2019版高考物理总复习 第十二章 波粒二象性 原子结构和原子核 12-1-1 考点强化 光电效应现象和光电效应方程的应用课件.ppt

光电效应现象和光电效应方程的应用 01 02 03 04 课堂互动 1 对光电效应的四点提醒 1 能否发生光电效应 不取决于光的强度而取决于光的频率 2 光电效应中的 光 不是特指可见光 也包括不可见光 3 逸出功的大小由金属本身决定 与入射光无关 4 光电子不是光子 而是电子 2 光电效应的两条对应关系 光强大 光子数目多 发射光电子多 光电流大 光子频率高 光子能量大 光电子的最大初动能大 课堂互动 3 定量分析时应抓住三个关系式 1 爱因斯坦光电效应方程 Ek h W0 2 最大初动能与遏止电压的关系 Ek eUc 3 逸出功与极限频率的关系 W0 h 0 课堂互动 3 区分光电效应中的四组概念 1 光子与光电子 光子指光在空间传播时的每一份能量 光子不带电 光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子 其本质是电子 2 光电子的动能与光电子的最大初动能 3 光电流和饱和光电流 金属板飞出的光电子到达阳极 回路中便产生光电流 随着所加正向电压的增大 光电流趋于一个饱和值 这个饱和值是饱和光电流 在一定的光照条件下 饱和光电流与所加电压大小无关 4 入射光强度与光子能量 入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量 1 2018 江西省五校模拟 下列有关光电效应的说法正确的是 A 光电效应现象证明了光是电磁波B 普朗克为了解释光电效应现象 提出了光子说C 只要增大入射光的强度 就可以产生光电效应D 入射光的频率低于金属的截止频率时不发生光电效应 题组剖析 解析光电效应显示了光的粒子性 但不能证明光是电磁波 选项A错误 爱因斯坦为了解释光电效应现象 提出了光子说 选项B错误 根据光电效应产生的条件可知 只有当入射光的频率大于金属的极限频率 或截止频率 时 才能发生光电效应 选项C错误 D正确 答案D 2 2017 北京理综 18 2017年年初 我国研制的 大连光源 极紫外自由电子激光装置 发出了波长在100nm 1nm 10 9m 附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲 大连光源 因其光子的能量大 密度高 可在能源利用 光刻技术 雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用 一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子 但又不会把分子打碎 据此判断 能够电离一个分子的能量约为 取普朗克常量h 6 6 10 34J s 真空光速c 3 108m s A 10 21JB 10 18JC 10 15JD 10 12J 题组剖析 3 2017 全国卷 19 多选 在光电效应实验中 分别用频率为 a b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 a b 则一定有Ua UbB 若 a b 则一定有Eka EkbC 若Ua Ub 则一定有Eka EkbD 若 a b 则一定有h a Eka h b Ekb 题组剖析 解析由爱因斯坦光电效应方程得 Ekm h W0 由动能定理得 Ekm eU 若用a b单色光照射同种金属时 逸出功W0相同 当 a b时 一定有Eka Ekb Ua Ub 故选项A错误 B正确 若Ua Ub 则一定有Eka Ekb 故选项C正确 因逸出功相同 有W0 h a Eka h b Ekb 故选项D错误 答案BC 4 如图甲所示 合上开关 用光子能量为2 5eV的一束光照射阴极K 发现电流表读数不为零 调节滑动变阻器 发现当电压表读数小于0 60V时 电流表计数仍不为零 当电压表读数大于或等于0 60V时 电流表读数为零 把电路改为图乙 当电压表读数为2V时 则逸出功及电子到达阳极时的最大动能为 A 1 5eV0 6eVB 1 7eV1 9eVC 1 9eV2 6eVD 3 1eV4 5eV 题组剖析 转到解析 题组剖析 转回原题 规律总结 1 2016 全国卷 35 1 改编 多选 现用某一光电管进行光电效应实验 当用某一频率的光入射时 有光电流产生 下列说法正确的是 A 保持入射光的频率不变 入射光的光强变大 饱和光电流变大B 入射光的频率变高 光电子的最大初动能变大C 保持入射光的光强不变 不断减小入射光的频率 始终有光电流产生D 遏止电压的大小与入射光的频率有关 与入射光的光强无关 备选训练 解析在发生光电效应时 饱和光电流大小由光照强度来决定 与频率无关 光照强度越大饱和光电流越大 因此A正确 根据Ekm h W0可知 对于同一光电管 逸出功W0不变 当频率变高 最大初动能Ekm变大 因此B正确 由光电效应规律可知 当频率低于截止频率时无论光照强度多大 都不会有光电流产生 因此C错误 由Ekm eUc和Ekm h W0 得h W0 eUc 遏制电压只与入射光频率有关 与入射光强无关 因此D正确 答案ABD A 光电管阴极材料的逸出功与入射光无关B 若用波长为 1的单色光进行实验 则电流表的示数一定为零C 若仅增大电源的电动势 则电流表的示数一定增大D 若仅将电源的正负极对调 则电流表的示数可能为零 备选训练 解析光电管阴极材料的逸出功只与材料有关 而与入射光的频率 入射光的强度无关 A正确 用波长为 0的光照射阴极K时 电路中有光电流 可知波长为 0的光照射阴极K时 发生了光电效应 若用波长为 1 1 0 的光照射阴极K时 虽然入射光的频率变小 但仍可能大于阴极的极限频率 仍可能发生光电效应 因此电流表的示数可能不为零 B错误 仅增大电路中电源的电动势 光电管两端电压增大 当达到饱和电流后 电流表的示数不再增大 C错误 将电路中电源的正负极对调 光电子做减速运动 若电子到达不了阳极 则此时电流表的示数为零 D正确 答案AD 2 2017 成都一诊 多选 如图所示为光电管的工作电路图 分别用波长为 0 1 2的单色光做实验 已知 1 0 2 当开关闭合后 用波长为 0的单色光照射光电管的阴极K时 电流表有示数 则下列说法正确的是