全国高中物理优质课一等奖人教版选择性必修三光电效应第1课时精美课件

4.2光电效应（第1课时）问题导入

此时会看到验电器的薄片，张角逐渐减小，这说明紫外光照射后的锌板带的是正电，电子从锌板表面逸出。

把一块锌板连接在验电器上，并使锌板带负电，验电器指针张开。用紫外线灯照射锌板，观察验电器指针的变化。

这个现象说明了什么问题?

照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出，这个现象称为光电效应，这种电子常称为光电子。思考：怎么衡量光电效应的强弱呢？一、光电效应的实验规律uAAK窗口1.研究光电效应的电路图①阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极。②K在受到光照时能够发射光电子③阳极A吸收阴极K发出的光电子，形成光电流，光电流越大，说明光电效应越强。I思考：为什么要加正向电压？思考：为什么要加正向电压？uAAK窗口I

分析：光束照在阴极K上会发生光电效应现象，但只有极少的电子能到达阳极A，电路中电流很小。加了正向电压后，大量的电子在电场力的作用下向阳极运动，形成较大电流。（加正向电压的目的是放大实验效果，增强实验“可见性”）。E

2.实验规律

大量实验表明：入射光的频率必须高于某一极限频率才能发生光电效应。①存在截止频率：vc→跟材料有关++++++

一一一一一一KAE

②存在饱和电流：IC一定的光照情况下，产生的光电子数量是一定的。

实验表明：入射光越强，饱和电流越大，单位时间内发射的光电子数越多。③存在遏止电压：Uc+++++

一一一一一KAE

此时拥有最大初动能（能量）的光电子到达A极时，动能刚好减小为零，而动能的改变是由于电场力做功：

实验表明：对于一定颜色(频率)的光,无论光的强弱如何,遏止电压是一样的。光的频率

ν改变时，遏止电压也会改变。

光电子的能量（初动能）只与入射光的频率有关，与入射光的强弱无关。饱和电流IC遏止电压④光电效应具有瞬时性

实验发现：无论入射光多为弱，都会在照射到金属时立即产生光电子，精确测量表明这个时间<10-9s，也就是说电子不需要积累能量的时间。截止频率饱和电流遏止电压规律→频率→光强→频率瞬时<10-9s令科学家感到困惑二、光电效应经典解释中的疑难思考与讨论

人们知道，金属中原子外层的电子会脱离原子而做无规则的热运动。但在温度不很高时，电子并不能大量逸出金属表面，这是为什么呢?金属原子原子核

这表明金属表面层内存在一种力，阻碍电子的逃逸。电子要从金属中挣脱出来，必须获得一些能量，以克服这种阻碍。使电子脱离某种金属所做功的最小值。①逸出功W0：金属钨钙钠钾铷vc/（1014HZ）10.957.735.535.445.15W0/eV4.543.202.292.252.13③光越强，逸出的电子数越多，光电流也就越大。②光电子：金属表面受到光照射时，从金属表面逸出的电子。1.光的电磁理论2.光的电磁理论与光电效应的矛盾电磁理论＊不存在截止频率＊截止电压→光强＊需要长时间存在截止频率遏止电压→频率瞬时<10-9s实验结果

光电效应中的一些重要现象无法用经典电磁理论解释，这引发了物理学家们的认真思考。例1：如图所示，用绿光照射一光电管的阴极时产生光电效应，欲使光子从阴极逸出是的最大初动能增大，应采取的措施是（）A.改用红光照射B.改用紫光照射C.增大绿光的强度D.增大加在光电管上的正向电压课堂练习B课堂练习例2：光电效应实验的装置如图所示，则下列说法正确的是（）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AD课堂练习例3：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.从光照射金属表面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C课堂练习例4：关于光电效应的规律，下列说法正确的是（）A.当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，则入射光的频率越高，产生的光电子的最大初动能越大B.当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，则入射光的强度越大，产生的光电子数越多C.同一频率的光照射不同的金属，如果都能产生光电效应，则逸出功大的金属产生的光电子的最大初动能也越大D.对某种金属，入射光波长必须小于某一极限波长，才能有光电子逸出ABD课堂练习例5：当某种频率的光照射到光电管时，电流表中没有读数，以下这些操作，哪个可能使电流表有读数（）A.将电池的极性反转B.将变阻器的滑片向移动C.将变阻器的滑片向的移动D.换用频率更高的光D课堂练习例6：一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光。分别照射到相同的金属板a、b、c上，如图所示，已知金属板b有光电子放出，则可知（）A.板a一定不放出光电子B.板a一定放出光电子C.板c一定不放出光电子D.板c一定放出光电子D例7：在光电效应实验中，如果入射光的波长确定而强度增加，将产生什么结果？如果入射光的频率增加，将产生什么结果?课堂练习答：当入射光频率高于截止频率时，光强增加，发射的光电子数增多；入射光频率低于截止频率时，无论光强怎么增加，都不会有光电子发射出来。当入射光的频率高于截止频率时，入射光的频率增加你，发射的光电子最大初动能增大。课堂小结一、光电效应的实验规律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。这种电子常称为光电子。①存在截止频率：vc2.实验规律②存在饱和电流：IC③存在遏止电压：Uc④光电