（2021新人教版）高中物理选择性必修第三册4.2 光电效应-学案（有答案）.docx

1、光电效应光电效应 【学习目标】【学习目标】 一、知识与技能一、知识与技能 1通过实验了解光电效应的实验规律。 2知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。 3了解康普顿效应，了解光子的动量。 4了解光既具有波动性，又具有粒子性。 二二、过程与方法过程与方法 经历科学探究过程， 认识科学探究的意义， 尝试应用科学探究的方法研究物理问题， 验证物理规律。 三、情感、态度与价值观三、情感、态度与价值观 领略自然界的奇妙与和谐， 发展对科学的好奇心与求知欲， 乐于探究自然界的奥秘， 能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。 【学习重点】【学习重点】 光电效应的实验规律。 【学习难点】【学习难点】 爱因斯坦光电效应方程

2、以及意义。 【学习过程】【学习过程】 一、一、光电效应的实验规律光电效应的实验规律 1光电效应 （1） 在光 （包括不可见光） 的照射下， 从物体发射_的现象叫做光电效应。 （2）光电效应实验中，金属受光照射后从表面发射出来的电子叫_电子，实质 上光电子是获得了光的能量的电子，并不是其它粒子。 2光电效应的实验规律 （1）当入射光频率减小到某一数值c时，A、K 极板间不加反向电压，电流也为 0。 c称为_或_。这就是说，当入射光的频率_截止频 率时无论光的强度多大，照射时间多长都不发生光电效应。 截止频率与_的性质有关。 （2）光照不变，增大 UAK，G 表中电流达到某一值后不再增大，即达到饱

3、和值。 即存在_。 理解： 频率不变，入射光越强，饱和电流_，单位时间内发射的光电子数越多。 （3）如果施加反向电压，也就是阴极接电源正极、阳极接电源负极，在光电管两 极间形成使电子减速的电场，电流有可能为 0。使光电流减小到 0 的反向电压 Uc称为 _。 ? ? ? ? ? ?， 可以理解为： 光电子克服电场力做功， 到达 A 极板时速度刚好为零。 同一种金属，截止电压只与光的_有关。 光电子的最大初动能只与入射光的_有关， 入射光的_无关。 （4）即使入射光的强度非常微弱，只要入射光频率大于被照金属的极限频率，电 流表指针也几乎是随着入射光照射就立即偏转。 即光的照射和光电子的逸出几乎是

4、_。 更精确的研究推知， 光电子发射所经过的时间不超过 10-9秒 （这个现象一般称作 “光 电子的瞬时发射” ） 。 对以上对以上现象进行现象进行总结总结： 1对于任何一种金属，都有一个_，入射光的频率必须_这个 极限频率，才能发生光电效应，低于这个频率就不能发生光电效应； 2当入射光的频率大于极限频率时，入射光越强，饱和电流_； 3 光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光的_增大而增大； 4入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是_的，一般不超过 10-9秒。 二、光电效应经典解释中的疑难二、光电效应经典解释中的疑难 逸出功 W0：_。 （1）矛盾之一：光的能量与_有关，而不是由

5、_决定。这个 问题曾使物理界大为困惑，使经典的光的波动理论面临挑战。 （2）矛盾之二：光电效应产生的时间极短，电子吸收光的能量是_完成 的，而不像波动理论所预计的那样可能。 三、爱因斯坦的光电效应理论三、爱因斯坦的光电效应理论 1光子说：光不是_的，而是一份一份的，每一份光叫一个光子，一个光 子的能量为_。 2光电效应方程为_。 3爱因斯坦对光电效应的解释 光强大，光子数多，释放的光电子也多，所以光电流也大。 电子只要吸收一个光子就可以从金属表面逸出，所以不需时间的累积。 从方程可以看出光电子初动能和照射光的频率成线性关系。 从光电效应方程中，当初动能为零时，可得极限频率：c=_。 4光电效应

6、理论的验证 美国物理学家_，花了十年时间做了“光电效应”实验，结果在 1915 年证实了爱因斯坦方程，的值与理论值完全一致，又一次证明了“光量子”理论的正 确。 四、康普顿效应和光子的动量四、康普顿效应和光子的动量 1光的散射：光在介质中与_相互作用，因而传播方向_， 这种现象叫做光的散射。 2康普顿效应 在散射线中，除有与入射波长_的射线外，还有波长比入射波长 _的射线，人们把这种波长变化的现象叫做康普顿效应。 五、光的波粒二象性五、光的波粒二象性 1光在传播过程中表现出波动性，如_、_、_现象。 2光在与物质发生作用时表现出粒子性，如_，_。 3光具有_性，又有_性，即波粒二象性。 【练习

7、巩固练习巩固】 1在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光 灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示，这时（） A锌板带正电，指针带负电 B锌板带正电，指针带正电 C锌板带负电，指针带正电 D锌板带负电，指针带负电 答案：B 2一束黄光照射某金属表面时，不能产生光电效应，则下列措施中可能使该金属 产生光电效应的是（） A延长光照时间 B增大光束的强度 C换用红光照射 D换用紫光照射 答案：D 3关于光子说的基本内容有以下几点，不正确的是（） A在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光子 B光是具有质量、能量和体积的物质微粒子 C光子的能量跟它的频率成正比 D光子客观并不存在，而是人为假设的 答案：B 4能引起人的视觉感应的最小能量为 10-18J，已知可见光的平均波长约为 0.6m， 则进入人眼的光子数至少为_个，恰能引起人眼的感觉。 答案：3 5关于光电效应下述说法中正确的是（） A光电子的最大初动能随着入射光的强度增大而增大 B只要入射光的强度足够强，照射时间足够长，就一定能产生光电效应 C在光电效应中，饱和光电流的大小与入射光的频率无关 D任何一种金属都有一个极限频率，低于这个频率的光不能发生光电效应 答案：D