重慶市萬州區(qū)龍寶中學(xué)高考物理總復(fù)習(xí) 第2講 光電效應(yīng) 波粒二象性課件

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1、選修選修3-5動量守恒定律波粒二象性動量守恒定律波粒二象性原子結(jié)構(gòu)與原子核原子結(jié)構(gòu)與原子核 第第2 2講講 光電效應(yīng)波粒二象性光電效應(yīng)波粒二象性 抓住抓住兩個(gè)兩個(gè)考點(diǎn)考點(diǎn)備選視頻展臺備選視頻展臺突破突破兩個(gè)兩個(gè)考向考向 隨堂隨堂基礎(chǔ)演練基礎(chǔ)演練第第2講講光電效應(yīng)光電效應(yīng)波粒二象性波粒二象性 1.光電效應(yīng)光電效應(yīng) 2.愛因斯坦光電效應(yīng)方程愛因斯坦光電效應(yīng)方程1.對光電效應(yīng)規(guī)律的理解對光電效應(yīng)規(guī)律的理解 2.光電效應(yīng)方程的應(yīng)用光電效應(yīng)方程的應(yīng)用顯示顯示/隱藏隱藏 動量守恒定律動量守恒定律 波粒二象性波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核原子結(jié)構(gòu)與原子核 備選多媒體展臺備選多媒體展臺 1.動量守恒定律的驗(yàn)證動

2、量守恒定律的驗(yàn)證 2.生活中的碰撞實(shí)例生活中的碰撞實(shí)例 3.科學(xué)的轉(zhuǎn)折：光的粒子性科學(xué)的轉(zhuǎn)折：光的粒子性 4.用湯姆孫氣體放電管測量電子的比荷用湯姆孫氣體放電管測量電子的比荷 5.原子的核式結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)原子的核式結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn) 6.玻爾的原子模型和氫的特征光譜玻爾的原子模型和氫的特征光譜 7.天然放射現(xiàn)象天然放射現(xiàn)象 8.質(zhì)子與中子的發(fā)現(xiàn)質(zhì)子與中子的發(fā)現(xiàn) 9.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 10.核電站與反應(yīng)堆核電站與反應(yīng)堆 11.原子彈與氫彈原子彈與氫彈 01抓住兩個(gè)考點(diǎn)抓住兩個(gè)考點(diǎn)【思維驅(qū)動思維驅(qū)動】 如圖所示，用導(dǎo)線把驗(yàn)電器與鋅如圖所示，用導(dǎo)線把驗(yàn)電器與鋅板相連接，當(dāng)用紫外線照射鋅板板相連接，當(dāng)用紫外線照射

3、鋅板時(shí)，發(fā)生的現(xiàn)象是時(shí)，發(fā)生的現(xiàn)象是()A有光子從鋅板逸出有光子從鋅板逸出B有電子從鋅板逸出有電子從鋅板逸出C驗(yàn)電器指針張開一個(gè)角度驗(yàn)電器指針張開一個(gè)角度D鋅板帶負(fù)電鋅板帶負(fù)電 考綱點(diǎn)擊考綱點(diǎn)擊 1.1.光電效應(yīng)光電效應(yīng)解析解析用紫外線照射鋅板是能夠發(fā)生光電效應(yīng)的，鋅板上的電用紫外線照射鋅板是能夠發(fā)生光電效應(yīng)的，鋅板上的電子吸收紫外線的能量從鋅板表面逸出，稱之為光電子，故子吸收紫外線的能量從鋅板表面逸出，稱之為光電子，故A錯(cuò)錯(cuò)誤、誤、B正確；鋅板與驗(yàn)電器相連，帶有相同電性的電荷，鋅板正確；鋅板與驗(yàn)電器相連，帶有相同電性的電荷，鋅板失去電子應(yīng)該帶正電，且失去電子越多，帶正電的電荷量越多，失去電子

4、應(yīng)該帶正電，且失去電子越多，帶正電的電荷量越多，驗(yàn)電器指針張角越大，故驗(yàn)電器指針張角越大，故C正確、正確、D錯(cuò)誤錯(cuò)誤答案答案BC 課件展示：課件展示：光的粒子性光的粒子性 01抓住兩個(gè)考點(diǎn)抓住兩個(gè)考點(diǎn)【知識存盤知識存盤】 1定義定義照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出，叫做光電照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出，叫做光電效應(yīng)現(xiàn)象，光電效應(yīng)中發(fā)射出來的電子叫做效應(yīng)現(xiàn)象，光電效應(yīng)中發(fā)射出來的電子叫做_2光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律(1)入射光的頻率低于入射光的頻率低于_或截止頻率時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)或截止頻率時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)(2)發(fā)生光電效應(yīng)幾乎不需要時(shí)間發(fā)生光電效應(yīng)幾乎

5、不需要時(shí)間(3)入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多(4)光電子的最大初動能決定于入射光的光子能量和金屬的逸出功光電子的最大初動能決定于入射光的光子能量和金屬的逸出功之差之差 光電子光電子極限頻率極限頻率【思維驅(qū)動思維驅(qū)動】 01抓住兩個(gè)考點(diǎn)抓住兩個(gè)考點(diǎn)(2012上海卷，上海卷，1)在光電效應(yīng)實(shí)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用單色光照射某種金屬表驗(yàn)中，用單色光照射某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的面，有光電子逸出，則光電子的最大初動能取決于入射光的最大初動能取決于入射光的()A頻率頻率B強(qiáng)度強(qiáng)度C照射時(shí)間照射時(shí)間D光子數(shù)目光子數(shù)目 考綱點(diǎn)擊考綱點(diǎn)擊 2.2.

6、愛因斯坦光電效應(yīng)方程愛因斯坦光電效應(yīng)方程解析解析由愛因斯坦光電效由愛因斯坦光電效應(yīng)方程應(yīng)方程EkkW0可知，可知，Ek只與頻率只與頻率有關(guān)，故選有關(guān)，故選項(xiàng)項(xiàng)B、C、D錯(cuò)，選項(xiàng)錯(cuò)，選項(xiàng)A正正確確答案答案A 提示提示光電子的最大初光電子的最大初動能與入射光的動能與入射光的頻率及被照射金頻率及被照射金屬的逸出功有關(guān)屬的逸出功有關(guān). 01抓住兩個(gè)考點(diǎn)抓住兩個(gè)考點(diǎn)1基本物理量基本物理量(1)光子的能量光子的能量_，其中，其中h6.631034 Js(稱為普朗稱為普朗克常量克常量)(2)逸出功逸出功W0：使電子脫離某種金屬所做功的：使電子脫離某種金屬所做功的_(3)最大初動能：發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，金屬表面上

7、的最大初動能：發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，金屬表面上的_吸吸收光子后克服原子核的引力逸出時(shí)所具有的動能的最大值收光子后克服原子核的引力逸出時(shí)所具有的動能的最大值2光電效應(yīng)方程光電效應(yīng)方程光電子的最大初動能光電子的最大初動能Ek與入射光光子的能量與入射光光子的能量h和逸出功和逸出功W0之之間的關(guān)系：間的關(guān)系：Ek_.【知識存盤知識存盤】 hv 最小值最小值電子電子hvW0 01抓住兩個(gè)考點(diǎn)抓住兩個(gè)考點(diǎn)3光的波粒二象性光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有_性性(2)光電效應(yīng)說明光具有光電效應(yīng)說明光具有_性性(3)光既具有波動性，又具有粒子性，稱為光的光既具有

8、波動性，又具有粒子性，稱為光的_性性.4物質(zhì)波物質(zhì)波(1)概率波概率波光的干涉現(xiàn)象是大量光子的運(yùn)動遵守波動規(guī)律的表現(xiàn)，亮條紋光的干涉現(xiàn)象是大量光子的運(yùn)動遵守波動規(guī)律的表現(xiàn)，亮條紋是光子到達(dá)概率是光子到達(dá)概率_的地方，暗條紋是光子到達(dá)概率的地方，暗條紋是光子到達(dá)概率_的的地方，因此光波又叫概率波地方，因此光波又叫概率波(2)物質(zhì)波物質(zhì)波任何一個(gè)運(yùn)動著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種任何一個(gè)運(yùn)動著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對應(yīng)，其波長波與它對應(yīng)，其波長h/p，p為運(yùn)動物體的動量，為運(yùn)動物體的動量，h為普朗克為普朗克常量常量. 波動波動粒子粒子波粒二象波粒二象大大小小【典

9、例典例1】 (2011廣東卷，廣東卷，18)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，下列表述正光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，下列表述正確的是確的是()A光照時(shí)間越長光電流越大光照時(shí)間越長光電流越大B入射光足夠強(qiáng)就可以有光入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流電流C遏止電壓與入射光的頻率遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)有關(guān)D入射光頻率大于極限頻率入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子才能產(chǎn)生光電子 02突破兩個(gè)考向突破兩個(gè)考向考向一對光電效應(yīng)規(guī)律的理解考向一對光電效應(yīng)規(guī)律的理解 解析解析光電流的大小與光照時(shí)光電流的大小與光照時(shí)間無關(guān)，間無關(guān)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；項(xiàng)錯(cuò)誤；如果入射光的頻率小于金屬的如果入射光的頻率小于金屬的極限頻率，入射光再強(qiáng)也不會極限頻率，入射光

10、再強(qiáng)也不會發(fā)生光電效應(yīng)，發(fā)生光電效應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；項(xiàng)錯(cuò)誤；遏止電壓遏止電壓Uc滿足滿足eUchh0，從表達(dá)式可知，遏止電壓與入從表達(dá)式可知，遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)，射光的頻率有關(guān)，C項(xiàng)正確；項(xiàng)正確；只有當(dāng)入射光的頻率大于極限只有當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率，才會有光電子逸出，頻率，才會有光電子逸出，D項(xiàng)正確項(xiàng)正確答案答案CD 1用光子說解釋光電效應(yīng)及其規(guī)律用光子說解釋光電效應(yīng)及其規(guī)律(1)光照射金屬時(shí)，電子吸收一個(gè)光子光照射金屬時(shí)，電子吸收一個(gè)光子(形成光電子形成光電子)的能量后，的能量后，動能立即增大，不需要積累能量的過程動能立即增大，不需要積累能量的過程(2)電子從金屬表面逸出，首先需克服

11、金屬表面原子核的引力做電子從金屬表面逸出，首先需克服金屬表面原子核的引力做功功(逸出功逸出功W)要使入射光子的能量不小于要使入射光子的能量不小于W，對應(yīng)頻率，對應(yīng)頻率0W/h為極限頻率為極限頻率(3)光電子的最大初動能只隨入射光頻率的增大而增大光電子的最大初動能只隨入射光頻率的增大而增大(4)入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)入射到金屬表面的光子數(shù)越多，產(chǎn)入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)入射到金屬表面的光子數(shù)越多，產(chǎn)生的光電子越多，射出的光電子做定向移動時(shí)形成的光電流生的光電子越多，射出的光電子做定向移動時(shí)形成的光電流越大越大02突破兩個(gè)考向突破兩個(gè)考向【借題發(fā)揮借題發(fā)揮】 2概念辨析概念辨析 【變式跟蹤變式跟蹤1

12、】 光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：對某種金屬是：對某種金屬()A無論光強(qiáng)多強(qiáng)，只要光的頻率小無論光強(qiáng)多強(qiáng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B無論光的頻率多低，只要光照時(shí)無論光的頻率多低，只要光照時(shí)間足夠長就能產(chǎn)生光電效應(yīng)間足夠長就能產(chǎn)生光電效應(yīng)C超過極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱，超過極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越小小D超過極限頻率的入射光頻率越高，超過極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大大 02突破兩個(gè)考向突破兩個(gè)考向解析解析每種金屬都有它每種

13、金屬都有它的極限頻率的極限頻率0，只有入射，只有入射光子的頻率大于極限頻光子的頻率大于極限頻率率0時(shí)，才會發(fā)生光電效時(shí)，才會發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)應(yīng)，選項(xiàng)A正確、正確、B錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；光電子的初動能與入射光電子的初動能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，隨入射光的強(qiáng)度無關(guān)，隨入射光頻率的增大而增大，光頻率的增大而增大，選項(xiàng)選項(xiàng)D正確、正確、C錯(cuò)誤錯(cuò)誤答案答案AD 02突破兩個(gè)考向突破兩個(gè)考向【典例典例2】 (2012江蘇卷，江蘇卷，12C)A、B兩種光子的能兩種光子的能量之比為量之比為2 1，它們都能，它們都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，且所產(chǎn)生的光電子最大初且所產(chǎn)生的光電子最大初動能分別為動能

14、分別為EA、EB.求求A、B兩種光子的動量之比和兩種光子的動量之比和該金屬的逸出功該金屬的逸出功 考向二光電效應(yīng)方程的應(yīng)用考向二光電效應(yīng)方程的應(yīng)用 1解光電效應(yīng)問題解光電效應(yīng)問題應(yīng)抓住三個(gè)關(guān)系式：應(yīng)抓住三個(gè)關(guān)系式：(1)愛因斯坦光電效應(yīng)方程：愛因斯坦光電效應(yīng)方程：EkhW0.(2)最大初動能與遏止電壓的關(guān)系：最大初動能與遏止電壓的關(guān)系：EkeUc.(3)逸出功與極限頻率的關(guān)系：逸出功與極限頻率的關(guān)系：W0h0.2用圖象表示光電效應(yīng)方程用圖象表示光電效應(yīng)方程(1)最大初動能最大初動能Ek與入射光頻率與入射光頻率的關(guān)系圖線如圖所示的關(guān)系圖線如圖所示(2)由曲線可以得到的物理量由曲線可以得到的物理量

15、極限頻率：圖線與極限頻率：圖線與軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)0.逸出功：圖線與逸出功：圖線與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的值軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的值W0E.普朗克常量：圖線的斜率普朗克常量：圖線的斜率kh. 02突破兩個(gè)考向突破兩個(gè)考向【借題發(fā)揮借題發(fā)揮】 極限極限頻率頻率數(shù)值等于數(shù)值等于逸出功逸出功02突破兩個(gè)考向突破兩個(gè)考向【變式跟蹤變式跟蹤2】 如圖所示是用光照射某如圖所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動能隨種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線入射光頻率的變化圖線(直線與橫軸的直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)交點(diǎn)坐標(biāo)4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5)由圖可知由圖可知()A.該金屬的截止頻率為該金屬的截止頻率為4.271014HzB.該金屬的截止頻率為該金屬的截止頻率為5.51014HzC.該圖線的斜率表示普朗克常量該圖線的斜率表示普朗克常量D.該金屬的逸出功為該金屬的逸出功為0.5 eV 03隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練 答案及解析答案及解析目標(biāo)目標(biāo)一、對波粒二一、對波粒二象性的理解象性的理解 二、對光電效二、對光電效應(yīng)規(guī)律的理解應(yīng)規(guī)律的理解 題號題號1234點(diǎn)擊點(diǎn)擊右藍(lán)框右藍(lán)框出現(xiàn)出現(xiàn)答案及解析答案及解析 ABDABD A A B B A A