高三物理光电效应教学教材
关于光电效应高中物理教案
一、教案主题：光电效应的基本概念1. 教学目标：a. 让学生了解光电效应的定义和基本原理。
b. 使学生掌握光电效应的条件和影响因素。
c. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
2. 教学内容：a. 光电效应的定义和基本原理。
b. 光电效应的条件和影响因素。
3. 教学过程：1) 引入话题：光的粒子性和波动性。
2) 讲解光电效应的定义和基本原理。
3) 介绍光电效应的条件和影响因素。
4) 进行光电效应实验，观察实验现象。
4. 教学方法：a. 讲授法：讲解光电效应的基本原理和条件。
b. 实验法：进行光电效应实验，观察实验现象。
5. 教学评价：a. 课堂问答：检查学生对光电效应的理解程度。
b. 实验报告：评估学生在实验中的操作能力和观察能力。
二、教案主题：光电效应的实验操作1. 教学目标：a. 让学生掌握光电效应实验的操作步骤。
b. 使学生能够正确使用实验仪器和设备。
c. 培养学生的观察能力和数据分析能力。
2. 教学内容：a. 光电效应实验的操作步骤。
b. 实验仪器和设备的使用方法。
3. 教学过程：1) 复习光电效应的基本原理和条件。
2) 讲解光电效应实验的操作步骤。
3) 示范实验操作，学生跟随操作。
4) 学生独立进行实验，观察实验现象。
4. 教学方法：a. 讲授法：讲解光电效应实验的操作步骤。
b. 示范法：示范实验操作，学生跟随操作。
c. 实验法：学生独立进行实验，观察实验现象。
5. 教学评价：a. 实验操作检查：评估学生对实验操作的掌握程度。
b. 实验报告：评估学生在实验中的观察能力和数据分析能力。
三、教案主题：光电效应方程的推导1. 教学目标：a. 让学生了解光电效应方程的推导过程。
b. 使学生掌握光电效应方程的组成和含义。
c. 培养学生的理解和应用能力。
a. 光电效应方程的推导过程。
b. 光电效应方程的组成和含义。
3. 教学过程：1) 复习光电效应的基本原理和条件。
2) 讲解光电效应方程的推导过程。
3) 解释光电效应方程的组成和含义。
2光电效应-人教版高中物理选择性必修第三册(2019版)教案
2 光电效应-人教版高中物理选择性必修第三册（2019版）教案一、教学目标1.了解光电效应的最基本的物理概念和实验现象2.掌握光电效应中电子最大的动能的计算方法和组成光电效应电路的元器件的功能3.深刻认识光电效应实验对探究电子运动规律和量子物理理论的重要意义二、教学重难点1.教学重点：光电效应的基本概念及光电效应电路的组成和性质2.教学难点：如何深入理解量子物理学在解释光电效应中电子运动规律和实验中的应用三、教学内容1. 光-电子性质的初探在物理学上，我们知道光和电子都具有波粒二象性，而光-电子它们之间的相互作用与物质的微观结构有关。
在光线作用下，物质能够发射出电子，这一现象就被称为光电效应。
2. 光电效应的实验现象为了直观地展示光电效应的实验现象，我们可以将光线照射在具有光电效应性质的物质上，然后用电压表来测量电子从物质表面飞出时的电压。
通过实验观察与结果分析，可以发现光电效应具有以下几个特征：1.电流与光强成正比2.光的颜色对电压的影响3.辐射光强对电压的影响4.固定光强时，阴极的材料对电压的影响3. 光电效应的基本物理概念在光电效应的实验过程中，其表现与光的颜色、光线的强度等因素均有关系，我们需要运用物理学的知识对这些现象进行分析和解释。
4. 组成光电效应电路的元器件在实验过程中，我们需要用到一些元器件共同组成光电效应电路。
这些元器件包括电源、半导体光电元件和电子示波器等。
5. 计算光电效应中电子最大的动能在光电效应实验过程中，需要对电子运动规律进行计算分析。
其中，最重要的是计算光电效应中电子最大的动能，这个动能可以反映出光电效应的特性。
四、教学建议在教学过程中，我们应该采取积极的教育手段，例如：1.利用教学动画和视频进行生动形象的讲解2.常规性的练习题和实验课的设计和讲解3.借助量子物理学原理进行深度的探究通过以上教育手段的融合，可以让光电效应的知识全方位、多角度的呈现出来，从而让学生更好的理解和掌握光电效应的知识和应用。
光电效应(教学课件)-高中物理人教版(2019)选择性必修第三册
1. 关于光的波粒二象性，下列说法错误的是( C ) A. 光的频率越高，光子的能量越大，粒子性越显著 B. 光的波长越长，光的能量越小，波动性越显著 C. 频率高的光子不具有波动性，波长较长的光子不具有粒子性 D. 个别光子产生的效果往往显示粒子性，大量光子产生的效果往往显示波动性 [解析] 光具有波粒二象性，但在不同情况下表现不同，频率越高，波长越 短，粒子性越强，反之波动性明显，个别光子易显示粒子性，大量光子易显 示波动性。
B
D A. 色光乙的频率小、光强大 B. 色光乙的频率大、光强大 C. 若色光乙的强度减为原来的一半，无论电压多 大，色光乙产生的光电流一定比色光甲产生的光电 流小 D. 若另一光电管所加的正向电压不变，色光甲能 产生光电流，则色光乙一定能产生光电流
探究点二 光电效应方程的理解和应用
（1） 光电子的最大初动能是多少？遏止电压为多少？光电管阴极的逸出功 又是多少？
第四章 原子结构和波粒二象性
第2节 光电效应
课标要求
素养要求
课 1.通过实验，了解光电效 1.物理观念:知道光电效应康普顿效应、
标 应现象及其实验规律，以 光子的概念以及光电效应的规律，能解
解 及光电效应与电磁理论的 释相关现象，树立粒子性观念。
读 矛盾。
2.科学思维:掌握光电效应的实验规律并
2.知道爱因斯坦光电效应 能应用爱因斯坦光电效应方程解释相关
（2）两个关系 光强→光子数目多→发射光电子多→光电流大； 光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大。
AB
AD
探究点三 康普顿效应
康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量。如 图给出了光子与静止电子碰撞后，电子的运动方向。 （1） 则碰后光子可能沿图中1、2、3中哪个方向运动。 [答案] 提示 因光子与电子在碰撞过程中动量守恒，所以碰撞之后光子和 电子的总动量的方向与光子碰前动量的方向一致，可知碰后光子运动的方向 可能沿1方向，不可能沿2或3方向。
高三物理教案光电效应 光子
高三物理教案光电效应光子
【知识目标】
1. 掌握光电效应及相关概念；
2. 理解光子的概念及与电子的相互作用；
3. 了解光电子技术及其应用。
【教学重难点】
1. 理解光电效应的本质及其规律；
2. 掌握计算电子最大动能的方法；
3. 理解光子的概念及其应用。
【教学过程】
1. 导入（5分钟）：
展示光电效应的实验装置，引出光电效应及相关概念。
2. 概念讲解（10分钟）：
介绍光电效应的基本概念，如光电子、光电子最大动能等。
3. 观察实验（15分钟）：
使用光电效应实验装置，让学生观察实验现象，理解光电效应的规律。
4. 计算练习（20分钟）：
让学生运用光电效应公式计算电子最大动能，加深对光电效应的理解。
5. 光子讲解（10分钟）：
介绍光子的概念及与电子的相互作用，引出光电子技术及其应用。
6. 小结（5分钟）：
总结光电效应及光子的相关知识点。
【教学方法】
学生中心教学方法，结合实验、计算等形式开展教学。
【教学媒体】
PPT、实验装置、计算器等。
【教学评价】
1. 学生是否掌握光电效应及光子相关的基本概念；
2. 学生是否能够计算电子最大动能，运用光电效应公式解决问题；
3. 学生对光电子技术及其应用是否有一定了解。
高三物理光电效应课件
习题一：光电效应的发现历史
总结词
了解光电效应的发现历史对于理解其原理和应用至关重要。
详细描述
光电效应的发现可以追溯到19世纪末，当时德国物理学家赫兹在进行电磁波实验时意外 地发现了光能够激发电子的现象。后来，爱因斯坦等科学家对这一现象进行了深入研究， 提出了光电效应理论。
详细描述
在20世纪初，光电效应理论的发展对于量子力学和现代物理学的发展产生了深远的影响 。如今，光电效应的应用已经渗透到我们日常生活的方方面面，如太阳能电池、光电传感 器、激光器等。
3. 逐渐调整光源的波长，使用截止滤光 片过滤掉低于截止波长的光，观察电流 表的变化。
实验结果分析
根据实验数据，绘制光电流与 波长的关系图，观察是否存在 明显的转折点。
根据爱因斯坦光电效应方程， 计算极限频率和截止波长。
分析实验结果与理论预测的差 异，探讨可能的原因。
03
CATALOGUE
光电效应公式
习题二：光电效应实验步骤
总结词
详细描述
详细描述
掌握光电效应实验步骤是理解光电效 应的关键。
在进行光电效应实验时，首先需要选 择适当的光源和光电探测器，确保光 源发出的光能够照射到光电探测器上 。然后，需要调整光源的波长和强度 ，观察光电探测器的输出变化，记录 实验数据。最后，根据实验数据进行 分析和解释，得出结论。
详细描述
在太阳能电池中，光电效应公式被用 来计算不同波长的光子在电池上产生 的电压和电流，从而优化电池的性能 。在光电传感器中，光电效应公式被 用来检测不同波长的光信号，实现各 种光电转换功能。在光谱分析中，光 电效应公式被用来分析物质吸收和发 射光谱的特性，推断出物质的组成和 结构信息。
THANKS
高三物理光电效应教案
高三物理光电效应教案
高三物理光电效应教案
第一节光电效应
1、展示演示文稿资料：爱因斯坦和密立根
由于爱因斯坦提出的光子假说成功地说明了光电效应的实验规律，荣获1921年诺贝尔物理学奖。
密立根由于研究基本电荷和光电效应，特别是通过著名的油滴实验，证明电荷有最小单位。
获得1923年诺贝尔物理学奖。
点评：应用物理学家的历史资料，不仅有真实感，增强了说服力，同时也能对学生进行发放教育，有利于培养学生的`科学态度和科学精神，激发学生的探索精神。
2.光电效应在近代技术中的应用
（1）光控继电器
可以用于自动控制，自动计数、自动报警、自动跟踪等。
（2）光电倍增管
可对微弱光线进行放大，可使光电流放大105~108倍，灵敏度高，用在工程、天文、科研、军事等方面。
人教物理教材《光电效应》教学课件下载
【名校课堂】获奖PPT-人教物理教材 《光电 效应》P PT免费 课件（ 最新版 本）推 荐
-12-
【名校课堂】获奖PPT-人教物理教材 《光电 效应》P PT免费 课件（ 最新版 本）推 荐
考点一：归纳总结
Ek=Uce
(1)一条规律: hν=W+Ek W=hν0
(2)两条线索:
照射光
强度——决定着每秒钟光源发射的光子数 频率——决定着每个光子的能量ε=hv
饱和光电流大小与入射光强度有关，电动势增大正向电压增大，达到饱和光电流后将不再增大。
对调后，正向电压变成反向电压，若大于遏止电压，则光电子不能到达A板。
思考：若加在光电管两端的正向电压为U,则到达阳极A的光电子最大动能为多少？
【名校课堂】获奖PPT-人教物理教材 《光电 效应》P PT免费 课件（ 最新版 本）推 荐
D.从氢原子的能级图可知原子发射光子的频率也是×连续的
吸收实物粒子的动能时，可以吸收一部分动能，启动能大于等于两能级间的能量差即可 11＞10.2 玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以发射光子的频率不连续
【名校课堂】获奖PPT-人教物理教材 《光电 效应》P PT免费 课件（ 最新版 本）推 荐
【名校课堂】获奖PPT-人教物理教材 《光电 效应》P PT免费 课件（ 最新版 本）推 荐
【名校课堂】获奖PPT-人教物理教材《光电效应》PPT免费课件（最新版本）推荐
【名校课堂】获奖PPT-人教物理教材《光电效应》PPT免费课件（最新版本）推荐
临界：W =hν 题型一：光电效应规律及方程的应用
【名校课堂】获奖PPT-人教物理0 教材《0光电效应》PPT免费课件（最新版本）推荐
要使处于基态(n=1)的氢
新教材人教版高中物理选择性必修第三册 4.2光电效应 教学课件
⑵光越强，逸出的电子数越多，光电流也就越大。 ⑶不管光的频率如何，只要光足够强，电子都可以获得足够能量从而逸出表面， 不应存在截止频率； ⑷光越强，光电子的初动能应该越大，所以截止电压Uc应该与光的强弱有关； ⑸如果光很弱，电子需要几分钟到十几分钟的时间才能获得逸出表面所需的能量，这个 时间远远大于实验中产生光电流的时间。
EK=hv-W0
4、密立根验证光普朗克黑体辐射得出的h在误差范围内一致，这为爱因斯坦的光电效 应理论提供了直接的实验证据，因此爱因斯坦获得1921年诺贝尔物理学奖。
第十八页，共四十六页。
四、康普顿效应和光子的动量
1、康普顿效应 在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康
D.用光束2照射时，光越强，产生的光电子的最大初动能越大
第三十三页，共四十六页。
解析：
c 依据波长与频率的关系 λ＝ν，λ1＞λ2＞λ3，那么 ν1＜ν2＜ν3， 由于用光束2照射时，恰能产生光电子，因此用光束1照射时，不能产生光电子，而用光束3 照射时，一定能产生光电子，故A正确，B错误；用光束2照射时，光越强，单位时间内 产生的光电子数目越多，而由光电效应方程Ek＝hν－W0可知，光电子的最大初动能与 光的强弱无关，故C正确，D错误。
第三十一页，共四十六页。
解析： 开关S断开，由于仍能发生光电效应，光电子仍能到达阳极，故也会有电流流过电流表，故A正 确；将变阻器的触点c向a移动，所加正向电压增大，则光电子到达阳极时的速度必将变 大，故B错误；只要光的频率不变，就能发生光电效应，即光电管中有光电子产生，故 C错误；将电池极性反转，光电管中仍然有光电子产生，只是电流表读数可能为零，故D错
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一节光电效应
三维教学目标
1、知识与技能
（1）通过实验了解光电效应的实验规律。
（2）知道爱因斯坦光电效应方程以及意义。
（3）了解康普顿效应，了解光子的动量
2、过程与方法：经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。
3、情感、态度与价值观：领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
教学重点：光电效应的实验规律
教学难点：爱因斯坦光电效应方程以及意义
教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备
（一）引入新课
回顾前面的学习，总结人类对光的本性的认识的发展过程？
（多媒体投影，见课件。
）光的干涉、衍射现象说明光是电磁波，光的偏振现象进一步说明光还是横波。
19世纪60年代，麦克斯韦又从理论上确定了光的电磁波本质。
然而，出人意料的是，正当人们以为光的波动理论似乎非常完美的时候，又发现了用波动说无法解释的新现象——光电效应现象。
对这一现象及其他相关问题的研究，使得人们对光的又一本质性认识得到了发展。
（二）进行新课
1、光电效应
实验演示1：（课件辅助讲述）用弧光灯照射擦得很亮的锌板，(注意用导线与不带电的验电器相连），使验电器张角增大到约为 30度时，再用与丝绸磨擦过的玻璃棒去靠近锌板，则验电器的指针张角会变大。
上述实验说明了什么？（表明锌板在射线照射下失去电子而带正电）
概念：在光(包括不可见光)的照射下，从物体发射电子的现象叫做光电效应。
发射出来的电子叫做光电子。
2、光电效应的实验规律
（1）光电效应实验
如图所示，光线经石英窗照在阴极上，便有电子逸出----光电子。
光电子在电场作用下形成光电流。
概念：遏止电压，将换向开关反接，电场反向，则光电子离开阴极后将受反向电场阻碍作用。
当 K 、A 间加反向电压，光电子克服电场力作功，当电压达到某一值 Uc 时，光电流恰为0。
Uc 称遏止电压。
根据动能定理，有： （2）光电效应实验规律 ① 光电流与光强的关系：饱和光电流强度与入射光强度成正比。
② 截止频率ν c ----极限频率，对于每种金属材料，都相应的有一确定的截止频率ν c ，当入射光频率ν>ν c 时，电子才能逸出金属表面；当入射光频率ν <νc 时，无论光强多大也无电子逸出金属表面。
③ 光电效应是瞬时的。
从光开始照射到光电子逸出所需时间<10-9s 。
3、光电效应解释中的疑难
经典理论无法解释光电效应的实验结果。
经典理论认为，按照经典电磁理论，入射光的光强越大，光波的电场强度的振幅也越大，作用在金属中电子上的力也就越大，光电子逸出的能量也应该越大。
也就是说，光电子的能量应该随着光强度的增加而增大，不应该与入射光的频率有关，更不应该有什么截止频率。
光电效应实验表明：饱和电流不仅与光强有关而且与频率有关，光电子初动能也与频率有关。
只要频率高于极限频率，即使光强很弱也有光电流；频率低于极限频率时，无论光强再大也没有光电流。
光电效应具有瞬时性。
而经典认为光能量分布在波面上，吸收能量要时间，即需能量的积累过程。
为了解释光电效应，爱因斯坦在能量子假说的基础上提出光子理论，提出了光量子假设。
4、爱因斯坦的光量子假设
（1）内容
光不仅在发射和吸收时以能量为h ν的微粒形式出现，而且在空间传播时也是如此。
也就是说，频率为ν 的光是由大量能量为 E =h ν的光子组成的粒子流，这些光子沿光的传播方向以光速 c 运动。
（2）爱因斯坦光电效应方程
在光电效应中金属中的电子吸收了光子的能量，一部分消耗在电子逸出功W0，另一部分变为光电子逸出后的动能 Ek 。
由能量守恒可得出：
W 0为电子逸出金属表面所需做的功，称为逸出功。
W k 为光电子的最大初动能。
（3）爱因斯坦对光电效应的解释
22
1c e v m c eU
=0
W E h k +=ν
①光强大，光子数多，释放的光电子也多，所以光电流也大。
②电子只要吸收一个光子就可以从金属表面逸出，所以不需时间的累积。
③从方程可以看出光电子初动能和照射光的频率成线性关系
④从光电效应方程中，当初动能为零时，可得极限频率：h
W c 0=ν
爱因斯坦光子假说圆满解释了光电效应，但当时并未被物理学家们广泛承认，因为它完全违背了光的波动理论。
5、光电效应理论的验证
美国物理学家密立根，花了十年时间做了“光电效应”实验，结果在1915年证实了爱因斯坦光电效应方程，h 的值与理论值完全一致，又一次证明了“光量子”理论的正确。
6、展示演示文稿资料：爱因斯坦和密立根
由于爱因斯坦提出的光子假说成功地说明了光电效应的实验规律，荣获1921年诺贝尔物理学奖。
密立根由于研究基本电荷和光电效应，特别是通过著名的油滴实验，证明电荷有最小单位。
获得1923年诺贝尔物理学奖。
点评：应用物理学家的历史资料，不仅有真实感，增强了说服力，同时也能对学生进行发放教育，有利于培养学生的科学态度和科学精神，激发学生的探索精神。
光电效应在近代技术中的应用
（1）光控继电器
可以用于自动控制，自动计数、自动报警、自动跟踪等。
（2）光电倍增管
可对微弱光线进行放大，可使光电流放大105~108倍，灵敏度高，用在工程、天文、科研、军事等方面。