2019-2020年新課標(biāo)粵教版3-5選修三2.2《光子》WORD教案1.doc
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2019-2020年新課標(biāo)粵教版3-5選修三2.2《光子》WORD教案1 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、 了解量子假說(shuō)及微觀世界中的量子化現(xiàn)象,能比較宏觀物體和微觀粒子的能量變化的不同。 2、 知道金屬逸出功的概念,知道光電效應(yīng)方程,并能用其解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象 3、 知道光子的概念,會(huì)用光子能量和頻率的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算。 【自主學(xué)習(xí)】 (1)復(fù)習(xí):驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn): 現(xiàn)象一:a、(探究與入射光頻率的關(guān)系)紅光照射,電流表__________;黃光照射,電流表_____________;綠光照射,電流表_________。說(shuō)明:________________________。 極限頻率(極限波長(zhǎng)):____________________________________________________,分別用字母_________和_________來(lái)表示。 由電磁波理論,二者的關(guān)系為:______________。 幾種常見(jiàn)金屬的極限波長(zhǎng)和極限頻率參見(jiàn)課本P b、(驗(yàn)證與光強(qiáng)的關(guān)系)用紅光照射,電流表______________,增大光強(qiáng),電流表______________,即______________。說(shuō)明:____________________________。 (驗(yàn)證與光照時(shí)間的關(guān)系)用紅光照射,延長(zhǎng)照射時(shí)間,電流表______________;改用綠光,電流表瞬間有電流。說(shuō)明:____________________________。 結(jié)論1:__________________________________________________________________。 現(xiàn)象二:在綠光照射下,減小光強(qiáng),電流表示數(shù)________;增大光強(qiáng),電流表示數(shù)________ 。 結(jié)論2:__________________________________________________________________。 結(jié)論3:__________________________________________________________________。 (2)預(yù)習(xí)新知: 1、 光電效應(yīng)與波動(dòng)理論的矛盾: 按照波動(dòng)理論,光是_______,當(dāng)它照射到金屬上時(shí),金屬中的電子會(huì)由于變化著的電場(chǎng)的作用而振動(dòng)。只要_________足夠強(qiáng),__________足夠長(zhǎng),不論______,金屬中電子的能量總會(huì)積累到足以脫離金屬的程度,即發(fā)生______________。上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明事實(shí)并非如此,而且,光電效應(yīng)具有______________。 2、能量量子假說(shuō): 1900年,德國(guó)物理學(xué)家 在研究 的輻射問(wèn)題時(shí)發(fā)現(xiàn),首次提出 假說(shuō) , 認(rèn)為物體熱輻射所發(fā)出的 的能量不是連續(xù)的,而是 地進(jìn)行的,只能是hυ的的整數(shù)倍,hυ稱為一個(gè) ,υ稱為 常量 微觀世界里,物理量的取值很多時(shí)候是不連續(xù)的,只能取一些 的值,這種現(xiàn)象被稱為 現(xiàn)象。 3、光子說(shuō):受到普朗克的啟發(fā),愛(ài)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_________,簡(jiǎn)稱________。光子的能量ε=____________ 紅、橙、黃、綠四種單色光中,光子能量最小的是:( ) A.紅光 B.橙光 C.黃光 D.綠光 【重難點(diǎn)闡釋】 4、愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程: 逸出功是指電子從金屬______逸出時(shí)克服引力所做的功,用W表示。根據(jù)能量守恒定律,入射光的能量hυ等于出射光電子的 動(dòng)能與 之和,即愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程: A對(duì)極限頻率的理解: 思考并討論:根據(jù)此方程能否得知金屬的極限頻率?若能,請(qǐng)寫出極限頻率的表達(dá)式: ____________________________________ 例1:用光子能量為4.5eV的光照射某金屬, 從該金屬表面逸出的電子最大初動(dòng)能為2.0eV. 這種金屬的電子逸出功為_(kāi)__ _____, 能使這種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的光的極限頻率為 ________________ 。 如果以光子能量8.0eV的光照射該金屬, 則逸出的電子的最大初動(dòng)能是____________. 深入探究:根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程,做出光電子最大初動(dòng)能與入射光頻率的函數(shù)圖像,并探討圖像的斜率、縱橫截距所代表的物理量。 B對(duì)最大初動(dòng)能的理解:從方程可以變形得到,光電子最大初動(dòng)能和照射光的頻率成線性關(guān)系: 例2:下圖是光電效應(yīng)中光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系圖線. (1)從圖中可知( ) A.與成正比 B.與入射光強(qiáng)度成正比 C.對(duì)同一種金屬而言,僅與有關(guān) D.入射光頻率必須大于或等于極限頻率時(shí),才能產(chǎn)生光電效應(yīng) (2)斜率表示( ); OB的長(zhǎng)度表示( ) A.逸出功 B.極限波長(zhǎng) C.普朗克恒星 D.入射光子的能量 針對(duì)性練習(xí):用綠光照射一光電管能產(chǎn)生光電效應(yīng),欲使光電子從陰極逸出時(shí)的最大初動(dòng)能增大就應(yīng)(). A.改用紅光照射 B.增大綠光的強(qiáng)度 C.增大光電管上的加速電壓 D.改用紫光照射 5、光子說(shuō)對(duì)光電效應(yīng)的解釋: (1)對(duì)給定的金屬,光電效應(yīng)的產(chǎn)生與________有關(guān),與__________和________無(wú)關(guān)的原因: 光子與電子“一對(duì)一”的關(guān)系,一個(gè)電子一次只能吸收一個(gè)光子。若光子的能量較大(即入射光的________比較大),電子吸收能量后,就能擺脫金屬中正電荷對(duì)它的束縛,從金屬表面逸出成為光電子;若光子的能量較?。慈肷涔獾腳_______比較?。?,電子吸收的能量不足以克服金屬中正電荷對(duì)其的束縛,則吸收的能量不積聚,立即會(huì)將其轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能,電子不能從金屬表面逸出。 (2)光電效應(yīng)瞬時(shí)性的原因:電子不需要積累能量的時(shí)間,電子對(duì)光子的吸收是十分迅速的,當(dāng)電子一次性獲得的能量足夠時(shí),逸出也是十分迅速的。 課堂小結(jié): A 逸出功、極限頻率兩者均由 本身決定,而遏止電壓除與金屬有關(guān)外,還與入射光 的 有關(guān),與 無(wú)關(guān); B光電流的強(qiáng)度與入射光的 成正比; 【課后訓(xùn)練】 1、愛(ài)因斯坦由光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,猜測(cè)光具有粒子性,從而提出光子假說(shuō),從科學(xué)研究方法來(lái)說(shuō),這屬于( ) A等效替代 B控制變量 C數(shù)學(xué)歸納 D科學(xué)假說(shuō) 2.一金屬表面,愛(ài)綠光照射時(shí)發(fā)射出電子,受黃光照射時(shí)無(wú)電子發(fā)射.下列有色光照射到這金屬表面上時(shí)會(huì)引起光電子發(fā)射的是(). A.紫光 B.橙光 C.藍(lán)光 D.紅光 3.對(duì)光電效應(yīng)的研究可知,下述結(jié)論正確的是() A. 光電效應(yīng)方程符合能量守恒定律 B.某種色光照射金屬表面時(shí),有電子逸出,表明光子的能量被電于吸收 C.某種色光照射金屬表面時(shí),電子逸出后,電子獲得的動(dòng)能等于光子的能量 D.某種色光照射金屬表面時(shí),沒(méi)有電子逸出,光子的能量也可能被電子吸收 4.用一束綠光照射某金屬,能產(chǎn)生光電效應(yīng),現(xiàn)在把人射光的條件改變,再照射這種金屬.下列說(shuō)法正確的是( ). A.把這束綠光遮住一半,則可能不產(chǎn)生光電效應(yīng) B.把這束綠光遮住一半,則逸出的光電子數(shù)將減少 C.若改用一束紅光照射,則可能不產(chǎn)生光電效應(yīng) D.若改用一束藍(lán)光照射,則逸出光電子的最大初動(dòng)能將增大 5.使電子脫離銫金屬所需的功,在下列各圖中,能正確地表示放出的電子的動(dòng)能與入射光的能量的關(guān)系的是() 6.用頻率為的單色光照射在某種金屬表面產(chǎn)生光電效應(yīng),由金屬表面逸出的光電子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),其最大半徑為.若要使最大半徑增大,可采?。? ) A.用頻率大于的單色光照射 B.用頻率小于的單色光照射 C.仍用頻率的單色光照射,但延長(zhǎng)照射時(shí)間 D.仍用頻率的單色光照射,但增大光的強(qiáng)度 7.用如圖所示的裝置演示光電效應(yīng)現(xiàn)象.當(dāng)用某種頻率的光照射到光電管上時(shí),電流表G的讀數(shù)為.若改用更高頻率的光照射,此時(shí)( ). A.將電池正的極性反轉(zhuǎn),則光電管中沒(méi)有光電子產(chǎn)生 B.將電鍵S斷開(kāi),則有電流流過(guò)電流表G C.將變阻器的觸點(diǎn)向移動(dòng),光電子到達(dá)陽(yáng)極時(shí)的速度必將變小 D.只要電源的電動(dòng)勢(shì)足夠大,將變阻器的觸點(diǎn)向端移動(dòng),電流表G的讀數(shù)必將變大 8.下圖是光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)示意圖.當(dāng)能量為的光照射金屬K時(shí),產(chǎn)生光電流.若K的電勢(shì)高于A的電勢(shì),且電勢(shì)差為,光電流剛好截止.那么當(dāng)A的電勢(shì)高于K的電勢(shì),且電勢(shì)差也為時(shí),光電子到達(dá)A極的最大動(dòng)能是多大?此金屬的逸出功率是多大? 9.用波長(zhǎng)4 000的紫光照射某金屬發(fā)出的電子進(jìn)入的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電子所形成的圓形軌道半徑為.求: ?。?)該金屬的反向電壓. ?。?)該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率 【課后訓(xùn)練答案】 1 D;2 AC; 3 ABD; 4 BCD; 5 A; 6 A; 7. BC; 8.;;9.(1) (2)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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