电压的关系图像的物理意义，还要抓住两个关键：(1)通过图像(b)的横截距得到光电子的最大初动能；(2)理解饱和电流与光的强度的关系．[解析]　滑动变阻器的滑片向右滑动，光电流可能增大，也可能已达到饱和电流而不变，A错误；由图(b)

6、可知，甲、乙两光的遏止电压相同，说明它们使光电管上逸出的光电子的最大初动能相同，即它们的频率相同，但甲、乙两光的饱和电流不同，说明它们的光强不同，因甲光的饱和电流大于乙光的饱和电流，故甲的光强大于乙，B正确；入射光频率越大，逸出光电子的最大初动能越大，遏止电压越大，结合图(b)分析可知，C正确；逸出功只由金属本身决定，与入射光无关，D错误．[答案]　BC角度二　能级跃迁的分析与计算【典例2】　(2019·全国卷Ⅰ)氢原子能级示意图如图所示．光子能量在1.63eV～3.10eV的光为可见光．要使处于基态(n＝1)的氢原子被激发后可辐射出可见

7、光光子，最少应给氢原子提供的能量为(　　)A．12.09eVB．10.20eVC．1.89eVD．1.51eV[思路引领]　氢原子至少要被激发到n＝3能级．[解析]　因为可见光光子的能量范围是1.63eV～3.10eV，所以氢原子至少要被激发到n＝3能级，要给氢原子提供的能量最少为E＝(－1.51＋13.60)eV＝12.09eV，即选项A正确．[答案]　A1．光电效应的研究思路(1)两条线索23(2)两条对应关系→→→→→2．光电效应的图像233.解决氢原子能级跃迁问题的技巧(1)原子跃迁时，所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的能

8、量差．(2)原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值．(3)一群原子和一个原子不同，它们从激发态向基态跃迁时发射光子的种类N＝C＝.23迁移一　光电效应规律的应用1．(2019·武汉高三年级起点测试)某同学用如图甲所示的电路研究光电效应的规律，用强度一定、频率为ν的某种单色光照射光电管，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，测得电流表的示数随电压变化规律如图乙所示，图中Uc已知，元电荷为e，普朗克常量为h，则(　　)A．当滑动变阻器的滑片滑到最左端时，电流表的示数为零B．当电流随电压的增大而减小时，电源的左侧为电源的正极C．光

9、电效应产生的光电子的最大初动能为eUcD．光电管阴极的逸出功为eUc[解析]　当滑动变阻器的滑片滑到最左端时，电压表示数为零，但光电流不为零，即电流表示数不为零，A项错误；当电流随电压增大而减小时，所加的电压是反向电压，这时电源的左侧是电源的负极，B项错误；光电效应产生的光电子的最大初动能为Ek＝eUc，C项正确；由爱因斯坦光电效应方程知，W0＝hν－Ek＝hν－eUc，D项错误．[答案]　C迁移二　能级跃迁的分析和计算2．(多选)(2019·河北六校联考)氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E1＝－5

10、4.4eV，氦离子的能级示意图如右图所示．在具有下列能量的粒子中，能使基态氦离子发生跃迁的是(　　)23A．54.4eV(光子)B．50.4eV(光子)C．48.4eV(电子)D．42.8eV