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1、内容索引知识探究题型探究达标检测第1页/共32页知识探究第2页/共32页一、光电效应与光电流一、光电效应与光电流1.如图1所示，取一块锌板，用砂纸将其一面擦一遍，去掉表面的氧化层，连接在验电器上(弧光灯发射紫外线).导学探究导学探究图1用弧光灯照射锌板，看到的现象为_，说明_.验电器指针偏角张开 锌板带电了.弧光灯发出的紫外线照射到锌板上，在锌板表面发射出光电子，从而使锌板带上了正电答案第3页/共32页2.光电流的产生是光照射的结果.如图2所示是用来探究光电流的大小与入射光强度和频率关系的实验装置图.光源强度可以通过改变光罩上出射孔的数目或大小来改变，光的频率可以用不同的滤色片来改变.图2(1
2、)在频率不变(保持蓝光不变)的情况下，改变入射光的强度，光电流的大小如何变化？答案答案 随着光强的增加，光电流逐渐变大.答案第4页/共32页(2)将光的强度保持不变，更换滤色片以改变入射光的频率(蓝光、绿光、红光为例)，光电流有什么变化？这说明什么问题？答答案案 蓝光和绿光都有光电流产生，而红光照射时没有，即使增强红光的强度依然没有光电流.这说明对于某种金属只有光的频率足够大，才能发生光电效应.如小于某个频率值，光再强也不能发生光电效应.答案第5页/共32页知识梳理知识梳理1.光电效应(1)光电效应金属在光的照射下发射 的现象.(2)光电子：光电效应中发射出来的 .(3)光电流：定向运动形成的
3、电流.电子电子光电子第6页/共32页2.光电流的变化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 数目变化.3.极限频率对于每一种金属，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称为极限频率.强度频率阴极光电子大于第7页/共32页即学即用即学即用判断下列说法的正误.(1)用一束紫外线照射锌板时，发生了光电效应，有正离子从锌板上飞出来.()(2)只要光足够强，任何频率的光都可以使金属发生光电效应.()(3)能否发生光电效应，取决于入射光的频率，与光的强度无关.()第8页/共32页二、遏止电压二、遏止电压导学探究导学探
4、究(1)如图3所示是测量遏止电压的示意图，利用它可测量光电子的最大初动能.光电管两极加的是什么电压？有何作用？当反向电压增大时，光电流怎么变？图3答案答案减小答案答案答案 反向电压使光电子减速第9页/共32页怎样求得光电子的最大初动能？图3答案答案答案 当图中光电流为零，所加的反向电压为U0时，有eU0 mv max2成立.eU0就是光电子的最大初动能.(2)在图3中，利用蓝光照射，加反向电压，逐渐增大电压，直至光电流为零，记录遏止电压的值.改变入射光强度，记录的遏止电压的值有什么特点？答案答案 不变.第10页/共32页(3)维持光源强度不变，改变入射光的频率.先采用蓝光作为入射光，记录遏止电
5、压值；再换绿光作为入射光，记录遏止电压值.有什么现象？答案答案答案 绿光时较小.(4)综合上面的分析，关于光电子的最大初动能与入射光频率，能得出什么结论？答答案案 遏止电压只与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关.而遏止电压对应光电子的最大初动能，也就是说其最大初动能也只与入射光的频率有关.第11页/共32页知识梳理知识梳理遏止电压1.定义：在强度和频率一定的光照射下，回路中的光电流会随着反向电压的增加而 ，并且当反向电压达到某一数值时，光电流将会减小到零，这时的电压称为遏止电压，用符号U0表示，光电子到达阳极要克服反向电场力做的功W.光电子最大初动能 mv max2.2.光电子的最大初动能
6、只与入射光的 有关.减小eU0eU0频率第12页/共32页即学即用即学即用判断下列说法的正误.(1)遏止电压是反向电压，其作用是阻碍电子的运动.()(2)光电管加反向电压时，电压越小，光电流也越小.()(3)遏止电压与入射光的强度有关，与入射光的频率无关.()第13页/共32页题型探究第14页/共32页一、光电效应现象1.光电效应的实质：光现象 电现象.2.光电效应中的光包括不可见光和可见光.3.光电子：光电效应中发射出来的电子，其本质还是电子.第15页/共32页例例1一验电器与锌板相连(如图4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
7、，则验电器指针偏角将_(填“增大”、“减小”或“不变”).解析答案解解析析当用紫外线灯照射锌板时，锌板发生光电效应，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.图4减小第16页/共32页(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.解析答案解解析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
8、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.无第17页/共32页针针对对训训练练1(多选)如图5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答案图5第18页/共32页二、光电效应的实验规律1.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.2.在发生光电效应的
9、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.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.5.光电效应几乎是瞬时的，发生时间一般不超过109 s.第19页/共32页例例2利用光电管研究光电效应实验如图6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
10、，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图6解析答案第20页/共32页针针对对训训练练2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解析答案第22页/共32页三、经典电磁理论解释的局限性在光的照射下，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
11、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对应有一个不同的极限频率，当入射光频率低于极限频率时，无论光的强度多大，照射时间多长都不会发生光电效应第24页/共32页矛盾之二出射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25页/共32页例例3在光电效应的规律中，经典电磁理论能解释
12、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第26页/共32页达标检测第27页/共32页1.当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时 A.锌板带负电B.有正离子从锌板逸出C.有电子从锌板逸出D.锌板会吸附空气中的正离子解析答案解解析析当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，有电子从锌板逸出，锌板带正电，选项C正确，A、B、D错误.1234第28页/共32页2.
13、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.紫外线成分答案解析解解析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.1234第29页/共32页3.用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应.现将该单色光的光强减弱，则下列说法中正确的是 光电子的最大初动能不变光电子的最大初动能减小单位时间内产生的光电子数减少可能不发生光电效应A.B.C.D.答案1234第30页/共32页4.某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是 A.延长光照时间 B.增大光的强度C.换用波长较短的光照射 D.换用频率较低的光照射答案解析1234解解析析光照射金属时能否产生光电效应，取决于入射光的频率是否大于金属的极限频率，与入射光的强度和照射时间无关，故选项A、B、D均错误；又因 ，所以选项C正确.第31页/共32页感谢您的欣赏感谢您的欣赏第32页/共32页