最新江苏省南通中学高中物理选修35学案(无答案)：17.2光的粒子性-word文档

17.2光的粒子性【重点难点】1光电效应的实验规律2 爱因斯坦光电效应方程以及意义【读书指导】根据读书指导，课前自主完成一、光电效应的实验规律实验演示：（参见教材图17.2-1）介绍实验器材，并引导学生观察实验现象。

问题1（A类）你发现了什么现象？这个现象说明了什么？问题2（B类）这是一种什么现象呢？如何描述？问题3（A类）光电效应还会有哪些现象呢？引导学生分析实验装置（教科书图17.2-2）问题4（B类）按图17.2-2连接的电路，AK两端的电压成为正向电压，起到什么作用的呢？（提示：试用带电粒子在电场中的运动知识解释）不加正向电压电路中有电流吗？问题5（B类）保持光照条件不变，调节滑动变阻器逐渐加大两极之间的电压，大家分析电流会怎样变化？（观察演示实验）问题6（B类）若当A接负极，K接正极时, 保持光照条件不变，逐渐加大两极之间的电压大家分析电流会怎样变化？（提示：利用类比的思想即和问题4方法，进行分析）问题7（B类）加遏止电压，光电流为0，那么不加是否也可以为0呢？（观察演示实验）问题8（C类）按照经典理论解释加了遏止电压后，如果再增大入射光的强度，电路中会有光电流吗？减弱光的强度，遏止电压会减小吗？问题9（C类）按经典的电磁理论，请你猜想，如果入射光的频率超过截至频率，第一次用很弱的光照射，第二次用很强的光照射，请问那一次光电子从锌板跑出来的时间长些？但实验的结果又是怎样的呢？二．光电效应解释中的疑难问题10（B类）同学们根据自己已有的知识对光电效应可能发生的现象进行了猜测和分析，我们发现我们的推测与实验大相径庭，是我们学的知识错了还是面对新的实验事实应该建立新的理论呢？而根据你学过的知识和观点，哪些观点对你解释实验现象能有所启示？三．爱因斯坦的光电效应方程问题11（B类）你能否尝试用爱因斯坦的理论解释光电效应现象？【典型例题】：【例1】对于任何一种金属，必须满足下列哪种条件，才能发生光电效应 ( ) A．入射光的强度大于某一极限强度B．入射光的波长大于某一极限波长C．入射光照射时间大于某一极限时间D．入射光的频率大于某一极限频率【例2】利用光子说对光电效应的解释，下列说法正确的是( )A．金属表面的一个电子只能吸收一个光子B．电子吸收光子后一定能从金属表面逸出，成为光电子C．金属表面的一个电子吸收若干个光子，积累了足够的能量才能从金属表面逸出D．无论光子能量大小如何，电子吸收光子并积累了能量后，总能逸出成为光电子【例3】．现有a、b、c三束单色光，其频率关系为va<vb<vc c，用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应。

2光的粒子性★新课标要求（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（二）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。

★教学重点光电效应的实验规律★教学难点爱因斯坦光电效应方程以及意义★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。

★教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备★课时安排2 课时★教学过程（一）引入新课提问：回顾前面的学习，总结人类对光的本性的认识的发展过程？（多媒体投影，见课件。

）学生回顾、思考，并回答。

教师倾听、点评。

光的干涉、衍射现象说明光是电磁波，光的偏振现象进一步说明光还是横波。

19世纪60年代，麦克斯韦又从理论上确定了光的电磁波本质。

然而，出人意料的是，正当人们以为光的波动理论似乎非常完美的时候，又发现了用波动说无法解释的新现象——光电效应现象。

对这一现象及其他相关问题的研究，使得人们对光的又一本质性认识得到了发展。

（二）进行新课1．光电效应教师：实验演示。

（课件辅助讲述）用弧光灯照射擦得很亮的锌板，(注意用导线与不带电的验电器相连），使验电器张角增大到约为30度时，再用与丝绸磨擦过的玻璃棒去靠近锌板，则验电器的指针张角会变大。

学生：认真观察实验。

教师提问：上述实验说明了什么？学生：表明锌板在射线照射下失去电子而带正电。

概念：在光(包括不可见光)的照射下，从物体发射电子的现象叫做光电效应。

发射出来的电子叫做光电子。

2．光电效应的实验规律（1）光电效应实验如图所示，光线经石英窗照在阴极上，便有电子逸出----光电子。

光电子在电场作用下形成光电流。

概念：遏止电压将换向开关反接，电场反向，则光电子离开阴极后将受反向电场阻碍作用。

班级________姓名________层次________物理:17．2 光的粒子性（一）导学案（人教版选修3-5)编写人：曹树春审核:高二物理组寄语：要改变命运,首先改变自己！学习目标：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。

学习重点:光电效应的实验规律学习难点：爱因斯坦光电效应方程以及意义学习过程：一。

光电效应的实验规律1、课本30页图17.2-1演示实验现象说明了什么?________________________________________________________ 2、光电效应：____________________________________________ ___________________称为光电子____________________叫光电流3、光电效应实验规律（1)存在饱和电流（课本图17.2—2）光照不变，增大UAK，G表中电流达到某一值后不再增大，即达到饱和值。

因为光照条件一定时，K发射的电子数目一定。

实验表明：________________________________________________——-—--—-——-—---—----—-—-————--————---—-—-———----—--—-————-(2)存在遏止电压和截止频率a.存在遏止电压UC使光电流减小到零的反向电压U=0时，I≠0，因为电子有初速度加反向电压，如右图所示:光电子所受电场力方向与光电子速度方向相反，光电子作减速运动.若则I=0，式中UC 为遏止电压 v c最大的初动能 实验表明:a 光电子的最大初动能只与______________有关,与入射光的______无关。

b 当入射光的频率减小到某一值v c时，即使不施加反向电压也没有光电流，这表明已经没有光电子了。

v c称为________或________当入射光的______低于________时不发生光电效应。

高二物理学案（理科）编写人：审核人：编号： 020 2020-5-12§17.2光的粒子性班级：小组：姓名：【学习目标】1.知道光电效应,通过实验了解光电效应实验规律。

2.了解爱因斯坦光子说,并能够用它来解释光电效应现象。

3.知道爱因斯坦光电效应方程及其意义,并能利用它解决一些简单问题。

【学习重点】光电效应现象光电流与光电压的关系遏止电压逸出功截止频率光子光电效应方程【学习难点】光电流与光电压的关系光电效应方程【预学】1．哪位科学家在1900年把什么引入物理学，从而破除了“能量连续变化”的传统观念。

你能简单表述一下这位科学家的观点呢？2.对于光的本性的讨论，从19世纪初开始哪一种观点得到了多数人的支持？为什么？你支持哪一方呢？3.按照经典的电磁理论，光是一种连续的波动，让光照射到金属表面会被吸收会使金属温度发生什么变化呢？金属表面的电子有没有可能跑出来呢？【研学+展学+点学】1.光的本性：你能简单回顾一下人类对光的本性的认识过程吗？2.光电效应现象：观察演示实验并回答问题照射锌板的光源现象说明的问题白光紫外线思考讨论:若开始时锌板不带电，用紫外光照射后，锌板应该带正电还是负电，为什么呢？〔小结1〕光电效应现象：3.光电效应的实验规律（1）光电效应中被击出电子的运动情况如何？（2）如何让射出的电子定向移动形成光电流呢？请画出你设计的原理图。

（3）猜想一下：形成的光电流与入射光的哪些因素有关呢？（4）光电效应实验中有哪些实验规律呢？能完全用光的波动理论解释吗？（5）什么是遏止电压？同种颜色的色光遏止电压相同吗？不同颜色的色光遏止电压相同吗？这能说明什么问题呢？〔小结3〕右面方框中画出光电流与电压的关系的图象：（6）什么是逸出功？什么是截止频率？二者之间有何关系？4. 光的波动理论能否全面解释光电效应现象呢？能不能完全否定光的波动理论呢？5.光电效应方程：光电效应的发生机理你可能不清楚，但是它是否违反我们已知的一些守恒定律呢？光电效应中的涉及的能量有哪些形式？这些能量是如何变化的呢？它们之间的关系如何呢？〔小结4〕爱因斯坦的光电效应方程：【固学】1．可见光中哪种色光的光子能量最大，哪种最小？如何表示光子的能量？金属A在一束绿光的照射下恰能发生光电效应，现用紫光或红光照射时，能否发生光电效应？紫光照射A、B两种金属都能发生光电效应时，为什么逸出金属表面的光电子的速度大小不同？2.用频率为ν的单色光照射金属时，逸出光电子的最大初动能为E K，其遏止电压是多少？若用频率为2ν的单色光照射该金属，则逸出光电子的最大初动能为多少？【本章知识网络构建】。