1　能量量子化优秀教学设计

光电效应

高泉

2019.5.23 一、教学目标

知识和能力

（1）光电效应现象具有哪些规律．

（2）人们研究光电效应现象的目的性．

（3）爱因斯坦的光子说对光电效应现象的解释．

过程与方法

（1）观察用紫外线灯照射锌板的实验，分析现象产生的原因．

（2）观察光电效应演示仪的实验过程，掌握分析现象所得到的结论．

情感与价值观

结合物理学发展史使学生了解到科学理论的建立过程，渗透科学研究方法的教育．

二、重点、难点分析

1.光电效应现象的基本规律、光子说的基本思想和做好光电效应的演示实验是本节课的重点．

2.难点是（1）对光的强度的理解，（2）发生光电效应时光电流的强度为什么跟光电子的最大初动能无关，只与入射光的强度成正比．

三、教具

多媒体课件，视频

四、主要教学过程

（一）新课的引入

光的波动理论学说虽然取得了很大的成功，但并未达到十分完美的程度．光的有些现象波动说遇到了很大的困难，请观察光电效应现象．帮学生简单介绍光学发展史。

（二）教学过程的设计

讲解实验视频．

将锌板与灵敏电流计用导线连接，用弧光灯照射锌板．

引导学生分析并得出结论：光线照射金属表面，金属失去了电子导致灵敏电流计指针发生偏转．

明确指出光电效应是光照射金属表面，使物体发射电子的现象．照射的光可以是可见光，也可以是不可见光．发射出的电子叫光电子．

进一步研究光电效应．

向学生提出问题：光电效应的发生一定是有条件的，存在着一定规律．有什么规律呢？让我们进一步研究

一

什么是光电效应?

物体在光的照射下发射电子的现象，称为光电效应。发射出来的电子称为光电子。

光电子的发射与什么因素有关呢？向学生介绍光电效应演示仪．如图所示．S为抽成真空的光电管，C是石英窗口，光线可通过它照射到金属板K上，金属板A和K组成一对电极与外部电路相连接．光源为白炽灯，在光源和窗口C之间插入不同颜色的滤光片可以改变入射光的频率，光源的亮度可以通过另一套装置调节．

二

保持AK间电压一定，在窗口C前依次放上红色、橙色、绿色滤光片，观察到红光照射金属板K时没有光电流，橙光和绿光照射时有光电流．用红光照射时改变入射光的亮度和改变电场电压都不发生光电效应．让学生考虑原因．

结论一：入射光线的频率大于等于该金属的极限频率υ0才能产生光电效应．

三

光电流的变化

光电流的产生是光照射的结果，那么光电流的大小是否跟入射光的强度及其频率有关呢？

（1）入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应，低于这个频率的光，无论光强怎样大，也不能产生光电效应。我们把这个频率称为极限频率

（2）发生光电效应时，入射光越强，光电流也越大。

（3）光电效应的发生与否,与光的强弱无关,照射时间的长短无关,与光的频率、金属材料的种类有关。

爱因斯坦在1905年提出，在空间中传播的光也不是连续的，而是一份一份的，每一份

叫做一个光量子，简称光子

E=hv

四

遏止电压

最大初动能

KA间没有电场仍有光电流说明光线照射金属板逸出的光电子具有一定的动能，一部分光电子可以到达极板A形成光电流．金属中的电子吸收光的能量获得动能，只有达到某一值才能克服原子的束缚从金属中飞出，因此称为最大初动能，以反相电压达到U恰好光电流为零，则eU＝大初动能．

精确的实验表明，遏止电压与入射光的强度无关，与入射光的频率有关，入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大。

4.介绍爱因斯坦的光子说．

本节总结：学习这一节要注意区分一些主要的概念：光的强度、光子的能量、光电子的最大初动能、光电流的强度等．入射光的强度是和光电流的强度联系着的，每秒发射的光子数决定了每秒逸出的光电子数；入射光频率是和光电子的最大初动能联系着的，每个光子的能量E＝hµ决定了每个光电子的最大初动能. 板书设计

1.

光电效应

表示.如果.测得电压U就可以求出光电子的最一、物体在光的照射下发射电子的现象，称为光电效应。发射出来的电子称为光电子。

二、极限频率v0

三、入射光越强，光电流也越大

四、遏止电压

最大初动能eU＝五、光电效应方程

hv-w0=教学反思

.

逸出功w0 =hv0