人教版物理修3—5 第十七章第二节 光的粒子性学习工具单.doc

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1、人教版物理选修3—5第十七章第二节光的粒子性学习工具单学习内容个性化笔记【课标要求】1.通过实验了解光电效应。知道爱因斯坦光电效应方程及其意义。2.了解康普顿效应。【学习目标】1.通过演示实验，知道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。2.根据普朗克能量子假说，理解爱因斯坦光电效应方程及其意义，感受科学家在面对科学疑难时的创新精神。3.根据质能方程，得出光子的动量表达式，由此理解康普顿效应及其意义。【学习重点】爱因斯坦光电效应方程及其意义（方法指导：通过金属内部库伦力做负功，以及普朗克能量子假说和能量守

2、恒定律理解）。【学习难点】光电效应及其实验规律（方法指导：通过光的波动理论与爱因斯坦光电效应理论的区别与联系，找出从金典电磁理论和普朗克能量子假说出发解释现象的本质区别，采用对比学习法理解其实验规律）。【导学流程】一、了解感知（一）光电效应及实验规律1．在光(包括不可见光)的照射下，从物体发射的现象叫做光电效应。发射出来的电子叫做．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

3、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.当入射光频率超过截止频率时，无论光怎样微弱，产生光电流的时间不超过10-9s，光电效应几乎是瞬时的．3．逸出功：电子从金属中逸出所需做功的，不同金属的逸出功．(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

4、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．(三)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，除了与入射波长的成分外，还有波长大于的成分，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．

5、光子的动量：．【疑问记录】二、深入学习探究点一：光电效应的实验规律视频演示实验1：用弧光灯照射擦得很亮的锌板，观察验电器指针张角的变化。问题1：通过演示实验呈现的现象说明了什么结论总结1：光电效应：光电子：光电流：视频演示实验2：用白光照射擦得很亮的锌板，观察验电器指针张角的变化。问题2：你看到了什么，这说明使锌板产生光电效应的条件由什么决定？视频演示实验3：改变光照强度，光电效应现象发生的时间将如何变化？结论2：实验规律1、光电效应条件2、光电效应发生时间问题3：结合研究光电效应的电路图，试分析电路中的光电流是如何形

6、成的？若不加电压,电流表中有电流通过吗？问题4：加电压的作用是什么？在光照条件不变（光的频率和强度）的情况下，光电流随电压如何变化？结论3（实验规律3）：在光照条件不变的情况下，光电流存在饱和值，说明单位时间内发射的光电子数一定，根据实验结论分析单位时间内发射的光电子数由什么决定？问题5：光电流随反向电压的变化关系，通过实验得出U-I图像，图像包含了哪些信息？根据演示实验，结合光电流随电压的变化关系图，总结遏止电压及其决定因素问题6将电源正负极调换，光电流并不立即消失，这说明逸出的光电子具有一定的初动能，依据遏止电压的

7、特征，说明光电子的初动能具有最大值，试分析光电子最大初动能与遏止电压的关系。那么，决定光电子最大初动能的因素是什么？结论4：实验规律4、遏止电压及其对应关系：电子的最大初动能及其决定因素探究点二：利用经典波动理论解释光电效应实验规律遇到的疑难探究点二：利用经典波动理论解释光电效应实验规律遇到的疑难。经典波动理论的问题情景：一种单色光，光照强度为E（单位时间到达单位面积的光的能量）照射到某金属表面，已知该金属原子最大面积为S，试分析单个原子单位时间内能吸收的光的能量。若单个原子吸收能量为W0时，原子最外层某个电子接受全部

8、能量而脱离原子的束缚成为光电子，这种单色光需照射多长时间才能产生光电子？问题1：根据经典波动理论，产生光电效应的条件由什么决定？问题2：根据经典波动理论，光电效应产生的时间由什么因素决定？问题3：根据经典波动理论，遏止电压应该与哪一因素有关？归纳总结用经典波动理论解释光电效应实验规律遇到的疑难探究点三：爱因斯坦的光量子假设及光电效