02第17.2节《光的粒子性》导学案(教师版)1

课时17.2光的粒子性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。

4.了解康普顿效应,了解光子的动量。

重点难点:爱因斯坦光电效应方程以及意义。

教学建议:本节知识是本章的重点内容,它由光电效应的实验规律、光电效应经典解释中的疑难、光电效应方程、康普顿效应和光子的动量五部分组成,内容多、难度大。

教学中建议首先要努力创造条件做好光电效应实验,引导学生探究并得出光电效应实验规律;其次引导学生讨论探究,用经典的电磁理论解释光电效应的规律,让学生领悟出“光的电磁理论只能部分地解释光电效应”;接着再介绍爱因斯坦借鉴普朗克的量子化理论提出了“光子说”,成功地解释光电效应,领会科学家的智慧;最后通过对康普顿效应的介绍再次证明光的粒子性。

导入新课:光的干涉、衍射现象说明光是电磁波,光的偏振现象还进一步说明光是横波。

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。

本节课我们就来学习这方面知识。

1.光电效应在光(包括不可见光)的照射下物体发射出①电子的现象叫作光电效应,发射出来的②电子叫作光电子。

2.光电效应的实验规律(1)存在饱和电流:在光照条件不变的情况下,随着所加电压的增大,光电流趋于一个③饱和值。

若光的颜色不变,入射光越强,饱和电流④越大,饱和电流与光强成正比。

即入射光越强,单位时间内发射的光电子数⑤越多。

(2)存在遏止电压和截止频率(或极限频率)遏止电压:使光电流减小到零的反向电压U c。

遏止电压的存在意味着光电子具有一定的⑥初速度,即1m e v c2=eU c。

2截止频率:当入射光的频率减小到某一数值νc时,不加反向电压也没有光电流,这表明已经没有光电子了,νc称为截止频率。

第17章 波粒二象性第2节光的粒子性 导学案一、光电效应及其实验规律1．光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象． 2．光电子：光电效应中发射出来的电子．3．光电效应的实验规律(1)存在着饱和电流：在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大．(2)存在着遏止电压和截止频率：入射光的频率低于截止频率时不能(填“能”或“不能”)发生光电效应．(3)光电效应具有瞬时性：光电效应中产生电流的时间不超过10－9s.4．逸出功：使电子脱离某种金属所做功的最小值，用W 0表示，不同金属的逸出功不同．二、光子说及爱因斯坦的光电效应方程1．光子说：在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光的能量子，简称光子，光子的能量ε＝hν.其中h ＝6.63×10－34 J·s ，称为普朗克常量． 2．最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值．3．遏止电压与截止频率(1)遏止电压：使光电流减小到零的反向电压U c .(2)截止频率：能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率)．不同的金属对应着不同的极限频率．4．光电效应方程(1)表达式：hν＝E k ＋W 0或E k ＝hν－W 0.(2)物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量一部分用于克服金属的逸出功W 0，剩下的表现为逸出后电子的最大初动能．三、康普顿效应1．光的散射光在介质中与物质微粒相互作用，因而传播方向发生改变，这种现象叫做光的散射．2．康普顿效应美国物理学家康普顿在研究石墨对X 射线的散射时，发现在散射的X 射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应．3．康普顿效应的意义康普顿效应表明光子除了具有能量之外，还具有动量，深入揭示了光的粒子性的一面．4．光子的动量(1)表达式：p ＝h λ. (2)说明：在康普顿效应中，入射光子与晶体中电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，光子的动量变小．因此，有些光子散射后波长变大．班级： 姓名：知识点一光电效应现象及其实验规律规律探究：如图甲是研究光电效应现象的装置图，图乙是研究光电效应的电路图，请结合装置图及产生的现象回答下列问题：(1)在甲图中发现，利用紫外线照射锌板无论光的强度如何变化，验电器都有张角，而用红光照射锌板，无论光的强度如何变化，验电器总无张角，这说明了什么？(2)在乙图中光电管两端加正向电压，用一定强度的光照射时，若增加电压，电流表示数不变，而光强增加时，同样电压，电流表示数会增大，这说明了什么？(3)在乙图中若加反向电压，当光强增大时，遏止电压不变，而入射光的频率增加时，遏止电压却增加，这一现象说明了什么？(4)光电效应实验表明，发射电子的能量与入射光的强度无关，而与光的频率有关，试用光子说分析原因．例1. (多选)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是()A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．入射光的频率变高，饱和光电流变大C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生练习1. (多选)如图所示，电路中所有元件完好，光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过．其原因可能是( )A ．入射光太弱B ．入射光波长太长C ．光照时间太短D ．电源正、负极接反【小结】： 1．光电效应的实质：光现象――――――――――――――→转化为电现象．2．光电效应中的光包括不可见光和可见光．3．光电子：光电效应中发射出来的光电子，其本质还是电子．4．能不能发生光电效应由入射光的频率决定，与入射光的强度无关．5．保持入射光频率不变，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多．6．光的强度与饱和光电流：饱和光电流与光强有关，与所加的正向电压大小无关．且饱和光电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的．对于不同频率的光，由于每个光子的能量不同，饱和光电流与入射光强度之间不是简单的正比关系．知识点二 光电效应方程的理解和应用规律探究： 用如图所示的装置研究光电效应现象．用光子能量为2.75 eV 的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表的示数不为零；移动滑动变阻器的滑动触头，发现当电压表的示数大于或等于1.7 V 时，电流表示数为0.(1)光电子的最大初动能是多少？遏止电压为多少？(2)光电管阴极的逸出功又是多少？(3)当滑动触头向a 端滑动时，光电流变大还是变小？(4)当入射光的频率增大时，光电子最大初动能如何变化？遏止电压呢？例2. (多选)在光电效应实验中，分别用频率为νa 、νb 的单色光a 、b 照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为U a 和U b ，光电子的最大初动能分别为E k a 和E k b .h 为普朗克常量．下列说法正确的是( )A ．若νa ＞νb ，则一定有U a ＜U bB ．若νa ＞νb ，则一定有E k a ＞E k bC ．若U a ＜U b ，则一定有E k a ＜E k bD ．若νa ＞νb ，则一定有hνa －E k a ＞hνb －E k b练习2. 如图所示，当开关K 断开时，用光子能量为2.5 eV 的一束光照射阴极P ，发现电流表读数不为零．合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.6 V 时，电流表读数仍不为零．当电压表读数大于或等于0.6 V 时，电流表读数为零．由此可知阴极材料的逸出功为( )A ．1.9 eVB ．0.6 eVC ．2.5 eVD ．3.1 eV【小结】：1．光电效应方程E k ＝hν－W 0的四点理解(1)式中的E k 是光电子的最大初动能，就某个光电子而言，其离开金属时剩余动能大小可以是0～E k 范围内的任何数值．(2)光电效应方程实质上是能量守恒方程．①能量为ε＝hν的光子被电子吸收，电子把这些能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引，另一部分就是电子离开金属表面时的动能．②如要克服吸引力做功最少为W 0，则电子离开金属表面时动能最大为E k ，根据能量守恒定律可知：E k ＝hν－W 0.(3)光电效应方程包含了产生光电效应的条件．若发生光电效应，则光电子的最大初动能必须大于零，即E k ＝hν－W 0>0，亦即hν>W 0，ν>W 0h＝νc ，而 νc ＝W 0h恰好是光电效应的截止频率． 2．光电效应规律中的两条线索、两个关系：(1)两条线索：(2)两个关系：光照强度大→光子数目多→发射光电子多→光电流大；光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大．知识点三 光电效应方程图像问题例3. 在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示，则可判断出( )A ．甲光的频率大于乙光的频率B ．乙光的波长大于丙光的波长C ．乙光的频率大于丙光的频率D ．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能练习3. 在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U c与入射光的频率ν的关系如图所示．若该直线的斜率和纵截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为________，所用材料的逸出功可表示为________．【小结】：光电效应图线的理解和应用1．E k－ν图线：如图甲所示是光电子最大初动能E k随入射光频率ν的变化图线．这里，横轴上的截距是阴极金属的极限频率；纵轴上的截距是阴极金属的逸出功的负值；斜率为普朗克常量(E k＝hν－W0，E k是ν的一次函数，不是正比例函数)．2．I－U曲线：如图乙所示是光电流I随光电管两极板间电压U的变化曲线，图中I m为饱和光电流，U c为遏止电压．说明：(1)由E k＝eU c和E k＝hν－W0知，同一色光，遏止电压相同，与入射光强度无关；频率越大，遏止电压越大；(2)在入射光频率一定时，饱和光电流随入射光强度的增大而增大．【课堂巩固练习】1．(多选)如图所示，用弧光灯照射擦得很亮的锌板，验电器指针张开一个角度，则下列说法中正确的是()A．用紫外线照射锌板，验电器指针会发生偏转B．用红光照射锌板，验电器指针一定会发生偏转C．锌板带的是负电荷D．使验电器指针发生偏转的是正电荷2．利用光电管研究光电效应实验如图所示，用频率为ν的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则()A．用紫外线照射，电流表不一定有电流通过B．用红光照射，电流表一定无电流通过C．用频率为ν的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头移到A端时，电流表中一定无电流通过D．用频率为ν的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头向B端滑动时，电流表示数可能不变3．如图所示是光电效应中光电子的最大初动能E k与入射光频率ν的关系图象．从图中可知()A．E k与ν成正比B．入射光频率必须小于极限频率νc时，才能产生光电效应C．对同一种金属而言，E k仅与ν有关D．E k与入射光强度成正比4．在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为______．若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做该实验，则其遏止电压为______．已知电子电荷量的绝对值、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h.第17章波粒二象性第2节光的粒子性课后练习班级：姓名：1．关于光电效应，下列说法正确的是()A．当入射光的频率低于截止频率时，不能发生光电效应B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能发生光电效应C．光电效应现象中存在极限频率，导致含有光电管的电路存在饱和电流D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多2．入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么( )A ．从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B ．逸出的光电子的最大初动能将减小C ．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D ．有可能不发生光电效应3．关于光电效应现象，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，光电效应才能发生B ．光电子的最大初动能跟入射光的强度成正比C ．发生光电效应的时间一般都大于10－7 sD ．保持入射光频率不变，发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数与入射光的强度成正比4.如图，用一定频率的单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，则( )A ．电源右端应为正极B ．流过电流表G 的电流大小取决于入射光的频率C ．流过电流表G 的电流方向是a 流向bD ．普朗克解释了光电效应并提出光子能量ε＝hν5．(多选)已知能使某金属产生光电效应的极限频率为νc ，则( )A ．当用频率为2νc 的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B ．当用频率为2νc 的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hνcC ．当入射光的频率ν大于νc 时，若ν增大，则逸出功增大D ．当入射光的频率ν大于νc 时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍6．分别用波长为λ和23λ的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1∶2，以h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为( )A.hc 2λB.3hc 2λC.3hc 4λ D .2hλc7．(多选)如图所示，两平行金属板A 、B 间电压恒为U ，一束波长为λ的入射光射到金属板B 上，使B 板发生了光电效应，已知该金属板的逸出功为W 0，电子的质量为m ，电荷量的绝对值为e ，普朗克常量为h ，真空中光速为c ，下列说法中正确的是( )A ．入射光子的能量为h c λB ．到达A 板的光电子的最大动能为h c λ－W 0＋eU C ．若增大两板间电压，B 板没有光电子逸出D ．若减小入射光的波长一定会有光电子逸出8．(多选)在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U c 与入射光的频率ν的关系如图所示，若该直线的斜率和纵截距分别为k 和－b ，电子电荷量的绝对值为e ，则( )A ．普朗克常量可表示为k eB ．若更换材料再实验，得到的图线的k 不改变，b 改变C ．所用材料的逸出功可表示为ebD ．b 由入射光决定，与所用材料无关9．研究光电效应的电路如图所示．用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A 吸收，在电路中形成光电流．下列光电流I 与A 、K 之间的电压U AK 的关系图象中，正确的是( )10．(多选)美国物理学家密立根利用图5甲所示的电路研究金属的遏止电压U c 与入射光频率ν的关系，描绘出图乙中的图象，由此算出普朗克常量h ，电子电荷量的绝对值用e 表示，下列说法正确的是( )A．入射光的频率增大，测遏止电压时，应使滑动变阻器的滑片P向M端移动B．增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大C．由U c－ν图象可知，这种金属截止频率为νcD．由U c－ν图象可得普朗克常量的表达式为h＝U1eν1－νc11．小明用阴极为金属铷的光电管观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s.(1)图甲中电极A为光电管的____________(选填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压U c与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc＝________Hz，逸出功W0＝________J；(3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014 Hz，则产生的光电子的最大初动能E k＝________J.第17章波粒二象性第2节光的粒子性导学案答案知识点一光电效应现象及其实验规律规律探究：(1)金属能否发生光电效应，决定于入射光的频率，与入射光的强度无关．(2)保持入射光频率不变，发生光电效应时，飞出的光电子个数只与光的强度有关．(3)光电子的能量与入射光频率有关，与光的强度无关．(4)由于光的能量是一份一份的，那么金属中的电子也只能一份一份地吸收光子的能量，而且这个传递能量的过程只能是一个光子对应一个电子的行为．如果光的频率低于极限频率，则光子提供给电子的能量不足以克服原来的束缚，就不能发生光电效应．而当光的频率高于极限频率时，能量传递给电子以后，电子摆脱束缚要消耗一部分能量，剩余的能量以光电子的动能形式存在．例1.答案AC解析保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，单位时间内光电子变多，饱和光电流变大，A对；据爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0可知，入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，饱和光电流不变，B错，C对；当hν<W0时没有光电流产生，D错．故选A、C.练习1.答案BD解析 金属存在截止频率，超过截止频率的光照射金属时才会有光电子射出．射出的光电子的动能随频率的增大而增大，动能小时不能克服反向电压，也不会有光电流．入射光的频率低于截止频率，不能产生光电效应，与光照强弱无关，选项B 正确，A 错误；电路中电源正、负极接反，对光电管加了反向电压，若该电压超过了遏止电压，也没有光电流产生，D 正确；光电效应的产生与光照时间无关，C 错误． 知识点二 光电效应方程的理解和应用规律探究：(1)1.7 eV 1.7 V(2)W 0＝hν－E k ＝2.75 eV －1.7 eV ＝1.05 eV(3)变大 (4)变大 变大例2. 答案 BC解析 由爱因斯坦光电效应方程得，E k ＝hν－W 0，由动能定理得，E k ＝eU ，若用a 、b 单色光照射同种金属时，逸出功W 0相同．当νa ＞νb 时，一定有E k a ＞E k b ，U a ＞U b ，故选项A 错误，B 正确；若U a ＜U b ，则一定有E k a ＜E k b ，故选项C 正确；因逸出功相同，有W 0＝ hνa － E k a ＝ hνb － E k b ，故选项D 错误． 练习2. 答案 A解析 由题意知光电子的最大初动能为E k ＝eU c ＝0.6 eV所以根据光电效应方程E k ＝hν－W 0可得W 0＝hν－E k ＝(2.5－0.6) eV ＝1.9 eV .例3. 答案 B解析 当光电管两端加上遏止电压光电流为零时，有12m v m 2＝eU c ，对同一光电管(逸出功W 0相同)使用不同频率的光照射，有hν－W 0＝12m v m 2，两式联立可得hν－W 0＝eU c ，丙光的遏止电压最大，则丙光的频率最大，甲光的频率等于乙光的频率，A 、C 错误；由λ＝c ν可见λ丙<λ乙，B 正确；又由hν－W 0＝12m v m 2或由12m v m 2－0＝eU c 可知丙光对应的最大初动能最大，D 错误．练习3. 答案 ek －eb解析 光电效应中，入射光子能量hν，克服逸出功W 0后多余的能量转换为电子的动能，由eU c ＝hν－W 0，整理得U c ＝h e ν－W 0e ，斜率即h e＝k ，所以普朗克常量h ＝ek ，纵截距为b ，即eb ＝－W 0，所以逸出功W 0＝－eb .【课堂巩固练习】1. 答案 AD2. 答案 D解析 因紫外线的频率比可见光的频率高，所以用紫外线照射时，电流表中一定有电流通过，选项A 错误．因不知阴极K 的截止频率，所以用红光照射时，不一定发生光电效应，所以选项B 错误．即使U AK ＝0，电流表中也可能有电流通过，所以选项C 错误．当滑动触头向B 端滑动时，U AK 增大，阳极A 吸收光电子的能力增强，光电流会增大，直至达到饱和电流．若在滑动前，电流已经达到饱和电流，那么即使增大U AK ，光电流也不会增大，所以选项D 正确．3. 答案 C解析 由E k ＝hν－W 0知C 正确，A 、B 、D 错误．4. 答案 hc λ0 hc (λ0－λ)eλ0λ解析 由光电效应方程知，光电子的最大初动能E k ＝hν－W 0，其中金属的逸出功W 0＝hνc ，又由c ＝λν知W 0＝hc λ0，用波长为λ的单色光照射时，其E k ＝hc λ－hc λ0＝hc λ0－λλ0λ.又因为eU c ＝E k ，所以遏止电压U c ＝E k e＝hc (λ0－λ)eλ0λ. 第2节光的粒子性 课后练习1. 答案 A2. 答案 C解析 发生光电效应几乎是瞬时的，选项A 错误．入射光的强度减弱，说明单位时间内的入射光子数目减少；频率不变，说明光子能量不变，逸出的光电子的最大初动能也就不变，选项B 错误．入射光子的数目减少，逸出的光电子数目也就减少，故选项C 正确．入射光照射到某金属上发生光电效应，说明入射光频率不低于这种金属的极限频率，入射光的强度减弱而频率不变，同样能发生光电效应，故选项D 错误．3. 答案 D解析 由ε＝hν＝h c λ知，当入射光波长大于极限波长时，不能发生光电效应，A 错；由E k ＝hν－W 0知，最大初动能与入射光频率有关，与入射光的强度无关，B 错；发生光电效应的时间一般不超过10－9 s ，C 错．4. 答案 C解析 发生光电效应时，电子从光电管右端运动到左端，电流的方向与电子定向移动的方向相反，所以流过电流表G 的电流方向是a 流向b ；光电管两端可能是正向电压也可能是反向电压，所以电源右端可能为正极，也可能为负极；流过电流表G 的电流大小取决于入射光的强度，与入射光的频率无关；爱因斯坦解释了光电效应并提出光子能量ε＝hν.5. 答案 AB解析 因入射光的频率大于或等于极限频率时会产生光电效应，所以A 正确；因为金属的极限频率为νc ，所以逸出功W 0＝hνc ，再由E k ＝hν－W 0得，E k ＝2hνc －hνc ＝hνc ，B 正确；因为逸出功是光电子恰好逸出时需要做的功，对于同种金属是恒定的，故C 错误；由E k ＝hν－W 0＝hν－hνc ＝h (ν－νc )可得，当ν增大一倍时：E k ′E k ＝2ν－νc ν－νc≠2，故D 错误． 6. 答案 A解析 根据光电效应方程得E k1＝h c λ－W 0① E k2＝h c 23λ－W 0② 又E k2＝2E k1③联立①②③得W 0＝hc 2λ，A 正确． 7. 答案 ABD解析 根据ε＝hν，而ν＝c λ，则光子的能量为h c λ，故A 正确；光电子逸出的最大初动能E km ＝h c λ－W 0，根据动能定理，E km ′－E km ＝eU ，则到达A 板的光电子的最大动能为E km ′＝h c λ－W 0＋eU ，故B 正确；若增大两板间电压，不会影响光电效应现象，仍有光电子逸出，故C 错误；若减小入射光的波长，那么频率增大，一定会有光电子逸出，故D 正确．8. 答案 BC解析 根据光电效应方程E k ＝hν－W 0，以及E k ＝eU c 得：U c ＝hνe －W 0e ，图线的斜率k ＝h e，解得普朗克常量h ＝ke ，故A 错误；纵轴截距的绝对值b ＝W 0e，解得逸出功W 0＝eb ，故C 正确；b 等于逸出功与电子电荷量绝对值的比值，而逸出功与材料有关，则b 与材料有关，故D 错误；更换材料再实验，由于逸出功变化，可知图线的斜率不变，纵轴截距改变，故B 正确．故选B 、C.9. 答案 C解析 用频率相同的光照射同一金属时，发射出的光电子的最大初动能相同，所以遏止电压相同；饱和光电流与光的强度有关，光的强度越大，饱和光电流越大，故选项C 正确．10. 答案 CD解析 入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，则遏止电压增大，测遏止电压时，应使滑动变阻器的滑片P 向N 端移动，故A 错误；根据光电效应方程E k ＝hν－W 0知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，故B 错误；根据E k ＝hν－W 0＝eU c ，解得U c ＝hνe －hνc e ，图线的斜率k ＝h e ＝U 1ν1－νc ，则h ＝U 1e ν1－νc，当遏止电压为零时，ν＝νc ，故C 、D 正确．11. 答案 (1)阳极(2)5.15×1014 3.41×10－19 (3)1.23×10－19解析 (1)在光电效应中，电子向A 极运动，故电极A 为光电管的阳极．(2)由题图乙可知，铷的截止频率νc 为5.15×1014 Hz ，逸出功W 0＝hνc ＝6.63×10－34×5.15×1014 J ≈3.41×10－19 J.(3)当入射光的频率为ν＝7.00×1014 Hz 时，由E k ＝hν－hνc 得，光电子的最大初动能为E k ＝6.63×10－34×(7.00－5.15)×1014 J ≈1.23×10－19 J.。

光的粒子性一、教学目标1、知识与技能（1）光电效应现象具有哪些规律．（2）人们研究光电效应现象的目的性．（3）爱因斯坦的光子说对光电效应现象的解释．2、过程与方法(1)观察用紫外线灯照射锌板的实验，分析现象产生的原因．(2)观察光电效应演示仪的实验过程，掌握分析现象所得到的结论．3、态度、情感、价值观结合物理学发展史使学生了解到科学理论的建立过程，渗透科学研究方法的教育．二、教学重点与难点分析：（1）光电效应现象的基本规律、光子说的基本思想和做好光电效应的演示实验是本节课的重点(2)发生光电效应时光电流的强度为什么跟光电子的最大初动能无关，只与入射光的强度成正比．三、教学过程：1、什么是光电效应现象？什么是光电子？什么是光电流？在光（包括不可见光）的照射下从物体发射出电子的现象叫做光电效应现象。

发射出的电子叫做光电子。

由于光电子而导致的回路电流叫光电流。

例1、在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连.用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图5-1所示.这时( )A.锌板带正电，指针带负电B.锌板带正电，指针带正电C.锌板带负电，指针带正电D.锌板带负电，指针带负电例2、光电效应实验的装置如图5-4所示，则下列说法中正确的是()A.用紫外光照射锌板，验电器指针会发生偏转B.用红色光照射锌板，验电器指针会发生偏转C.锌板带的是负电荷D.使验电器指针发生偏转的是正电荷例3、在图5-6所示的光电管的实验中，发现用一定频率的A 单色照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B 单色光照射时不发生光电效应，那么( )A.A 光的频率大于B 光的频率B.B 光的频率大于A 光的频率C.用A 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是a 流向bD.用A 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是b 流向a2、光电效应有那些规律？实验研究：向学生介绍光电效应演示仪．在黑板上画一示意图，如图所示．S 为抽成真空的光电管，C 是石英窗口，光线可通过它照射到金属板K 上，金属板A 和K 组成一对电极与外部电路相连接．光源为白炽灯，在光源和石英窗口C 之间插入不同颜色的滤光片可以改变入射光的频率，光源的亮度可以通过另一套装置调节．观察现象一：在没有光照射K 时，电压表有示数，电流表没有示数，说明什么？观察现象二：保持AK 间电压一定，灯泡亮度一定，在窗口 C 前依次放上红色、橙色、绿色滤光片，观察到红光照射金属板K 时没有光电流，橙光和绿光照射时有光电流．用红光照射时改变入射光的亮度和改变电场电压都不发生光电效应．观察现象三：逐渐减小KA 间的正向电压，直到电压为零时，电流表仍有示数，说明光电流依然存在．如果在KA 间加一反向电压，则光电流变小，增大反向电压，使光电流刚好为零．实验结论：（1）金属表面被光照射可在10-9s 的时间内打出光电子，即光电效应几乎是瞬间发生的。

2 光的粒子性（一）三维教学目标知识与技能（1）了解光电效应现象（2）通过实验了解光电效应的实验规律。

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。

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：光电效应的实验规律教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。

教学过程：引入新课回顾前面的学习，总结人类对光的本性的认识的发展过程？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。

进行新课一、光电效应的实验规律1.光电效应概念：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。

（2）光电效应实验规律①存在着电流光电流与光强的关系：饱和光电流强度与入射光强度成正比。

②存在着和遏止电压，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。

当 K 、A 间加反向电压，光电子克服电场力作功，当电压达到某一值Uc 时，光电流恰为0。

U c 称遏止电压。

根据动能定理，有：截止频率νc ----极限频率，对于每种金属材料，都相应的有一确定的截止频率νc ，当入射光频率ν>νc 时，电子才能逸出金属表面；当入射光频率ν <νc 时，无论光强多大也无电子逸出金属表面。

③效应具有光电效应是瞬时的。

从光开始照射到光电子逸出所需时间<10-9s 。

江西省宜春市宜春中学高中物理 17.2 光的粒子性学案1 新人教版选修3-5学习目标：1、了解光电效应及其实验规律；2、把握爱因斯坦光电效应方程及其对光电效应的说明。

一、预习导航，要点指津（约3分钟）黑体辐射的研究卓有成效地展此刻人们的眼前，紫外灾难的疑点找到了，为人类解决了一大难题。

使酷爱科学的人们又一次倍感欣慰，但真理与谬误之争尚未就此平息。

光的干与、衍射、偏振现象，光的电磁波本质，能够说明光的波动理论似乎超级完美了。

但是，出人意料的是，又发觉了用波动说无法说明的新现象——光电效应。

对这一现象及其相关问题的研究，咱们就继续学习“科学的转折：光的粒子性”，使得人们对光的又一本质性熟悉取得进展。

二、自主探讨，独立思考（约10分钟）一、实验观看P30演示实验，那个实验说明了光电效应：光电子：二、光电效应的实验规律:（1）饱和电流：饱和电流与入射光的强度有什么关系：光电子的数量与入射光的强度有什么关系：（2）截止频率：遏止电压：它们有什么关系：光电子的能量与入射光的强弱是不是有关：（3）、光电效应的瞬时性：3、光的电磁说对光电效应的说明：（1）、金属的逸出功：（2）、光的电磁说是如何说明饱和电流的？（3）、光的电磁说什么缘故不能说明极限频率和瞬时性？4、爱因斯坦的光电效应方程（1）爱因斯坦的光电效应方程E k=hv-W0的物理意义是：各符号表示什么物理量？单位如何：（2）爱因斯坦光电效应方程对光电效应的说明一、如何说明截止频率？二、如何说明瞬时性？3、如何说明饱和电流？三、小组合作探讨，议疑解惑（约5分钟）练习1：在演示光电效应的实验中，原先不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针张开了一个角度，如图所示，这时( B )A.锌板带正电，指针带负电B．锌板带正电，指针带正电C．锌板带负电，指针带负电D．锌板带负电，指针带正电练习2：利用光子说对光电效应的说明，以下说法正确的选项是( A )A．金属表面的一个电子只能吸收一个光子B．电子吸收光子后必然能从金属表面逸出，成为光电子C．金属表面的一个电子吸收假设干个光子，积存了足够的能量才能从金属表面逸出D．不管光子能量大小如何，电子吸收光子并积存了能量后，总能逸出成为光电子练习3、光电效应的实验结论是:关于某种金属( AD )A．不管光强多强,只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B．不管光的频率多低,只要光照时刻足够长就能够产生光电效应C．超过极限频率的入射光强度越弱,所产生的光电子的最大初动能就越小D．超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大练习4：光电效应的规律中，经典波动理论不能说明的有( ABC )A．入射光的频率必需大于被照射金属的极限频率时才能产生光电效应B．光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大C．入射光照射到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一样不超过10—9sD．当入射光频率大于极限频率时，光电子数量与入射光强度成正比练习5、某真空光电管的金属阴极的逸出功是4.0×10-19J，某种单色光的能量恰好等于这种金属的逸出功，试求：（1）这种单色光的频率多大？（2）在光电管的阳极和阴极间加30V的加速电压，用这种单色光照射光电管的阴极，光电子抵达阳极时的动能有多大？四、展示你的收成（约8分钟）学生展现、质疑、挑战、纠错、补充五、重、难、疑点评析（约5分钟）重点：光电效应的实验规律难点：爱因斯坦光电效应方程和意义六、达标检测（约8分钟）1.用紫光照射某金属恰能发生光电效应,现改用较弱的白光照射该金属,那么( )A.可能不发生光电效应B.逸出光电子的时刻明显变长C.逸出光电子的最大初动能不变D.单位时刻逸出光电子的数量变多答案:C解析:由于白光内含紫光,因此照射金属时发生光电效应且逸出光电子的最大初动能不变;又因为光强变弱,因此单位时刻逸出光电子的数量变少,故C选项正确。

廊坊八中高二年级物理科导学案年月日教师姓名任课班级课题17.2 光的粒子性导学案类型预习案 1教学目标1、通过实验理解光电效应的实验规律2、光电效应现象的解释；爱因斯坦光电效应方程。

教学内容(含时间设计) 教师活动学生活动【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。

3.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。

【重点难点】重点：光电效应的实验规律自主学习难点：爱因斯坦光电效应方程以及意义【自主学习】30 一、光电效应分定义：在照射下从物体发射出的现象，发射出来的电子叫做．说明：(1)光电效应的实质是光现象转化为电现象。

(2)定义中的光包括可见光和不可见光。

二、光电效应的实验规律1、认识研究光电效应的电路图如右图，光线经窗口照在阴极K 上，便有逸出 --- 光电子。

光电子在电场作用下形成。

2、光电效应的实验规律（1）存在饱和电流在上图的实验中，保持光照的条件不变，在初始电流较小的情况下，随着所加电压的增大，光电流，但是存在一个，即：光电流达到此值以后，即使增加电压，光电流也不再增加。

（2）存在遏止电压在上图的实验中，即使电压为0，光电流也不为，只有将所加电压反向的时候组成的。

频率为ν的光的能量子为，这些能量子称为。

（h 为普朗克常量）2、爱因斯坦光电效应方程在光电效应中金属中的电子吸收了光子的能量，一部分消耗在电子，另一部分变为光电子逸出后的由能量守恒可得出：h=E +Wk 0W0为电子逸出金属表面所需做的功，称为逸出功W k为光电子的最大初动能。

爱因斯坦光电效应方程：3、爱因斯坦对光电效应的解释：①光强大，光子数多，释放的光电子也多，所以光电流也大。

②电子只要吸收一个光子就可以从金属表面逸出，所以不需时间的累积。

③从方程可以看出光电子初动能和照射光的频率成线性关系④从光电效应方程中，当初动能为零时，可得截止频率：=Wc h五、光电效应理论的验证美国物理学家密立根，花了十年时间做了“光电效应”实验，结果在1915 年证实了爱因斯坦光电效应方程，h 的值与理论值完全一致，又一次证明了“光量子”理论的正确。

课题：17.2 光的粒子性课型：新课姓名：班级：学习目标：1、知道光电效应现象，了解光电效应的实验规律．2、理解爱因斯坦的光子说及对光电效应的解释，会用光电效应方程解决一些简单问题．3、了解康普顿效应及其意义．一、光电效应1．光电效应(1)定义：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象，叫做光电效应．逸出的电子叫光电子．(2)实验规律①存在着饱和电流：在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大．这表明对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多．②存在着遏止电压和截止频率：使光电流减小到0的反向电压U c称为遏止电压．光电子的能量只与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关．当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应．③光电效应具有瞬时性：光电效应几乎是瞬时发生的，从光照射到金属到产生电流的时间不超过10－9 s.(3)逸出功：使电子脱离某种金属所做功的最小值，叫做这种金属的逸出功．2．爱因斯坦的光电效应方程(1)光子说：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，这些能量子被称为光子，频率为ν的光的能量子为hν．(2)爱因斯坦光电效应方程①表达式：hν＝E k＋W0或E k＝hν－W0.②物理意义：金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量一部分用于克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能E k.二、康普顿效应和光子的动量1．光的散射：光在介质中与物质微粒相互作用，因而传播方向发生改变的现象．2．康普顿效应：康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应．3．康普顿效应的意义：深入地揭示了光的粒子性的一面，表明光子除了具有能量之外还具有动量．4．光子的动量：p ＝hλ，其中h 为普朗克常量，λ为光的波长．判一判(1)任何频率的光照射到金属表面都可以发生光电效应．( )(2)金属表面是否发生光电效应与入射光的强弱有关．( ) (3)入射光照射到金属表面上时，光电子几乎是瞬时发射的．( )想一想 康普顿效应说明了什么？为什么说康普顿效应反映了光子具有动量？提示：康普顿效应说明了光的粒子性．解释光子波长变化的问题时运用了能量守恒定律和动量守恒定律，理论与实验符合很好．知识点1：对光电效应现象的理解1．光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电，光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子，光子是光电效应的因，光电子是果．2．光电子的初动能与光电子的最大初动能：光照射到金属表面时，光子的能量全部被电子吸收，电子吸收了光子的能量，可能向各个方向运动，需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量，剩余部分为光电子的初动能；只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功，才具有最大初动能．光电子的初动能小于或等于光电子的最大初动能．3．光子的能量与入射光的强度：光子的能量即每个光子的能量，其值为ε＝h ν(ν为光子的频率)，其大小由光的频率决定．入射光的强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量，入射光的强度等于单位时间内光子能量与单位面积上入射光子数的乘积．4．光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关．例题1 (多选)(2017·衡水高二检测)对光电效应的理解正确的是( )A ．金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属B．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应C．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大D．由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应，入射光的最低频率也不同对光电效应现象的理解光电效应实验规律可理解记忆：“放(出光电子)不放，比频率；若能放，瞬时放；放多少(光电子)，看光强；(光电子的)最大初动能，看(入射光的)频率．”.如图所示为一光电管电路，滑动变阻器滑动触头P位于AB上某点，用光照射光电管阴极，电表无偏转，要使电表指针偏转，可采取的措施有( )A．加大照射光强度B．换用波长短的光照射C．将P向B滑动D．将电源正负极对调知识点2：对光电效应方程的理解和应用1．对光电效应方程E k＝hν－W0的理解(1)式中的E k是光电子的最大初动能，就某个光电子而言，其离开金属时剩余动能大小可以是0～E k范围内的任何数值．(2)光电效应方程实质上是能量守恒方程．①能量为ε＝hν的光子被电子吸收，电子把这些能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引，另一部分就是电子离开金属表面时的动能．②如果克服吸引力做功最少为W0，则电子离开金属表面时动能最大为E k，根据能量守恒定律可知：E k＝hν－W0.(3)光电效应方程包含了产生光电效应的条件．若发生光电效应，则光电子的最大初动能必须大于零，即E k＝hν－W0>0，亦即hν>W0，ν>Wh＝νc，而νc＝Wh恰好是光电效应的截止频率．2．光电效应规律中的两条线索、两个关系(1)两条线索(2)两个关系光强→光子数目多→发射光电子多→光电流大；光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大．3．在理解光电效应方程的基础上，把其数学关系式与数学函数图象结合起来，经分析、推导得出图象的斜率及在图象横、纵坐标轴上的截距所对应的物理量，从而理解它们的物理意义，有效提高自身应用数学解决物理问题的能力．(1)最大初动能与入射光频率的关系该图象对应的函数式E k ＝h ν－W 0，图象与横轴的交点坐标为极限频率，图象是平行的是因为图线的斜率就是普朗克常量．(2)光电流与电压的关系图象从图象①③可看出同种光照射同种金属板对应的反向遏止电压相同．而饱和光电流强度随入射光强度增大而增大；从图象①②可知，对于同种金属，入射光的频率越高，反向遏止电压越大．(3)反向遏止电压与入射光频率的关系该图象的对应函数式为U c ＝h ν－W 0e，故从图象可以直接读出金属的极限频率，由极限频率可算出普朗克常量，由纵轴截距可推算出金属的逸出功．命题视角1 对光电效应方程的理解如图所示装置，阴极K 用极限波长为λ0＝0.66 μm 的金属制成．若闭合开关S ，用波长为λ＝0.50 μm 的绿光照射阴极，调整两个极板间的电压，使电流表的示数最大为0.64 μA ．(1)求阴极每秒发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能．(2)如果将照射阴极的绿光的光强增大为原来的2倍，求阴极每秒发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能．命题视角2 光电效应中图象问题的求解(多选)在做光电效应的实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大初动能E k 与入射光的频率ν的关系如图所示，由实验图线可求出( )A ．该金属的极限频率和极限波长B ．普朗克常量C ．该金属的逸出功D ．单位时间内逸出的光电子数(1)逸出功和截止频率均由金属本身决定，与其他因素无关．(2)光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但不是正比关系．(3)分析、推导得出图象的斜率及在图象横、纵坐标轴上的截距所对应的物理量，从而理解它们的物理意义，有效提高自身应用数学解决物理问题的能力．3.(2015·高考全国卷Ⅰ)在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U c与入射光的频率ν的关系如图所示．若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为________，所用材料的逸出功可表示为________．知识点3：对康普顿效应的理解1．假定光子与电子发生弹性碰撞，按照爱因斯坦的光子说，一个光子不仅具有能量E＝hν，而且还有动量．如图所示．这个光子与静止的电子发生弹性斜碰，光子把部分能量转移给了电子，能量由hν减小为hν′，因此频率减小，波长增大．同时，光子还使电子获得一定的动量．这样就圆满地解释了康普顿效应．2．康普顿效应进一步揭示了光的粒子性，也再次证明了爱因斯坦光子说的正确性．科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子．假设光子与电子碰撞前的波长为λ，碰撞后的波长为λ′，则碰撞过程中( ) A．能量守恒，动量守恒，且λ＝λ′B．能量不守恒，动量不守恒，且λ＝λ′C．能量守恒，动量守恒，且λ<λ′D．能量守恒，动量守恒，且λ>λ′[思路点拨] 对康普顿现象的理解，可以类比实物粒子的弹性碰撞．光子不仅具有能量E＝hν，而且还具有动量，光子与物质中的微粒碰撞时要遵守能量守恒定律和动量守恒定律．4.白天的天空各处都是亮的，是大气分子对太阳光散射的结果．美国物理学家康普顿由于在这方面的研究而荣获了1927年的诺贝尔物理学奖．假设一个运动的光子和一个静止的自由电子碰撞以后，电子向某一个方向运动，光子沿另一方向散射出去，则这个散射光子跟原来的光子相比( )A．频率变大B．速度变小 C．光子能量变大 D．波长变长巩固训练1．利用光电管研究光电效应实验如图所示，用频率为ν的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则 ( )A．用紫外线照射，电流表一定有电流通过B．用红光照射，电流表一定无电流通过 C．用红外线照射，电流表一定无电流通过D．用频率为ν的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头移到A端时，电流表中一定无电流通过2．(多选)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是( )A ．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B ．入射光的频率变高，饱和光电流变大C ．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D ．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生3．以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出．强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实．光电效应实验装置示意如图17­1­9所示．用频率为ν的普通光源照射阴极K ，没有发生光电效应．换用同样频率ν的强激光照射阴极K ，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U ，即将阴极K 接电源正极，阳极A 接电源负极，在K 、A 之间就形成了使光电子减速的电场．逐渐增大U ，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U 可能是(其中W 为逸出功，h 为普朗克常量，e 为电子电荷量)( )A ．U ＝h νe －W eB ．U ＝2h νe －W e C ．U ＝2h ν－W D ．U ＝5h ν2e －W e4．小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示．已知普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s.(1)图甲中电极A 为光电管的________(填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压U c 与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc ＝________Hz ，逸出功W 0＝________J ；(3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014Hz ，则产生的光电子的最大初动能E k ＝________J.5．若一个光子的能量等于一个电子的静止能量，已知静止电子的能量为m 0c 2，其中m 0为电子质量，c 为光速，试问该光子的动量和波长是多少？(电子的质量取9.11×10－31 kg ，普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s)。

§17.2 光的粒子性学习目标：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。

3．了解康普顿效应，了解光子的动量。

学习重难点：光电效应的实验规律、爱因斯坦光电效应方程以及意义课前预习案：请你阅读教材，回答问题：一、光电效应的实验规律1、什么是光电效应？什么叫光电子？什么是光电流？2.光电效应的实验规律①存在着电流。

在一定的光照条件下，随着所加电压的增大，光电流趋于一个饱和值，入射光越强，饱和电流越大，即，单位时间内发射的光电子数目越多；②存在着电压和频率。

只有施加反向电压且达到某一值时才会使光电流为零，这一电压称为遏止电压，遏止电压的存在说明光电子具有一定的。

光电子的能量只与入射光的有关，而与入射光的无关．刚好不能发生光电效应时，入射光的频率称为频率；③光电效应具有。

3.用光的电磁理论解释光电效应遇到了那些问题？二.爱因斯坦的光电效应方程1.光子说：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，这些能量子被称为，频率为v的光的能量子为 .2.光电效应方程①表达式．②物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是，这些能量一部分用于克服金属的逸出功，剩下的表现为逸出后电子的最大初动能。

3.爱因斯坦的光电效应方程是如何解释光电效应的实验规律的？三.康普顿效应①光的散射：光在介质中与物质微粒的相互作用，使光的传播方向的现象。

②康普顿效应：在光的散射中，除了与入射波长λ0的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为。

康普顿的学生，中国留学生测试了多种物质对X射线的散射，证实了康普顿效应的普遍性。

③康普顿效应的意义：康普顿效应表明光子除了具有之外，还具有，深入揭示了光的性的一面．④光子的动量：．课堂探究案探究一：学习光电效应及其实验规律，感受以实验为基础的科学研究方法；1.请你观察演示实验（课本P30）：用紫外线灯照射擦得很亮的锌板。

江苏省铜山县高中物理17.2 光的粒子性教案新人教版理选修3-5 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（江苏省铜山县高中物理17.2 光的粒子性教案新人教版理选修3-5）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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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。