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1、 目标定位目标定位1.了了解光电效应，掌握光电效应的实验规律.2.知道光电流与光的强度和光的频率之间的关系.3.理解极限频率和遏止电压的概念第1页/共22页一、光电效应与光电流一、光电效应与光电流1光光电效应：金属在光的照射下 的现象发射出来的电子称为 2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 3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第2页/共22页二、光电流的变化二、光电流的变化在在正向电压一定的情况下，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
2、数目变化三、极限频率三、极限频率对对于每一种金属，只有当入射光频率 某一频率0时，才会产生光电流我们将0称为极极频率强度频率阴极光电子大于第3页/共22页减小eU0eU0第4页/共22页预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3第5页/共22页第6页/共22页【例例1】一一验电器与锌板相连(如图1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图1第7页/共22页(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”)(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
3、线灯照射锌板，可观察到验电器指针_(填“有”或“无”)偏转第8页/共22页答案答案(1)减减小(2)无解解析析(1)当当用用紫紫外外线线灯灯照照射射锌锌板板时时，锌锌板板发发生生光光电电效效应应，锌锌板板放放出出光光电电子子而而带带上上正正电电，此此时时与与锌锌板板连连在在一一起起的的验验电电器器也也带带上上了了正正电电，故故指指针针发发生生了了偏偏转转当当带带负负电电的的小小球球与与锌锌板板接接触触后后，中中和和了了一一部部分分正正电电荷荷，从从而而使使验验电电器器的的指指针针偏偏角角减减小小(2)使使验验电电器器指指针针回回到到零零，用用钠钠灯灯发发出出的的黄黄光光照照射射锌锌板板，验验电
4、电器器指指针针无无偏偏转转，说说明明钠钠灯灯发发出出的的黄黄光光的的频频率率小小于于锌锌的的极极限限频频率率，而而红红外外线线比比黄黄光光的的频频率率还还要要低低，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第9页/共22页针针对对训训练练1(多多选选)光光电效应实验的装置如图2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()图2A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答案答案AD第10页/共22页解析解析
5、将擦得很亮的锌板连接验电器，用弧光灯照射锌板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，电，A、D对，对，C错；绿光不能使锌板发生光电效应，错；绿光不能使锌板发生光电效应，B错错第11页/共22页二、光电效应规律及其解释二、光电效应规律及其解释1每每种金属都有一定的极限频率，当
6、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2在发生光电效应的条件下，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第12页/共22页3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入射光频率的增大而增大，与光强无关4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特别提醒遏止电压只与入射光的频率有关，与入射光的强遏止电压只与入射光的频率有关，与入射光的强度无关度无关第13页/共22
7、页【例例2】利利用光电管研究光电效应实验如图3所示，用频率为的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则()图3第14页/共22页A用紫外线照射，电流表不一定有电流通过B用红光照射，电流表一定无电流通过C用频率为的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头移到A端时，电流表中一定无电流通过D用频率为的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头向B端滑动时，电流表示数可能不变答案答案D第15页/共22页解析解析因紫外线的频率比可见光的频率高，所以用紫外线照射时，电流表中一定因紫外线的频率比可见光的频率高，所以用紫外线照射时，电流表中一定有电流通过，选项有电流通过，选项A错误；因不知阴极错误；因不知阴极K的极限
8、频率，所以用红光照射时，不一的极限频率，所以用红光照射时，不一定发生光电效应，所以选项定发生光电效应，所以选项B错误；即使错误；即使UAK0，电流表中也有电流，所以选项，电流表中也有电流，所以选项C错误；当滑动触头向错误；当滑动触头向B端滑动时，端滑动时，UAK增大，阳极增大，阳极A吸收光电子的能力增强，光吸收光电子的能力增强，光电流会增大，当所有光电子都到达阳极电流会增大，当所有光电子都到达阳极A时，电流达到最大，即饱和电流若在时，电流达到最大，即饱和电流若在滑动前，电流已经达到饱和电流，那么即使增大滑动前，电流已经达到饱和电流，那么即使增大UAK，光电流也不会增大，所以，光电流也不会增大，
9、所以选项选项D正确正确第16页/共22页针针对对训训练练2入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答案答案C第17页/共22页解析解析发生光电效应几乎是瞬时的，选项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，逸出的光电子的最大初动能也就不变，时间内的入射光子数目减少，频率不变，逸出的光电子的最大初动能也就不变，
10、选项选项B错误；光电流随入射光强度的减小而减小，逸出的光电子数目也随入射光错误；光电流随入射光强度的减小而减小，逸出的光电子数目也随入射光强度的减小而减少，故选项强度的减小而减少，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，同样能发生光电效应，故选项发生光电效应，故选项D错误错误第18页/共22页三、经典电磁理论与光电效应的矛盾三、经典电磁理论与光电效应的矛盾在在光的照射下，物体内部的电子受到电磁波的作用做受迫
11、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第19页/共22页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，也是瞬间发生的第20页/共22页【例【例3】在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109sD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答案答案D第21页/共22页感谢您的欣赏第22页/共22页