2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第十二章 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)和原子核 12-1-1 考點(diǎn)強(qiáng)化 光電效應(yīng)現(xiàn)象和光電效應(yīng)方程的應(yīng)用課件.ppt

光電效應(yīng)現(xiàn)象和光電效應(yīng)方程的應(yīng)用 01 02 03 04 課堂互動(dòng) 1 對(duì)光電效應(yīng)的四點(diǎn)提醒 1 能否發(fā)生光電效應(yīng) 不取決于光的強(qiáng)度而取決于光的頻率 2 光電效應(yīng)中的 光 不是特指可見(jiàn)光 也包括不可見(jiàn)光 3 逸出功的大小由金屬本身決定 與入射光無(wú)關(guān) 4 光電子不是光子 而是電子 2 光電效應(yīng)的兩條對(duì)應(yīng)關(guān)系 光強(qiáng)大 光子數(shù)目多 發(fā)射光電子多 光電流大 光子頻率高 光子能量大 光電子的最大初動(dòng)能大 課堂互動(dòng) 3 定量分析時(shí)應(yīng)抓住三個(gè)關(guān)系式 1 愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程 Ek h W0 2 最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系 Ek eUc 3 逸出功與極限頻率的關(guān)系 W0 h 0 課堂互動(dòng) 3 區(qū)分光電效應(yīng)中的四組概念 1 光子與光電子 光子指光在空間傳播時(shí)的每一份能量 光子不帶電 光電子是金屬表面受到光照射時(shí)發(fā)射出來(lái)的電子 其本質(zhì)是電子 2 光電子的動(dòng)能與光電子的最大初動(dòng)能 3 光電流和飽和光電流 金屬板飛出的光電子到達(dá)陽(yáng)極 回路中便產(chǎn)生光電流 隨著所加正向電壓的增大 光電流趨于一個(gè)飽和值 這個(gè)飽和值是飽和光電流 在一定的光照條件下 飽和光電流與所加電壓大小無(wú)關(guān) 4 入射光強(qiáng)度與光子能量 入射光強(qiáng)度指單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬表面單位面積上的總能量 1 2018 江西省五校模擬 下列有關(guān)光電效應(yīng)的說(shuō)法正確的是 A 光電效應(yīng)現(xiàn)象證明了光是電磁波B 普朗克為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象 提出了光子說(shuō)C 只要增大入射光的強(qiáng)度 就可以產(chǎn)生光電效應(yīng)D 入射光的頻率低于金屬的截止頻率時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng) 題組剖析 解析光電效應(yīng)顯示了光的粒子性 但不能證明光是電磁波 選項(xiàng)A錯(cuò)誤 愛(ài)因斯坦為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象 提出了光子說(shuō) 選項(xiàng)B錯(cuò)誤 根據(jù)光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件可知 只有當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率 或截止頻率 時(shí) 才能發(fā)生光電效應(yīng) 選項(xiàng)C錯(cuò)誤 D正確 答案D 2 2017 北京理綜 18 2017年年初 我國(guó)研制的 大連光源 極紫外自由電子激光裝置 發(fā)出了波長(zhǎng)在100nm 1nm 10 9m 附近連續(xù)可調(diào)的世界上最強(qiáng)的極紫外激光脈沖 大連光源 因其光子的能量大 密度高 可在能源利用 光刻技術(shù) 霧霾治理等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮重要作用 一個(gè)處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個(gè)分子 但又不會(huì)把分子打碎 據(jù)此判斷 能夠電離一個(gè)分子的能量約為 取普朗克常量h 6 6 10 34J s 真空光速c 3 108m s A 10 21JB 10 18JC 10 15JD 10 12J 題組剖析 3 2017 全國(guó)卷 19 多選 在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中 分別用頻率為 a b的單色光a b照射到同種金屬上 測(cè)得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub 光電子的最大初動(dòng)能分別為Eka和Ekb h為普朗克常量 下列說(shuō)法正確的是 A 若 a b 則一定有Ua UbB 若 a b 則一定有Eka EkbC 若Ua Ub 則一定有Eka EkbD 若 a b 則一定有h a Eka h b Ekb 題組剖析 解析由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程得 Ekm h W0 由動(dòng)能定理得 Ekm eU 若用a b單色光照射同種金屬時(shí) 逸出功W0相同 當(dāng) a b時(shí) 一定有Eka Ekb Ua Ub 故選項(xiàng)A錯(cuò)誤 B正確 若Ua Ub 則一定有Eka Ekb 故選項(xiàng)C正確 因逸出功相同 有W0 h a Eka h b Ekb 故選項(xiàng)D錯(cuò)誤 答案BC 4 如圖甲所示 合上開(kāi)關(guān) 用光子能量為2 5eV的一束光照射陰極K 發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0 60V時(shí) 電流表計(jì)數(shù)仍不為零 當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0 60V時(shí) 電流表讀數(shù)為零 把電路改為圖乙 當(dāng)電壓表讀數(shù)為2V時(shí) 則逸出功及電子到達(dá)陽(yáng)極時(shí)的最大動(dòng)能為 A 1 5eV0 6eVB 1 7eV1 9eVC 1 9eV2 6eVD 3 1eV4 5eV 題組剖析 轉(zhuǎn)到解析 題組剖析 轉(zhuǎn)回原題 規(guī)律總結(jié) 1 2016 全國(guó)卷 35 1 改編 多選 現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn) 當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí) 有光電流產(chǎn)生 下列說(shuō)法正確的是 A 保持入射光的頻率不變 入射光的光強(qiáng)變大 飽和光電流變大B 入射光的頻率變高 光電子的最大初動(dòng)能變大C 保持入射光的光強(qiáng)不變 不斷減小入射光的頻率 始終有光電流產(chǎn)生D 遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān) 與入射光的光強(qiáng)無(wú)關(guān) 備選訓(xùn)練 解析在發(fā)生光電效應(yīng)時(shí) 飽和光電流大小由光照強(qiáng)度來(lái)決定 與頻率無(wú)關(guān) 光照強(qiáng)度越大飽和光電流越大 因此A正確 根據(jù)Ekm h W0可知 對(duì)于同一光電管 逸出功W0不變 當(dāng)頻率變高 最大初動(dòng)能Ekm變大 因此B正確 由光電效應(yīng)規(guī)律可知 當(dāng)頻率低于截止頻率時(shí)無(wú)論光照強(qiáng)度多大 都不會(huì)有光電流產(chǎn)生 因此C錯(cuò)誤 由Ekm eUc和Ekm h W0 得h W0 eUc 遏制電壓只與入射光頻率有關(guān) 與入射光強(qiáng)無(wú)關(guān) 因此D正確 答案ABD A 光電管陰極材料的逸出功與入射光無(wú)關(guān)B 若用波長(zhǎng)為 1的單色光進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 則電流表的示數(shù)一定為零C 若僅增大電源的電動(dòng)勢(shì) 則電流表的示數(shù)一定增大D 若僅將電源的正負(fù)極對(duì)調(diào) 則電流表的示數(shù)可能為零 備選訓(xùn)練 解析光電管陰極材料的逸出功只與材料有關(guān) 而與入射光的頻率 入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān) A正確 用波長(zhǎng)為 0的光照射陰極K時(shí) 電路中有光電流 可知波長(zhǎng)為 0的光照射陰極K時(shí) 發(fā)生了光電效應(yīng) 若用波長(zhǎng)為 1 1 0 的光照射陰極K時(shí) 雖然入射光的頻率變小 但仍可能大于陰極的極限頻率 仍可能發(fā)生光電效應(yīng) 因此電流表的示數(shù)可能不為零 B錯(cuò)誤 僅增大電路中電源的電動(dòng)勢(shì) 光電管兩端電壓增大 當(dāng)達(dá)到飽和電流后 電流表的示數(shù)不再增大 C錯(cuò)誤 將電路中電源的正負(fù)極對(duì)調(diào) 光電子做減速運(yùn)動(dòng) 若電子到達(dá)不了陽(yáng)極 則此時(shí)電流表的示數(shù)為零 D正確 答案AD 2 2017 成都一診 多選 如圖所示為光電管的工作電路圖 分別用波長(zhǎng)為 0 1 2的單色光做實(shí)驗(yàn) 已知 1 0 2 當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后 用波長(zhǎng)為 0的單色光照射光電管的陰極K時(shí) 電流表有示數(shù) 則下列說(shuō)法正確的是