2013-2014学年高二物理配套课件：2.1 光电效应（粤教版选修3-5）.ppt

1、自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析第一节 光电效应自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析1知道光电效应现象，掌握光电效应的实验规律2理解光电流的变化，极限频率，遏止电压.自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析一、光电效应与光电流光电效应：物体在光的照射下的现象发射出来的电子叫做光电管是利用制成的一种常见的光电器件，它可以把转变成光电流：光电管在光的照射下，阴极发出的光电子被阳极收集，在回路中会形成称为光电流发射电子光电子光电效应光信号电信号电流自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析二、光电流的变化在反向

2、电压一定的情况下，光电流的变化与入射光的有关，与入射光的无关，光源强度可以使光电管单位时间内发射的数目变化三、极限频率在光电效应中，只有当入射光频率大于某一频率时，才会产生光电流0称为极限频率，其对应的波长称为极限波长，不同金属物质的极限频率一般强度频率阴极光电子0不同自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析减小eUeU自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析一、光电效应规律的理解每种金属都有一定的极限频率，当入射光的频率低于极限频率时不管入射光的强度多大、照射时间多长都不会产生光电子，一旦入射光的频率超过极限频率，则不管光有多么弱都会产生光电效应，发出光电子在发生光电效应的条

3、件下，光电流的大小或单位时间内逸出的光电子数目由光的强度决定自主学习课堂对点演练名师解疑分类例析光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只与入射光的频率有关遏止电压随光的频率的增大而增大，与光的强度无关随着反向电压的增大，光电流逐渐减小，说明金属中逸出的光电子的初动能是不同的，而光电子的最大初动能与遏止电压是对应的特别提醒遏止电压只与入射光的频率有关，与入射光的强度无关自主学习课堂对点演练名师解疑分类例析二、经典电磁理论与光电效应的矛盾在光的照射下，物体内部的电子受到电磁波的作用做受迫振动经典电磁理论的结论实验事实成功解释的现象光越强，电磁波的振幅越大，对电子的作用越强，电子振动越厉害，电子越容

4、易从物体内部逃逸出来光越强，光电流就越大矛盾之一无论入射光频率多大，只要光足够强，电子就能获得足够的能量逸出金属表面每一种金属都有一定的极限频率，当入射光频率低于极限频率时，无论光的强度多大，照射时间多长都不发生光电效应自主学习课堂对点演练名师解疑分类例析续表矛盾之二电子的动能应该由入射光的能量即光强决定光电子的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关矛盾之三光的强度足够大，电子就能获得足够的能量，电子就能逸出金属表面，电子能量增加应该有一个积累过程，电子才能逸出金属表面若能发生光电效应，即使光很弱，也是瞬间发生的自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析【典例1】(双选)光电效

5、应实验的装置如图211所示，用弧光灯照射锌板，验电器指针张开一个角度，则下列说法中正确的是()光电效应现象及演示实验自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析A用紫外光照射锌板，验电器指针会发生偏转B用绿色光照射锌板，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解析将擦得很亮的锌板连接验电器，用弧光灯照射锌板(弧光灯发出紫外线)，验电器指针张开一个角度，说明锌板带电，而且锌板带的是正电，这说明在紫外线照射下，锌板中有一部分自由电子从表面飞出来，锌板中缺少电子，于是带正电，A、D对，C错；绿光不能使锌板发生光电效应，B错答案AD自主学习课堂对点演练活页规范训练名师

6、解疑分类例析借题发挥明确演示实验中验电器指针张开角度的原因是因为紫外线使锌板发生了光电效应自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析【变式1】一验电器与锌板相连(如图212所示)，用一紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角(1)现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将_(填“增大”、“减小”或“不变”)图212 自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析(2)使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针_(填“有”或“无”)偏转解析当用紫外线灯照射锌板时，锌板发生光电效应，

7、锌板放出光电子而带上正电，此时与锌板连在一起的验电器也带上了正电，故指针发生了偏转当带负电的小球与锌板接触后，中和了一部分正电荷，从而使验电器的指针偏角减小自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析使验电器指针回到零，用钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明钠灯发出的黄光的频率小于锌的极限频率，而红外线比黄光的频率还要低，更不可能使锌板发生光电效应能否发生光电效应与入射光的强弱无关答案(1)减小(2)无自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析【典例2】(双选)关于光电效应的规律，下列说法中正确的是()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

8、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，入射光波长必须大于某一极限波长，才能产生光电效应光电效应规律及其解释自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析同一频率的光照射到不同的金属时，因不同金属的逸出功不同，逸出功越小，即电子越容易摆脱金属的束缚，电子脱离金属表面时获得的最大初动能越大，因而C选项错误；若入射光的频率不变，对于特定的金属，增加光强度，不会增大光电子的最大初

9、动能，但由于光强的增加，入射光的光子的数目增多，因而产生的光电子数目也随之增多，光电流增大，因而B选项正确故选项A、B正确答案AB自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析借题发挥对一定的金属来说，逸出功是一定的入射光的频率越大，光子的能量越大，从金属中逸出的光电子的最大初动能就越大如果入射光的频率较低，光子的能量小于金属的逸出功，就不能产生光电效应，这就是存在极限频率的原因只有深刻理解逸出功和极限频率的概念，才能从能量转化和守恒的角度理解最大初动能，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只与入射光的频率有关自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析【变式2】入射光照射到某金属表面

10、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从光照至金属表面上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自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析解析发生光电效应几乎是瞬时的，选项A错误入射光的强度减弱，说明单位时间内的入射光子数目减少；频率不变，说明光子能量不变，逸出的光电子的最大初动能也就不变，选项B错误入射光子的数目减少，逸出的光电子数目也就减少，故选项C正确入射光照射到某金属上发生光电效应，说明入射光频率不低于这种金属的极限频率，入射光的强度减弱而频率不变，同样能发生光

11、电效应，故选项D错误答案C自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析【典例3】关于光电效应，下列几种表述正确的是()A金属电子的逸出功与入射光的频率成正比B光电流的强度与入射光的强度无关C用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能要大D对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应经典电磁理论与光电效应的矛盾自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析解析金属的逸出功由该金属本身决定，与入射光的频率无关，光电流的强度与入射光强度成正比，选项A、B错误不可见光包括能量比可见光大的紫外线、X射线、射线，也包括能量比可见光小

12、的红外线、无线电波，选项C错误正确选项为D.答案D自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析借题发挥光电效应规律中“光电流的强度”指的是光电流的饱和值(对应从阴极发射出的电子全部被拉向阳极的状态)因为光电流未达到饱和值之前，其大小不仅与入射光的强度有关，还与光电管两极间的电压有关，只有在光电流达到饱和值以后才和入射光的强度成正比自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析【变式3】如图213所示为光电管的使用原理图，已知有波长为0的光照射到阴极K上时，电路中有光电流，则()A若有波长为(0)的光照到 阴极K上，电路中一定没有光电流图213 自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类

13、例析B用波长为0的光照射阴极K，保持光电管两极间电压不变，增大该单色光的强度，则光电流增大C增加电路中电源电压，电路中的光电流一定增大D减弱波长为0的光的照射强度，则电路中的光电流减小，最终会为零自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析解析通过本实验可知，电路中要有光电流，入射光需达到一定频率，低于这个频率便没有光电流产生，因此A选项中，0，故电路中一定有光电流，故A错误；由实验结论易知，B正确；若用某光照射时，使光电管发生光电效应，增大正向电压，开始光电流增大，正向电压增大到某值时，可使从阴极逸出的光电子全部到达阳极，此时电路中的光电流达最大值，再增大电压，此后电流不变，故C错误；减

14、弱入射光的强度，可使光电流减小，但只要能发生光电效应，光电流就不可能减为零，D错误应选B.答案B自主学习课堂对点演练活页规范训练名师解疑分类例析1在做光电效应演示实验时，把某金属板连在验电器上，第一次用弧光灯直接照射金属板，验电器的指针张开一个角度，第二次在弧光灯和金属板之间插入一块普通玻璃，再用弧光灯照射，验电器的指针不张开由此可判定，使金属板产生光电效应的是弧光灯中的()A可见光成分B红外线成分C无线电波成分D紫外线成分光电效应现象及演示实验自主学习课堂对点演练名师解疑分类例析解析因为玻璃不能挡住可见光，且红外线与无线电波频率都比可见光小，故D对答案D自主学习课堂对点演练名师解疑分类例析2

15、(2010江苏)研究光电效应的电路如图214所示用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是()光电效应规律及其解释图214 自主学习课堂对点演练名师解疑分类例析自主学习课堂对点演练名师解疑分类例析解析用频率相同的光照射同一金属时，发射出的光电子的最大初动能相同，所以遏止电压相同；饱和电流与光的强度有关，光的强度越大，饱和电流越大，故选项C正确答案C自主学习课堂对点演练名师解疑分类例析3在光电效应的规律中，经典电磁理论能解释的有()A入射光的频率必须大于被照射金属的极限频率时才能产生光电效应B光电子的最大初动能与入射光强度无关，只随入射光频率的增大而增大C入射光照射到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过109 sD当入射光频率大于极限频率时，光电子数目随入射光强度的增大而增多经典电磁理论与光电效应的矛盾自主学习课堂对点演练名师解疑分类例析解析由光电效应的实验规律与经典电磁理论的矛盾可知，只有D正确答案D