高考物理大一轮复习第12章近代物理初步第1节光电效应波粒二象性教学案16018

1、高考物理大一轮复习第12章近代物理初步第1节光电效应波粒二象性教教学设计16018第12章近代物理初步高考导航考点内容要求高考(全国卷)三年命题情况比较分析20172018命题分析光电效应爱因斯坦光电效应方卷程T17：1.高考命题形式比卷氢原子光谱爱因斯坦卷较固定，一般单调T14：氢原子的能级构造、质能方T17：的观察某个知识原子构造能级公式程、核能光电效应点，且题型为选择与玻尔理的计算及其规律题。原子核的构成、放射论性、原子核衰变、半卷卷2命题热点是光电卷T15：T14：效应规律、原子跃衰期T15：原子核及爱因斯坦迁、原子核的衰变放射性同位素爱因斯坦其衰变质能方规律、核反响方程核力、核反响方

2、程质能方卷程、核能及核能的计算等，联合能、质量损失程、核能T19：的计算试题难度中等或中裂变反响和聚变反的计算光电效应等偏下。应、裂变反响堆及其规律射线的危害和防范第1节光电效应波粒二象性一、光电效应光电效应现象：在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，称为光电效应，发射出来的电子称为光电子。1/16高考物理大一轮复习第12章近代物理初步第1节光电效应波粒二象性教教学设计16018光电效应的四个规律每种金属都有一个极限频次。光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是刹时的。光电子的最大初动能与入射光的强度没关，只随入射光的频次增大而增大。光电流的强度与入射光的强度成正比。制止电压与截止频次制

3、止电压：使光电流减小到零的反向电压Uc。截止频次：能使某种金属发生光电效应的最小频次叫做该种金属的截止频次(又叫极限频次)。不一样样的金属对应着不一样样的极限频次。二、爱因斯坦光电效应方程光子说在空间流传的光是不连续的，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34h。其中h6.6310Js(称为普朗克常量)。2逸出功W0使电子走开某种金属所做功的最小值。最大初动能发生光电效应时，金属表面上的电子汲取光子后战胜原子核的引力逸出时所拥有的动能的最大值。爱因斯坦光电效应方程表达式：EkhW0。2/16高考物理大一轮复习第12章近代物理初步第1节光电效应波粒二象性教教学设计160

4、18物理意义：金属表面的电子汲取一个光子获得的能量是h，这些能量的一部分用来战胜金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后1光电子的最大初动能Ek2mev2。三、光的波粒二象性与物质波光的波粒二象性光的干预、衍射、偏振现象证明光拥有颠簸性。光电效应说明光拥有粒子性。光既拥有颠簸性，又拥有粒子性，称为光的波粒二象性。物质波概率波：光的干预现象是大量光子的运动恪守颠簸规律的表现，亮条纹是光子抵达概率大的地方，暗条纹是光子抵达概率小的地方，因此光波又叫概率波。物质波：任何一个运动着的物体，小到微观粒子，大到宏观h物体，都有一种波与它对应，其波长p，p为运动物体的动量，h为普朗克常量。1思虑辨析(正确的画“

5、”，错误的画“”)光子说中的光子，指的是光电子。()只需光足够强，照射时间足够长，就必定能发生光电效应。3/16高考物理大一轮复习第12章近代物理初步第1节光电效应波粒二象性教教学设计16018()(3)极限频次越大的金属资料逸出功越大。()(4)原子中绝大多数是空的，原子核很小。()核式构造学说是卢瑟福在粒子散射实验的基础上提出的。()(6)在玻尔模型中，原子的状态是不连续的。()2(人教版选修35P30演示实验改编)(多项选择)以以下图，用导线把验电器与锌板相连结，当用紫外线照射锌板时，发生的现象是()A有光子从锌板逸出有电子从锌板逸出C验电器指针张开一个角度锌板带负电答案BC3(粤教版选

6、修35P40T2改编)(多项选择)以下说法中正确的选项是()A光的波粒二象性学说完整颠覆了麦克斯韦的光的电磁说在光的双缝干预实验中，暗条纹的地方是光子永久不可以抵达的地方4/16高考物理大一轮复习第12章近代物理初步第1节光电效应波粒二象性教教学设计16018C光的双缝干预实验中，大量光子打在光屏上的落点是有规律的，暗纹处落下光子的概率小单个光子拥有粒子性，大量光子拥有颠簸性答案CD4(人教版选修35P36T2改编)(多项选择)在光电效应实验中，用频率为的光照射光电管阴极，发生了光电效应，以下说法正确的选项是()A增大入射光的强度，光电流增大减小入射光的强度，光电效应现象消失C改用频次小于的光

7、照射，必定不发生光电效应D改用频次大于的光照射，光电子的最大初动能变大答案AD光电效应规律和光电效应方程的应用依题组训练1(多项选择)(2016全国卷改编)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频次的光入射时，有光电流产生。以下说法正确的选项是()A保持入射光的频次不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大入射光的频次变高，饱和光电流变大C保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频次，向来有光5/16高考物理大一轮复习第12章近代物理初步第1节光电效应波粒二象性教教学设计16018电流产生制止电压的大小与入射光的频次相关，与入射光的光强没关AD依照光电效应实验得出的结论：保持入射光的频次不变，入射

8、光的光强变大，饱和光电流变大，故A正确，B压的大小与入射光的频次相关，与入射光的光强没关，光强不变，若低于截止频次，则没有光电流产生，故确。错误；制止电保持入射光的错误，D正2(2018全国卷)用波长300为nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.281019J。已知普朗克常量为6.631034Js，真空中的光速为3.00108ms1。能使锌产生光电效应的单色光的最低频次约为()A11014HzB81014HzC21015HzD81015Hzc依照爱因斯坦光电效应方程EkhW0hh0，代入数据解得081014Hz，B正确。3(多项选择)(2017全国卷)在光电效应实验中，分别用频次

9、为、的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的制止电压分别ab为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。以下说法正确的选项是()A若，则必定有UUababB若ab，则必定有EkaEkb6/16高考物理大一轮复习第12章近代物理初步第1节光电效应波粒二象性教教学设计16018C若UaUb，则必定有EkaEkb若ab，则必定有haEkahbEkbBC光电效应中制止电压与最大初动能之间的关系为eUEk，依照光电效应方程可知EkhW0，若，则EkEk，ababUaUb，选项A错误，选项B正确；若UaUb，则EkaEkb，选项C正确；由光电效应方程可得W0hEk，则haEka

10、hbEkb，选项D错误。4(阳江模拟)用以以下图的光电管研究光电效应的实验中，用某种频次的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转。而用另一频次的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么()Aa光的波长必定大于b光的波长B增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转C用a光照射光电管阴极K时经过电流计G的电流是由d到cD只增加a光的强度可使经过电流计G的电流增大用必定频次的a单色光照射光电管时，电流计指针会发生偏转，知0，a光的波长小于b光的波长，故A项错误；发生光a电效应的条件：0，增加b光的强度不可以使电流计G的指针发生7/16高考物理大一轮复习第12章近代物理初步

11、第1节光电效应波粒二象性教教学设计16018偏转，故B项错误；发生光电效应时，电子从光电管左端运动到右端，而电流的方向与电子定向挪动的方向相反，因此流过电流计G的电流方向是c流向d，故C项错误；增加a光的强度可使经过电流计G的电流增大，故D项正确。对光电效应的四点提示可否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频次。光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可以见光。逸出功的大小由金属自己决定，与入射光没关。光电子不是光子，而是电子。两条分析线索(1)(2)定量分析时应抓住三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程：EkhW0。(2)最大初动能与制止电压的关系：EkeUc。(3)逸出功与极限频次的

12、关系：Wh。00划分光电效应中的三组看法光子与光电子：光子指光在空间流传时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面遇到光照射时发射出来的电子，其实质是电子。光子是因，光电子是果。8/16高考物理大一轮复习第12章近代物理初步第1节光电效应波粒二象性教教学设计16018光电子的动能与光电子的最大初动能。光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子抵达阳极，回路中便产生光电流，跟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，在必定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小没关。光电效应的图象问题讲典例示法图象名称图线形状读守信息最大初动能截止频次(极限频次)：横轴截距Ek与入射光逸出

13、功：纵轴截距的绝对值0E频次的关W|E|普朗克常量：图线的斜率kh系图线制止电压U截止频次c：横轴截距c与入射光频制止电压U：随入射光频次的增大而增大c率的关系普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电图线荷量的乘积，即hke颜色相同、强度不一样样的制止电压U：横轴截距c光，光电流饱和光电流Im：电流的最大值与电压的关最大初动能：EkmeUc系颜色不一样样c1c2制止电压U、U时，光电流饱和光电流与电压的关最大初动能Ek1eUc1，Ek2eUc2系典例示法(桂林、百色和崇左市第三次联考)金属在光的照9/16高考物理大一轮复习第12章近代物理初步第1节光电效应波粒二象性教教学设计16018射下产生光电

14、效应，其制止电压Uc与入射光频次的关系图象如图所示。则由图象可知()A入射光频次越大，该金属的逸出功越大B入射光的频次越大，则制止电压越大(0)UC由图可求出普朗克常量h0光电子的最大初动能与入射光的频次成正比当制止电压为零时，最大初动能为零，则入射光的能量等于逸出功，因此W0h0，逸出功与入射光频次没关，是由金属资料决定的，故A错误；依照光电效应方程EkmhW0和eUcEkm得：hW0Ucee，当入射光的频次大于等于极限频次时，入射光的频次hW0越大，则制止电压越大，故B正确；由Ucee，知图线的斜率hheU等于，由题图可以得出斜率的大小，则普朗克常量为，故Ce0错误；依照光电效应方程Ekm

15、hW0，得光电子的最大初动能与入射光的频次成线性关系，不是成正比，故D错误。跟进训练光电效应的Ek-图象1用如图甲所示的装置研究光电效应现象。闭合开关S，用频10/16高考物理大一轮复习第12章近代物理初步第1节光电效应波粒二象性教教学设计16018率为的光照射光电管时发生了光电效应。图乙是该光电管发生光电效应光阴电子的最大初动能Ek与入射光频次的关系图象，图线与横轴的交点坐标为(a,0)，与纵轴的交点坐标为(0，b)。以下说法正确的是()甲乙aA普朗克常量为hbB断开开关S后，电流表G的示数不为零C仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大D保持照射光强度不变，仅提高照射光频次，电流表G的

16、示数保持不变b由EkhW0，可知图线的斜率为普朗克常量，即ha，故A错误；断开开关S后，仍有光电子产生，因此电流表G的示数不为零，故B正确；只有增大入射光的频次，才能增大光电子的最大初动能，与光的强度没关，故C错误；保持照射光强度不变，仅提高照射光频次，单个光子的能量增大，而光的强度不变，那么光子数必定减少，发出的光电子数也减少，电流表G的示数要减小，故错误。光电效应的I-U图象11/16高考物理大一轮复习第12章近代物理初步第1节光电效应波粒二象性教教学设计160182.(多项选择)用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电压的关系以以下图。已知普朗克常量为h，被照射金属的

17、逸出功为W0，制止电压为Uc，电子的电荷量为e。以下说法正确的是()A甲光的强度大于乙光的强度甲光的频次大于乙光的频次C甲光照射时产生的光电子初动能均为eUcW0eUcD乙光的频次为hAD依照光的强度越强，则光电子数量越多，对应的光电流越1大，即可判断甲光的强度较大，选项A正确；由光电效应方程2mv21hW0，2mv2Uce，联合题图可知，甲、乙的制止电压相同，故甲、乙的频次相同，选项B错误；甲光照射时产生的光电子的最1大初动能为eUc,选项C错误；依照2mv2hW0Uce，可得UceW0，选项D正确。h光电效应的Uc图象3如图为密立根研究某金属的制止电压Uc和入射光频次的关12/16高考物理

18、大一轮复习第12章近代物理初步第1节光电效应波粒二象性教教学设计16018系图象，则以下说法正确的选项是()A图象的斜率为普朗克常量B该金属的截止频次约为145.510HzC由图象可得该金属的逸出功为0.5eV由图象可知，光电子的最大初动能与入射光的频次成一次函数关系依照光电效应方程得，EkmhW0，又EkmeUc，解得hW0hUcee，可知图线的斜率ke，故A项错误；当制止电压为零时，入射光的频次等于金属的截止频次，大概为4.21014Hz，h故B项错误；图线的斜率k，则逸出功Whke000e0.5141.3144.210eV1.6eV，故C项错误；依照光电效应方10程得，EkmhW0，即e

19、UchW0，光电子的最大初动能与入射光的频次成一次函数关系，故D项正确。光的波粒二象性物质波依题组训练1(朔州模拟)以下相关光的波粒二象性的说法中，正确的选项是()A有的光是波，有的光是粒子13/16高考物理大一轮复习第12章近代物理初步第1节光电效应波粒二象性教教学设计16018光子与电子是相同的一种粒子C光的波长越长，其颠簸性越明显；波长越短，其粒子性越显著大量光子的行为常常显示出粒子性光既有颠簸性又有粒子性，故A项错误；光子不带电，没有静止质量，而电子带负电，有质量，故B项错误；光的波长越长，其颠簸性越明显，波长越短，其粒子性越明显，故C项正确；个别光子的作用见效常常表现为粒子性，大量光子的作用见效常常表现为颠簸性，故D项错误。2(多项选择)实物粒子和光都拥有波粒二象性。以下事实中突出体现颠簸性的是()A电子束经过双缝实验装置后可以形成干预图样射线在云室中穿过会留下清楚的径迹C人们利用慢中子衍射来研究晶体的构造人们利用电子显微镜观察物质的微观构造ACD电子束拥有颠簸性，经过双缝实验装置后可以形成干预图样，选项A正确。射线在云室中高速运动时，径迹又细又直，表现出粒子性，不可以表现颠簸性，选项B错误。人们利用慢中子衍射来研究晶体的构造，表现出颠簸性，选项C正确。电