2019-2020年新课标粤教版3-5选修三2.2《光子》WORD教案1.doc

2019-2020年新课标粤教版3-5选修三2.2光子WORD教案1【学习目标】1、 了解量子假说及微观世界中的量子化现象，能比较宏观物体和微观粒子的能量变化的不同。2、 知道金属逸出功的概念，知道光电效应方程，并能用其解释光电效应现象3、 知道光子的概念，会用光子能量和频率的关系进行计算。【自主学习】（1）复习：验证性实验：现象一：a、（探究与入射光频率的关系）红光照射，电流表_；黄光照射，电流表_；绿光照射，电流表_。说明：_。极限频率（极限波长）：_，分别用字母_和_来表示。 由电磁波理论，二者的关系为：_。几种常见金属的极限波长和极限频率参见课本Pb、（验证与光强的关系）用红光照射，电流表_，增大光强，电流表_，即_。说明：_。 （验证与光照时间的关系）用红光照射，延长照射时间，电流表_；改用绿光，电流表瞬间有电流。说明：_。结论1：_。现象二：在绿光照射下，减小光强，电流表示数_；增大光强，电流表示数_ 。 结论2：_。 结论3：_。（2）预习新知：1、 光电效应与波动理论的矛盾：按照波动理论，光是_，当它照射到金属上时，金属中的电子会由于变化着的电场的作用而振动。只要_足够强，_足够长，不论_，金属中电子的能量总会积累到足以脱离金属的程度，即发生_。上述实验说明事实并非如此，而且，光电效应具有_。2、能量量子假说： 1900年，德国物理学家 在研究 的辐射问题时发现，首次提出 假说 ， 认为物体热辐射所发出的 的能量不是连续的，而是 地进行的，只能是h的的整数倍，h称为一个 ，称为 常量微观世界里，物理量的取值很多时候是不连续的，只能取一些 的值，这种现象被称为 现象。3、光子说：受到普朗克的启发，爱因斯坦（1879-1955）于1905年提出，光的能量不是 的，而是 的，每一份叫做_，简称_。光子的能量=_红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是：（ ）A.红光 B.橙光 C.黄光 D.绿光【重难点阐释】4、爱因斯坦光电效应方程：逸出功是指电子从金属_逸出时克服引力所做的功，用W表示。根据能量守恒定律，入射光的能量h等于出射光电子的 动能与 之和，即爱因斯坦光电效应方程： A对极限频率的理解：思考并讨论：根据此方程能否得知金属的极限频率？若能，请写出极限频率的表达式： _例1：用光子能量为4.5eV的光照射某金属, 从该金属表面逸出的电子最大初动能为2.0eV. 这种金属的电子逸出功为_ _, 能使这种金属产生光电效应的光的极限频率为 _ 。 如果以光子能量8.0eV的光照射该金属, 则逸出的电子的最大初动能是_.深入探究：根据爱因斯坦光电效应方程，做出光电子最大初动能与入射光频率的函数图像，并探讨图像的斜率、纵横截距所代表的物理量。B对最大初动能的理解：从方程可以变形得到,光电子最大初动能和照射光的频率成线性关系: 例2：下图是光电效应中光电子的最大初动能与入射光频率的关系图线（1）从图中可知（ ）A与成正比 B与入射光强度成正比C对同一种金属而言，仅与有关D入射光频率必须大于或等于极限频率时，才能产生光电效应（2）斜率表示（ ）； OB的长度表示（ ）A逸出功 B极限波长 C普朗克恒星 D入射光子的能量针对性练习：用绿光照射一光电管能产生光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大就应（）A改用红光照射 B增大绿光的强度C增大光电管上的加速电压 D改用紫光照射5、光子说对光电效应的解释：（1）对给定的金属，光电效应的产生与_有关，与_和_无关的原因：光子与电子“一对一”的关系，一个电子一次只能吸收一个光子。若光子的能量较大（即入射光的_比较大），电子吸收能量后，就能摆脱金属中正电荷对它的束缚，从金属表面逸出成为光电子；若光子的能量较小（即入射光的_比较小），电子吸收的能量不足以克服金属中正电荷对其的束缚，则吸收的能量不积聚，立即会将其转化为系统的内能，电子不能从金属表面逸出。（2）光电效应瞬时性的原因：电子不需要积累能量的时间，电子对光子的吸收是十分迅速的，当电子一次性获得的能量足够时，逸出也是十分迅速的。课堂小结：A 逸出功、极限频率两者均由 本身决定，而遏止电压除与金属有关外，还与入射光的 有关，与 无关；B光电流的强度与入射光的 成正比；【课后训练】1、爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子假说，从科学研究方法来说，这属于（ ） A等效替代 B控制变量 C数学归纳 D科学假说2一金属表面，爱绿光照射时发射出电子，受黄光照射时无电子发射下列有色光照射到这金属表面上时会引起光电子发射的是（）A紫光 B橙光 C蓝光 D红光3对光电效应的研究可知，下述结论正确的是（）A 光电效应方程符合能量守恒定律B某种色光照射金属表面时，有电子逸出，表明光子的能量被电于吸收C某种色光照射金属表面时，电子逸出后，电子获得的动能等于光子的能量D某种色光照射金属表面时，没有电子逸出，光子的能量也可能被电子吸收4用一束绿光照射某金属，能产生光电效应，现在把人射光的条件改变，再照射这种金属下列说法正确的是（ ）A把这束绿光遮住一半，则可能不产生光电效应B把这束绿光遮住一半，则逸出的光电子数将减少C若改用一束红光照射，则可能不产生光电效应D若改用一束蓝光照射，则逸出光电子的最大初动能将增大5使电子脱离铯金属所需的功，在下列各图中，能正确地表示放出的电子的动能与入射光的能量的关系的是（）6用频率为的单色光照射在某种金属表面产生光电效应，由金属表面逸出的光电子垂直射入匀强磁场做圆周运动时，其最大半径为若要使最大半径增大，可采取（ ）A用频率大于的单色光照射B用频率小于的单色光照射C仍用频率的单色光照射，但延长照射时间D仍用频率的单色光照射，但增大光的强度7用如图所示的装置演示光电效应现象当用某种频率的光照射到光电管上时，电流表G的读数为若改用更高频率的光照射，此时（ ）A将电池正的极性反转，则光电管中没有光电子产生B将电键S断开，则有电流流过电流表GC将变阻器的触点向移动，光电子到达阳极时的速度必将变小D只要电源的电动势足够大，将变阻器的触点向端移动，电流表G的读数必将变大8下图是光电效应实验示意图当能量为的光照射金属K时，产生光电流若K的电势高于A的电势，且电势差为，光电流刚好截止那么当A的电势高于K的电势，且电势差也为时，光电子到达A极的最大动能是多大？此金属的逸出功率是多大？9用波长4 000的紫光照射某金属发出的电子进入的匀强磁场中，电子所形成的圆形轨道半径为求：（1）该金属的反向电压（2）该金属发生光电效应的极限频率【课后训练答案】1 D；2 AC; 3 ABD; 4 BCD; 5 A; 6 A; 7. BC; 8.；9.（1） （2）