2017-2018学年高二物理选修3-4 第12章第2节波的图象

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．

1 13.2全反射

物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。

教学目标

（一）物理观念

观察激光在水中的全反射现象

1、让光线透过杯壁射入水中

2、用木杆作为接收屏，改变入射角度 观察全反射现象

分组实验2：玻璃砖中的全反射

1、引导学生认识仪器

2、明确实验目的

3、讲解实验原理

4、总结实验过程

光密介质和光疏介质

1.概念：两种介质比较，折射率大的介质是光密介质，折射率较小的介质是光疏介质。

观察下表中给出的8中不同的介质，请大家思考，哪一种是光疏介质？哪一种是光密介质？你判断光疏介质与光密介质的依据是什么？

8中不同介质的折射率

金刚石 2.42

二硫化碳 1.63

玻璃 1.5～1.9

水晶 1.55 岩盐 1.55

酒精 1.36

水 1.33

空气 1.00028

2.理解

（1）光密介质与光疏介质是相对而言的；

（2）判断光密介质与光疏介质的依据是介质的折射率与其他因素无关；

设问：我们知道介质的折射率反映了光在介质中运动速度的快慢，请问大家光在光密介质中运动的快，还是在光疏介质中运动的快？

vcn，n小，v大；n大，v小。

（3）折射率的大小反映了光在介质中传播的速度大小。折射率大的介质就是光在其中传播速度小的介质，折射率小的介质就是光在其中传播速度大的介质。

设问：有了光密介质和光疏介质的概念，我们如何定义全反射呢？

二、全反射

1、实验现象

2

2、全反射定义

当光从光密介质射入光疏介质时，如果入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光的光学现象

第四节 波的衍射和干涉

物理核心素养主要由“物理观

念”“科学思维”“科学探

究”“科学态度与责任”四个方面

构成。

教学目标：

（一）物理观念

1、知道什么是波的衍射现象。

2、知道波发生明显衍射现象的条件。

3、知道衍射是波的特有现象。

4、知道波的独立传播特性和波的叠加原理；

5、知道什么是波的干涉现象和干涉图样.

6、知道干涉现象是波动特有的现象。

（二）科学思维、科学探究

能够运用衍射条件进行判断。

（三）科学态度与责任

了解波的衍射在生活中的应用，感受物理与生活之间的联系。通过联系

生活、演示实验，培养学生观察、对比、归纳及空间想象等能力

教学重点：

波发生明显衍射现象的条件。波的叠加原理和波的干涉现象

教学难点：

对波发生明显衍射现象的条件的应用。波的干涉图样的理解

教学方法：

实验演示和多媒体辅助教学。

教学用具：

水槽演示仪，长条橡胶管，投影仪、CAI课件。

教学过程：

（一）引入新课

大家都熟悉“闻其声不见其人”、“隔墙有耳”的物理现象，这是什么

原因呢？通过这节课的学习，我们就会知道，原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象，这就是波的衍射。

（二）新课教学

1、波的衍射

教师：波在向前传播遇到障碍物时，会发生波线弯曲，偏离原来的直线

方向而绕到障碍物的背后继续转播，这种现象就叫做波的衍射。大家想

一想，你见过的哪些现象是波的衍射现象？

学生举例：在水塘里，微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇等

细小的障碍物，会绕过它们继续传播；房间内讲话，在房外也可以听

到；收音机在房间内也能收到电台发射的电磁波等等。

教师：任何波在遇到障碍物时，都能发生衍射，但不同的波发生衍射的

明显程度不同。下面我们用水波槽和小挡板来做实验，请大家认真观

察。

【演示】在水波槽里放一个小挡板，让波源发出的圆形波遇到小挡板，

将实验现象用投影仪投影在大屏幕上。

现象：水波绕过小挡板继续传播。

将小挡板换成长挡板，重新做实验。

现象：水波不能绕到长挡板的背后传播。

这个现象说明什么？

1 12.1波的形成和传播

学 习 目 标 知 识 脉 络

1.理解机械波的形成过程和产生条件．

2．知道机械波的种类——横波和纵波的概念．

3．明确机械波传播的特点．(重点)

4．通过对波的认识和理解，逐步提高空间想象能力.

波的形成和传播

[先填空]

1．波的形成

当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻质点，使它也上下振动．这个质点又带动更远一些的质点„„绳上的质点都很快跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动，这样在整个绳子上就形成了凸凹相间的波．

2．介质

(1)定义：波借以传播的物质．

(2)特点：组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动．

3．机械波

(1)形成：机械振动在介质中传播，形成机械波．

(2)产生条件

①要有波源．

②要有传播振动的介质．

(3)特点

①介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，因此说它传播的只是振动这种运动形式．

②介质中本来静止的质点，随着波的传来而发生振动，可见波是传递能量的一种方式．

③我们能用语言进行交流，说明波可以传播信息． 2 [再判断]

1．质点的振动位置不断转换即形成波．(×)

2．在绳波的形成和传播中，所有质点同时运动，同时停止运动．(×)

3．在绳波的形成和传播中，所有质点的运动是近似的匀速直线运动．(×)

[后思考]

1．振动和波的关系是什么？有振动是否一定有机械波？

【提示】 波源和介质是形成机械波的必要条件，二者缺一不可，有振动不一定有机械波，有机械波一定有振动．

2．机械波形成后，若波源停止振动，机械波会立即消失吗？

【提示】 不会．波源停止振动后，机械波传递的能量并没有立即消失，因此机械波不会立即消失．

[核心点击]

1．机械波的形成

2．波的特点

(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同．

(2)周期：各质点振动的周期均与波源的振动周期相同．