人教版选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性专题强化光电效应方程及其应用.pptx
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- 人教版 选择性 必修 第三 课件 第四 原子结构 二象性 专题 强化 光电效应 方程 及其 应用
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1、专题强化 光电效应方程及其应用第四章原子结构和波粒二象性1.进一步理解爱因斯坦光电效应方程并会分析有关问题.2.会用图像描述光电效应有关物理量之间的关系,能利用图像求光电 子的最大初动能、截止频率和普朗克常量.学习目标重点探究随堂演练专题强化练内容索引NEIRONGSUOYIN重点探究一、光电效应方程EkhW0的应用1.光电效应方程的理解(1)Ek为光电子的最大初动能,与金属的逸出功W0和光的频率有关.(2)若Ek0,则hW0,此时的即为金属的截止频率c.2.光电效应现象的有关计算(1)最大初动能的计算:EkhW0hhc;例1某同学采用如图1所示的装置来研究光电效应现象.某单色光照射光电管的阴
2、极K时,会发生光电效应现象,闭合开关S,在阳极A和阴极K之间加反向电压,通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压,直到电流计中电流恰为零,此时电压表显示的电压值U称为遏止电压.现分别用频率为1和2的单色光照射阴极,测量到的遏止电压分别为U1和U2,设电子质量为m,电荷量为e,则下列关系式中不正确的是图图12020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用解析光电子在电场中做减速运动,
3、根据动能定理得:根据爱因斯坦光电效应方程得:h1eU1W0,h2eU2W0,联立可得普朗克常量为:2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用阴极K金属的截止频率为故C错误,B、D正确.2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选
4、择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用针对训练1(2020涿鹿中学高二月考)分别用波长为和 的单色光照射同一金属,发出的光电子的最大初动能之比为12,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,则此金属板的逸出功是多大?2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用图像名称图线形状由图线直接(间接)得到的物理量最大初动能Ek与入射光频率的关
5、系图线截止频率c:图线与轴交点的横坐标逸出功W0:图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值,即W0|E|E普朗克常量h:图线的斜率,即hk入射光颜色相同、强度不同时,光电流与电压的关系图线遏止电压Uc:图线与横轴的交点的横坐标饱和电流Im:电流的最大值最大初动能:EkeUc二、光电效应图像问题光电效应规律中的四类图像2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用入射光颜色不同时,光电
6、流与电压的关系图线遏止电压Uc1、Uc2饱和电流最大初动能Ek1eUc1,Ek2eUc2遏止电压Uc与入射光频率的关系图线截止频率c:图线与横轴交点的横坐标遏止电压Uc:随入射光频率的增大而增大普朗克常量h:等于图线的斜率与电子电荷量的乘积,即hke(注:此时两极之间接反向电压)2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用命题角度1Ek图像例(多选)在做光电效应的实验时,某
7、金属被光照射发生了光电效应,实验测得光电子的最大初动能Ek与入射光的频率的关系如图2所示,由实验图线可求出A.该金属的截止频率B.普朗克常量C.该金属的逸出功D.单位时间内逸出的光电子数图图22020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用解析依据光电效应方程EkhW0可知,当Ek0时,c,即Ek图像中横坐标轴的截距在数值上等于金属的截止频率,A正确.2020-2021学年高二
8、下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用针对训练(2020哈尔滨市第三十二中学高二期中)用不同频率的紫外线分别照射锌和钨的表面而产生光电效应,可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率变化的Ek图像,已知锌的逸出功是3.24 eV,钨的逸出功是3.28 eV,若将两者的图线画在同一个Ek坐标系中,用实线表示锌,虚线表示钨,则正确反映这一过程的是如图所示的2020-2021学年高二下学期物理人教版(2
9、019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用解析根据光电效应方程有EkhW0,其中W0为金属的逸出功,则有W0hc.由此可知在Ek图像中,斜率表示普朗克常量h,横轴截距大小表示该金属截止频率的大小.2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构
10、和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用例3(多选)如图3所示为金属A和B的遏止电压Uc和入射光频率的关系图像,由图可知A.金属A的逸出功大于金属B的逸出功B.金属A的截止频率小于金属B的截止频率C.图线的斜率为普朗克常量D.如果用频率为5.51014Hz的入射光照射两种金属,从金属A逸出的 光电子的最大初动能较大命题角度2Uc图像图图32020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应
11、方程及其应用当Uc0时,对应的频率为截止频率,由题图知,金属A的截止频率小于金属B的截止频率,故B正确;金属的逸出功为W0hc,c是截止频率,所以金属A的逸出功小于金属B的逸出功,故A错误;由于A的逸出功较小,用相同频率的入射光照射A、B两金属时,从金属A逸出的光电子的最大初动能较大,故D正确.2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用命题角度3IU图像例4(多选)(20
12、20济宁一中高二期中)如图4所示为用某金属研究光电效应规律得到的光电流随电压变化的关系图像,用单色光1和单色光2分别照射该金属时,逸出的光电子的最大初动能分别为Ek1和Ek2,普朗克常量为h,则下列说法正确的是A.Ek1Ek2B.单色光1的频率比单色光2的频率低C.增大单色光1的强度,其遏止电压不变D.单色光1的入射光子数比单色光2的入射光子数多图图42020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化
13、 光电效应方程及其应用解析根据题图知单色光1的遏止电压绝对值小于单色光2的遏止电压绝对值,再根据最大初动能和遏止电压的关系eUcEk,可知Ek1Ek2,故A错误;根据光电效应方程:EkhW0可知单色光2的频率较高,选项B正确;光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与光强无关,则增大单色光1的强度,其光电子最大初动能不变,遏止电压不变,选项C正确;由于单色光1的饱和电流比单色光2的饱和电流大,则单色光1的入射光子数比单色光2的入射光子数多,选项D正确.2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用2020-2
14、021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用1.(光电效应方程的应用)(2020曲周一中高二期中)用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验,当用频率为1的光照射时,遏止电压的大小为U1,当用频率为2的光照射时,遏止电压的大小为U2.已知电子电荷量的大小为e,则下列表示普朗克常量和该种金属的逸出功正确的是123随堂演练42020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修
15、第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用1234解析根据光电效应方程得EkhW0,根据动能定理得eUcEk,2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用2.(光电效应的Uc图像)(2019南通市一模)利用图5甲所示电路研究光电效应中金属的遏止电压Uc与入射频率的关系,描绘出如图乙所示的图像,由此算出普朗克常量h.图乙中U1、1、0均为已知量,电
16、子电荷量用e表示.当入射光的频率增大时,为了测定遏止电压,滑动变阻器的1234图图5滑片P应向_(选填“M”或“N”)端移动,由Uc图像可求得普朗克常量h_.(用题中字母表示)N2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用1234解析入射光的频率增大,光电子的最大初动能增大,则遏止电压增大,测遏止电压时,应使滑动变阻器的滑片P向N端移动;2020-2021学年高二下学期物理
17、人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用3.(光电效应的IU图像)(2020会译县茚旺高级中学高二开学考试)在光电效应实验中,飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图6所示.则可判断出A.甲光的频率大于乙光的频率B.乙光的波长大于丙光的波长C.乙光对应的截止频率大于丙光对应的截止频率D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电 子最大初动能1234
18、图图62020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册课件:第四章原子结构和波粒二象性 专题强化 光电效应方程及其应用1234解析由题图可知,丙光的最大光电流小于甲光和乙光的最大光电流,说明逸出的电子数目最少,即丙光的强度最小.由题图可知丙光对应的光电子的初动能最大,即丙光的频率最高(波长最小),B项正确,D项错误;甲光和乙光的频率相同,A项错误;由于是同一光电管,所以乙光、丙光对应的截止频率是一样的,C项错误.2020-2021学年高二下
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