1 第3课时 光电效应 波粒二象性
考纲解读1.知道什么是光电效应，理解光电效应的实验规律.2.会利用光电效应方程计算逸出功、极限频率、最大初动能等物理量.3.知道光的波粒二象性，知道物质波的概念．
1．[黑体辐射和能量子的理解]下列说法正确的是 ( )
A．一般物体辐射电磁波的情况与温度无关，只与材料的种类及表面情况有关
B．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波，不反射
C．带电微粒辐射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整数倍
D．普朗克最先提出了能量子的概念
答案 BCD
2．[光电效应规律的理解]关于光电效应的规律，下列说法中正确的是 ( )
A．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生
B．光电子的最大初动能跟入射光强度成正比
C．发生光电效应的反应时间一般都大于10－7 s
D．发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光强度成正比
答案 D
解析 由ε＝hν＝hcλ知，当入射光波长小于金属的极限波长时，发生光电效应，故A错．由Ek＝hν－W知，最大初动能由入射光频率决定，与入射光强度无关，故B错．发生光电效应的时间一般不超过10－9 s，故C错．
3．[光的波粒二象性的理解]下列说法正确的是 ( )
A．光电效应反映了光的粒子性
B．大量光子产生的效果往往显示出粒子性，个别光子产生的效果往往显示出波动性
C．光的干涉、衍射、偏振现象证明了光具有波动性
D．只有运动着的小物体才有一种波和它相对应，大的物体运动是没有波和它对应的
答案 AC
考点梳理
一、黑体辐射与能量子
1．黑体与黑体辐射
(1)黑体：是指能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体．
(2)黑体辐射的实验规律
2 ①一般材料的物体，辐射的电磁波除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关．
②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关．
专题60 光电效应 波粒二象性（讲）
（命题规律
（1）动量和动量守恒等基本概念、规律的理解，一般结合碰撞等实际过程考查；
（2）综合运用动量和机械能的知识分析较复杂的运动过程；
（3）光电效应、波粒二象性的考查；
（4）氢原子光谱、能级的考查；
（5）放射性元素的衰变、核反应的考查；
（6）质能方程、核反应方程的计算；
（7）与动量守恒定律相结合的计算。
复习策略
（1）深刻理解动量守恒定律，注意动量的矢量性、瞬时性、同一性和同时性；
（2）培养建模能力，将物理问题经过分析、推理转化为动力学问题；
（3）深刻理解基本概念和基本规律；
（4）关注科技热点和科技进步；
（5）体会微观领域的研究方法，从实际出发，经分析总结、提出假设、建立模型，再经过实验验证，发现新的问题，从而对假设进行修正。
1．知道什么是光电效应，理解光电效应的实验规律．
2．会利用光电效应方程计算逸出功、极限频率、最大初动能等物理量．
3．知道光的波粒二象性，知道物质波的概念．
一、黑体辐射与能量子
1．黑体与黑体辐射
（1）黑体：是指能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体．
（2）黑体辐射的实验规律
①一般材料的物体，辐射的电磁波除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关．
②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关．
a．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加．
b．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．
2．能量子
（1）定义：普朗克认为，带电微粒辐射或者吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍．即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的．这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子．
（2）能量子的大小：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量．h＝6．63×10－34 J·s．
二、光电效应
1．光电效应现象
光电效应：在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，叫做光电效应，发射出来的电子叫做光电子．
课时跟踪检测（三十八） 波粒二象性
对点训练：对光电效应的理解
1．用某种频率的光照射锌板，使其发射出光电子。为了增大光电子的最大初动能，下列措施可行的是( )
A．增大入射光的强度
B．增加入射光的照射时间
C．换用频率更高的入射光照射锌板
D．换用波长更长的入射光照射锌板
解析：选C 根据光电效应方程Ekm＝hν－W0得，光电子的最大初动能与入射光的强度、照射时间无关。入射光的频率越高或波长越短，光电子的最大初动能越大，故C正确，A、B、D错误。
2.(2018·南京调研)如图所示，把一块不带电的锌板连接在验电器上。当用紫外线照射锌板时，发现验电器指针偏转一定角度，则( )
A．锌板带正电，验电器带负电
B．若改用强度更小的紫外线照射锌板，验电器的指针也会偏转
C．若改用红外线照射锌板，验电器的指针仍然会发生偏转
D．这个现象可以说明光具有波动性
解析：选B 用紫外线照射锌板，锌板失去电子带正电，验电器与锌板相连，则验电器的金属球和金属指针带正电，故A错误；根据光电效应的条件可知发生光电效应与光的强度无关，若改用强度更小的紫外线照射锌板，验电器的指针也会偏转，故B正确；根据光电效应的条件可知若改用红外线照射锌板，不一定能发生光电效应，所以验电器的指针不一定会发生偏转，故C错误；光电效应说明光具有粒子性，故D错误。
3.(2018·保定模拟)如图所示，在验电器上安装一个铜网，使其带电，验电器金属箔片张开一定角度。用紫外线照射铜网，验电器金属箔片的张角保持不变。再将一块锌板放置在该铜网后面一定距离处，用同一紫外线照射锌板时，发现金属箔片张开角度减小。下列相关说法中正确的是( )
A．增加紫外线的强度照射铜网，金属箔片张角将变大
B．紫外线的频率大于金属锌的截止频率
C．铜网带负电
D．改用紫光照射锌板，验电器的金属箔片张角也一定减小 解析：选B 根据用紫外线照射铜网，验电器金属箔片的张角保持不变；再将一块锌板放置在该铜网后面一定距离处，用同一紫外线照射锌板时，发现金属箔片张开角度减小，说明逸出的光电子跑到铜网上，导致其电量减小，当增加紫外线的强度照射铜网，金属箔片张角将变更小，由此可知，铜网带正电，故A、C错误。只有紫外线的频率大于金属锌的截止频率，才会发生光电效应，故B正确。根据光电效应产生条件，当用紫光照射，则紫光频率小于紫外线，因此可能不发生光电效应现象，则验电器金属箔片张角不一定会减小，故D错误。
1 / 15 高中物理核心素养读本
波粒二象性
【学业质量解读】
内容 学业质量水平要求
普朗克能量子假说 黑体和黑体辐射 理解黑体和黑体辐射的概念，能利用普朗克能量子知识解决实际问题。
光电效应 通过实验，了解光电效应现象。知道爱因斯坦光电效应方程及其意义。能根据实验结论说明光的波粒二象性。
光的波粒二象性 物质波 知道实物粒子具有波动性，了解微观世界的量子化特征。体会量子论的建立对人们认识物质世界的影响。
【命题趋势分析】
本章主要涉及以下几个方面：（1）普朗克黑体辐射理论；（2）光电效应；（3）粒子的波动性和量子力学的建立。所涉及到的内容容量较大、难度不大。下表是近五年江苏高考中涉及本章的题目分知识点统计（本章的考查放在了第12题，共12分，题型通常为选择、填空）：
从以上表格统计可以得到如下教学启示：
1.本章主要考查波粒二象性的概念和相关物理量的计算或定性分析，主要涉及光电效 2016年 2017年 2018年
题号 12题C（2） 12题C（3） 12题C（2） 12题C（2）
题型 填空 计算 填空 填空
模型 光的波粒二象性
物质波 光电效应 光的波粒二象性
物质波 光电效应
2019年 2020年
题号 12题（3） 12题（1）
题型 计算 选择
模型 普朗克能量子假说 黑体和黑体辐射 2 / 15 应中的光子能量与光电子的初动能、德布罗意波波长等问题，涉及的知识点较多，但难度不大，每个知识点都可能作为背景考查学生对知识的掌握知识，所以需要学生对知识点较全面的理解，考查题型有填空、选择、计算，难度中等偏易。
2. 新课程标准将“了解微观世界中的量子化现象”更改为“了解微观世界中的量子化特征”，去掉了“比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点”、“了解康普顿效应”、“知道光是一种概率波”、“知道实物粒子具有波动性。知道电子云。初步了解不确定性关系”、“通过典型事例了解人类直接经验的局限性，体会人类对世界的探究是不断深入的”知识点。
