高中物理 第5章 波与粒子 1 光电效应课件 鲁科版选修35

预习导学预习导学课堂互动课堂互动预习导学预习导学课堂互动课堂互动第第1节光电效应节光电效应预习导学预习导学课堂互动课堂互动 目标定位目标定位1.了了解光电效应和光电效应的实验规律及应解光电效应和光电效应的实验规律及应用用.2.知道爱因斯坦光电效应方程及其意义，并会用来解决知道爱因斯坦光电效应方程及其意义，并会用来解决简单的问题简单的问题预习导学预习导学课堂互动课堂互动一、光电效应的产生一、光电效应的产生1光电效应现象光电效应现象在 光 的在 光 的 照 射 下 电 子 从 物 体 表 面 逸 出 的 现 象 称照 射 下 电 子 从 物 体 表 面 逸 出 的 现 象 称为为 ，从金属表面逸出的电子叫做从金属表面逸出的电子叫做 光电效应光电效应光电子光电子预习导学预习导学课堂互动课堂互动2光电效应实验规律光电效应实验规律(1)每每一种金属对应一种光的最小频率，又称一种金属对应一种光的最小频率，又称 ，只只有当光的频率有当光的频率 这个最小频率时，才会产生这个最小频率时，才会产生光电光电效应效应(2)产生光电效应时，单位时间内逸出金属表面的电子数产生光电效应时，单位时间内逸出金属表面的电子数与与 有关；光的强度越大，单位时间内逸出的电有关；光的强度越大，单位时间内逸出的电子数子数 (3)从光照射到金属表面至产生光电效应的时间间从光照射到金属表面至产生光电效应的时间间隔隔 ，通常可在通常可在109 s内发生光电效应内发生光电效应极限频率极限频率大于或等于大于或等于光的强度光的强度越多越多很短很短预习导学预习导学课堂互动课堂互动 想一想想一想紫紫外线灯照射锌板，为什么与锌板相连的验电器外线灯照射锌板，为什么与锌板相连的验电器指针张开一个角度？指针张开一个角度？ 答案答案紫紫外线灯照射锌板，发生光电效应现象，锌板上的外线灯照射锌板，发生光电效应现象，锌板上的电子飞出锌板，使锌板带正电，与锌板相连的验电器也会电子飞出锌板，使锌板带正电，与锌板相连的验电器也会因而带正电，使得验电器指针张开一个角度因而带正电，使得验电器指针张开一个角度预习导学预习导学课堂互动课堂互动光子光子h能量能量逸出功逸出功最大初动能最大初动能预习导学预习导学课堂互动课堂互动三、光电效应的应用三、光电效应的应用1光电光电开关：控制电路的开关：控制电路的 或或 2光电成像：原理是利用光电效应将光电成像：原理是利用光电效应将 转化成转化成 ，然后再将，然后再将 转化成转化成 例如：例如：红外线成像红外线成像3光电池：硅半导体太阳电池光电池：硅半导体太阳电池接通接通断开断开光信号光信号电信号电信号电信号电信号光信号光信号预习导学预习导学课堂互动课堂互动预习导学预习导学课堂互动课堂互动预习导学预习导学课堂互动课堂互动 【例【例1】一一验电器与锌板相连验电器与锌板相连(如图如图1所示所示)，用一紫外线，用一紫外线灯灯 照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角图图1预习导学预习导学课堂互动课堂互动 (1)现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏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角将_(选填选填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”) (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红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针_(选填选填“有有”或或“无无”)偏转偏转 答案答案(1)减小减小(2)无无预习导学预习导学课堂互动课堂互动 解析解析当用紫外线灯照射锌板时，锌板发生光电效应，锌当用紫外线灯照射锌板时，锌板发生光电效应，锌板放出光电子而带上正电，此时与锌板连在一起的验电器板放出光电子而带上正电，此时与锌板连在一起的验电器也带上了正电，故指针发生了偏转当带负电的小球与锌也带上了正电，故指针发生了偏转当带负电的小球与锌板接触后，中和了一部分正电荷，从而使验电器的指针偏板接触后，中和了一部分正电荷，从而使验电器的指针偏角减小使验电器指针回到零，用钠灯发出的黄光照射锌角减小使验电器指针回到零，用钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明钠灯发出的黄光的频率小于板，验电器指针无偏转，说明钠灯发出的黄光的频率小于锌的极限频率，而红外光比黄光的频率还要低，更不可能锌的极限频率，而红外光比黄光的频率还要低，更不可能使锌板发生光电效应能否发生光电效应与入射光的强弱使锌板发生光电效应能否发生光电效应与入射光的强弱无关无关预习导学预习导学课堂互动课堂互动预习导学预习导学课堂互动课堂互动2掌握三个概念的含义掌握三个概念的含义(1)入入射光频率决定着能否发生光电效应和光电子的最射光频率决定着能否发生光电效应和光电子的最大初动能大初动能(2)入射光的强度决定着单位时间内发射的光电子数入射光的强度决定着单位时间内发射的光电子数(3)饱和光电流决定于单位时间内发射的光电子数饱和光电流决定于单位时间内发射的光电子数3逸出功逸出功使使电子脱离某种金属表面所做功的最小值，用电子脱离某种金属表面所做功的最小值，用W表示，表示，不同金属的逸出功不同不同金属的逸出功不同预习导学预习导学课堂互动课堂互动4光电效应与光的电磁理论的矛盾光电效应与光的电磁理论的矛盾按光按光的电磁理论，应有：的电磁理论，应有：(1)光越强，光电子的初动能越大，遏止电压与光的强光越强，光电子的初动能越大，遏止电压与光的强弱有关弱有关(2)不存在极限频率，任何频率的光都能产生光电效不存在极限频率，任何频率的光都能产生光电效应应(3)在光很弱时，放出电子的时间应远大于在光很弱时，放出电子的时间应远大于109 s.预习导学预习导学课堂互动课堂互动【例【例2】利利用光电管研究光电效应实验，如图用光电管研究光电效应实验，如图2所示，所示，用频率为用频率为的可见光照射阴极的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，电流表中有电流通过，则则()图图2预习导学预习导学课堂互动课堂互动预习导学预习导学课堂互动课堂互动预习导学预习导学课堂互动课堂互动针对训练针对训练1入射入射光照射到某金属表面上发生光电效应，光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么()A从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加间隔将明显增加B逸出的光电子的最大初动能将减小逸出的光电子的最大初动能将减小C单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D有可能不发生光电效应有可能不发生光电效应答案答案C预习导学预习导学课堂互动课堂互动预习导学预习导学课堂互动课堂互动预习导学预习导学课堂互动课堂互动图图3预习导学预习导学课堂互动课堂互动预习导学预习导学课堂互动课堂互动图图4预习导学预习导学课堂互动课堂互动预习导学预习导学课堂互动课堂互动针对训练针对训练2 (多选多选)如如图图5所示是某金属在光的照射下，光所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能电子最大初动能Ek与入射光频率与入射光频率的关系图象，由图象可的关系图象，由图象可知知()图图5预习导学预习导学课堂互动课堂互动