高中物理 第5章 波與粒子 1 光電效應(yīng)課件 魯科版選修35

預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)第第1節(jié)光電效應(yīng)節(jié)光電效應(yīng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng) 目標(biāo)定位目標(biāo)定位1.了了解光電效應(yīng)和光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律及應(yīng)解光電效應(yīng)和光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律及應(yīng)用用.2.知道愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程及其意義，并會(huì)用來(lái)解決知道愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程及其意義，并會(huì)用來(lái)解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題簡(jiǎn)單的問(wèn)題預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)一、光電效應(yīng)的產(chǎn)生一、光電效應(yīng)的產(chǎn)生1光電效應(yīng)現(xiàn)象光電效應(yīng)現(xiàn)象在 光 的在 光 的 照 射 下 電 子 從 物 體 表 面 逸 出 的 現(xiàn) 象 稱照 射 下 電 子 從 物 體 表 面 逸 出 的 現(xiàn) 象 稱為為 ，從金屬表面逸出的電子叫做從金屬表面逸出的電子叫做 光電效應(yīng)光電效應(yīng)光電子光電子預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)2光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律(1)每每一種金屬對(duì)應(yīng)一種光的最小頻率，又稱一種金屬對(duì)應(yīng)一種光的最小頻率，又稱 ，只只有當(dāng)光的頻率有當(dāng)光的頻率 這個(gè)最小頻率時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生這個(gè)最小頻率時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生光電光電效應(yīng)效應(yīng)(2)產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)逸出金屬表面的電子數(shù)產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)逸出金屬表面的電子數(shù)與與 有關(guān)；光的強(qiáng)度越大，單位時(shí)間內(nèi)逸出的電有關(guān)；光的強(qiáng)度越大，單位時(shí)間內(nèi)逸出的電子數(shù)子數(shù) (3)從光照射到金屬表面至產(chǎn)生光電效應(yīng)的時(shí)間間從光照射到金屬表面至產(chǎn)生光電效應(yīng)的時(shí)間間隔隔 ，通?？稍谕ǔ？稍?09 s內(nèi)發(fā)生光電效應(yīng)內(nèi)發(fā)生光電效應(yīng)極限頻率極限頻率大于或等于大于或等于光的強(qiáng)度光的強(qiáng)度越多越多很短很短預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng) 想一想想一想紫紫外線燈照射鋅板，為什么與鋅板相連的驗(yàn)電器外線燈照射鋅板，為什么與鋅板相連的驗(yàn)電器指針張開(kāi)一個(gè)角度？指針張開(kāi)一個(gè)角度？ 答案答案紫紫外線燈照射鋅板，發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，鋅板上的外線燈照射鋅板，發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，鋅板上的電子飛出鋅板，使鋅板帶正電，與鋅板相連的驗(yàn)電器也會(huì)電子飛出鋅板，使鋅板帶正電，與鋅板相連的驗(yàn)電器也會(huì)因而帶正電，使得驗(yàn)電器指針張開(kāi)一個(gè)角度因而帶正電，使得驗(yàn)電器指針張開(kāi)一個(gè)角度預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)光子光子h能量能量逸出功逸出功最大初動(dòng)能最大初動(dòng)能預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)三、光電效應(yīng)的應(yīng)用三、光電效應(yīng)的應(yīng)用1光電光電開(kāi)關(guān)：控制電路的開(kāi)關(guān)：控制電路的 或或 2光電成像：原理是利用光電效應(yīng)將光電成像：原理是利用光電效應(yīng)將 轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成 ，然后再將，然后再將 轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成 例如：例如：紅外線成像紅外線成像3光電池：硅半導(dǎo)體太陽(yáng)電池光電池：硅半導(dǎo)體太陽(yáng)電池接通接通斷開(kāi)斷開(kāi)光信號(hào)光信號(hào)電信號(hào)電信號(hào)電信號(hào)電信號(hào)光信號(hào)光信號(hào)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng) 【例【例1】一一驗(yàn)電器與鋅板相連驗(yàn)電器與鋅板相連(如圖如圖1所示所示)，用一紫外線，用一紫外線燈燈 照射鋅板，關(guān)燈后，驗(yàn)電器指針保持一定偏角照射鋅板，關(guān)燈后，驗(yàn)電器指針保持一定偏角圖圖1預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng) (1)現(xiàn)用一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸，則驗(yàn)電器指針偏現(xiàn)用一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸，則驗(yàn)電器指針偏角將角將_(選填選填“增大增大”、“減小減小”或或“不變不變”) (2)使驗(yàn)電器指針回到零，再用相同強(qiáng)度的鈉燈發(fā)出的黃光使驗(yàn)電器指針回到零，再用相同強(qiáng)度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板，驗(yàn)電器指針無(wú)偏轉(zhuǎn)那么，若改用強(qiáng)度更大的照射鋅板，驗(yàn)電器指針無(wú)偏轉(zhuǎn)那么，若改用強(qiáng)度更大的紅外線燈照射鋅板，可觀察到驗(yàn)電器指針紅外線燈照射鋅板，可觀察到驗(yàn)電器指針_(選填選填“有有”或或“無(wú)無(wú)”)偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn) 答案答案(1)減小減小(2)無(wú)無(wú)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng) 解析解析當(dāng)用紫外線燈照射鋅板時(shí)，鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，鋅當(dāng)用紫外線燈照射鋅板時(shí)，鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，鋅板放出光電子而帶上正電，此時(shí)與鋅板連在一起的驗(yàn)電器板放出光電子而帶上正電，此時(shí)與鋅板連在一起的驗(yàn)電器也帶上了正電，故指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)當(dāng)帶負(fù)電的小球與鋅也帶上了正電，故指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)當(dāng)帶負(fù)電的小球與鋅板接觸后，中和了一部分正電荷，從而使驗(yàn)電器的指針偏板接觸后，中和了一部分正電荷，從而使驗(yàn)電器的指針偏角減小使驗(yàn)電器指針回到零，用鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅角減小使驗(yàn)電器指針回到零，用鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板，驗(yàn)電器指針無(wú)偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明鈉燈發(fā)出的黃光的頻率小于板，驗(yàn)電器指針無(wú)偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明鈉燈發(fā)出的黃光的頻率小于鋅的極限頻率，而紅外光比黃光的頻率還要低，更不可能鋅的極限頻率，而紅外光比黃光的頻率還要低，更不可能使鋅板發(fā)生光電效應(yīng)能否發(fā)生光電效應(yīng)與入射光的強(qiáng)弱使鋅板發(fā)生光電效應(yīng)能否發(fā)生光電效應(yīng)與入射光的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)2掌握三個(gè)概念的含義掌握三個(gè)概念的含義(1)入入射光頻率決定著能否發(fā)生光電效應(yīng)和光電子的最射光頻率決定著能否發(fā)生光電效應(yīng)和光電子的最大初動(dòng)能大初動(dòng)能(2)入射光的強(qiáng)度決定著單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)入射光的強(qiáng)度決定著單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)(3)飽和光電流決定于單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)飽和光電流決定于單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)3逸出功逸出功使使電子脫離某種金屬表面所做功的最小值，用電子脫離某種金屬表面所做功的最小值，用W表示，表示，不同金屬的逸出功不同不同金屬的逸出功不同預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)4光電效應(yīng)與光的電磁理論的矛盾光電效應(yīng)與光的電磁理論的矛盾按光按光的電磁理論，應(yīng)有：的電磁理論，應(yīng)有：(1)光越強(qiáng)，光電子的初動(dòng)能越大，遏止電壓與光的強(qiáng)光越強(qiáng)，光電子的初動(dòng)能越大，遏止電壓與光的強(qiáng)弱有關(guān)弱有關(guān)(2)不存在極限頻率，任何頻率的光都能產(chǎn)生光電效不存在極限頻率，任何頻率的光都能產(chǎn)生光電效應(yīng)應(yīng)(3)在光很弱時(shí)，放出電子的時(shí)間應(yīng)遠(yuǎn)大于在光很弱時(shí)，放出電子的時(shí)間應(yīng)遠(yuǎn)大于109 s.預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)【例【例2】利利用光電管研究光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，如圖用光電管研究光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，如圖2所示，所示，用頻率為用頻率為的可見(jiàn)光照射陰極的可見(jiàn)光照射陰極K，電流表中有電流通過(guò)，電流表中有電流通過(guò)，則則()圖圖2預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練1入射入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng)，光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的強(qiáng)度減弱，而頻率保持不變，那么若入射光的強(qiáng)度減弱，而頻率保持不變，那么()A從光照至金屬表面上到發(fā)射出光電子之間的時(shí)間從光照至金屬表面上到發(fā)射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增加間隔將明顯增加B逸出的光電子的最大初動(dòng)能將減小逸出的光電子的最大初動(dòng)能將減小C單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少D有可能不發(fā)生光電效應(yīng)有可能不發(fā)生光電效應(yīng)答案答案C預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)圖圖3預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)圖圖4預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練2 (多選多選)如如圖圖5所示是某金屬在光的照射下，光所示是某金屬在光的照射下，光電子最大初動(dòng)能電子最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率與入射光頻率的關(guān)系圖象，由圖象可的關(guān)系圖象，由圖象可知知()圖圖5預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)