粤教版 (2019)选择性必修 第三册第一节 光电效应优质教案设计

这是一份粤教版 (2019)选择性必修 第三册第一节 光电效应优质教案设计，共4页。教案主要包含了思考问题，观察与思考，讨论与交流等内容，欢迎下载使用。
《光电效应》教学设计教学目标：了解光电效应的规律及光电管的工作原理，理解截止频率、遏止电压的概念；通过实验探究光电流的大小是否与入射光的强度及其频率有关，从中挖掘出有价值的信息进行猜想，体会科学探究的方法；通过讨论与交流，引起学生对实验中不寻常现象的注意，培养学生的科学思维，鼓励学生敢于质疑，提出新见解。教学重点：光电效应的实验规律教学难点：理解光电效应的实验规律教学方法：演示实验，讨论与交流、讲授。课时安排：1课时实验引入：把一块锌板连接在验电器上，并使锌板带负电，验电器指针张开。用紫外线灯照射锌板，观察验电器指针的变化。这个现象说明了什么问题？ 新课教学：一、光电效应1、概念：金属在光的照射下发射电子的现象被称为光电效应。2、光电子：在光电效应现象中发射出来的电子被称为光电子。3、光电管（1）光电管（2）光电流（3）光电管的工作原理:为了把光电子尽可能多地收集到阳极，以增强光电流，通常还在光电管两极加上正向电压。 二、光电效应的实验规律【思考问题】以上实验改用很强的白炽灯照射，却不能发生光电效应，这说明什么问题？ 【观察与思考】如图所示为光电效应演示器及原理图，注意观察不同入射光强度、频率和光照时长对应的光电流的大小。    实验现象1：当入射光的频率减小到某一数值 时，光电流消失，这表明已经没有光电子了。 实验现象2：在电流较小时电流随着电压的增大而增大；但当电流增大到一定值之后，即使电压再增大，电流也不会再进一步增大了。 【讨论与交流】为什么说金属材料存在截止频率是一个“奇怪”的现象？ 总结：1、对于任何一种金属，都存在一个截止频率，入射光的频率必须大于这个截止频率，才能产生光电效应；低于这个截止频率的光就不能产生光电效应。2、光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光频率的增大而增大。3、当入射光的频率大于截止频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比。4、入射光照射金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s。 最大初动能：直接从金属表面飞出的光电子的速度最大，其动能为最大初动能。情境：如图所示，在光电管的两个电极上加上反向电压，调节反向电压的大小可以阻止光电子到达阳极。在强度和频率一定的光的照射下，回路中的光电流将会随着反向电压的增加而减小，当反向电压达到某一数值时，光电流将会减小到零。遏止电压：【思考问题】（1）设光电子的电荷量为，质量为，光电子到达阳极时要克服反向电场力做多少功？（2）光电子出射的最大初动能与遏止电压有什么关系？ 【讨论与交流】光电子的最大初动能可以通过测量金属的遏止电压来确定。那么，金属的遏止电压与入射光的强度和频率又有什么关系？ 三、经典电磁理论解释的困难波动理论认为光的能量是由光的强度决定的，而光的强度又是由光波的振幅决定的，跟频率无光。 【思考问题】阅读教材内容，请列举出电磁理论解释光电效应的困难之处，完成下列表格。困难波动理论光电效应实验结果困难1  困难2  困难3    练习1：在光电效应实验中，如果入射光的波长确定而强度增加，将产生什么结果？如果入射光的频率增加，将产生什么结果？ 练习2：金属A在一束绿光照射下恰能发生光电效应，现用紫光或红光照射时，能否发生光电效应？紫光照射A、B 两种金属都能发生光电效应时，为什么逸出金属表面的光电子的最大速度大小不同？ 课堂小结：1、了解光电效应规律及光电管工作原理；2、理解截止频率、遏止电压的概念；3、理解光电效应与光的电磁理论之间的矛盾。 课后作业：1、课后练习第4题2、完成练习册