2019版高考物理總復習 第十二章 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)和原子核 12-1-1 考點強化 光電效應現(xiàn)象和光電效應方程的應用課件.ppt

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光電效應現(xiàn)象和光電效應方程的應用 01 02 03 04 課堂互動 1 對光電效應的四點提醒 1 能否發(fā)生光電效應 不取決于光的強度而取決于光的頻率 2 光電效應中的 光 不是特指可見光 也包括不可見光 3 逸出功的大小由金屬本身決定 與入射光無關(guān) 4 光電子不是光子 而是電子 2 光電效應的兩條對應關(guān)系 光強大 光子數(shù)目多 發(fā)射光電子多 光電流大 光子頻率高 光子能量大 光電子的最大初動能大 課堂互動 3 定量分析時應抓住三個關(guān)系式 1 愛因斯坦光電效應方程 Ek h W0 2 最大初動能與遏止電壓的關(guān)系 Ek eUc 3 逸出功與極限頻率的關(guān)系 W0 h 0 課堂互動 3 區(qū)分光電效應中的四組概念 1 光子與光電子 光子指光在空間傳播時的每一份能量 光子不帶電 光電子是金屬表面受到光照射時發(fā)射出來的電子 其本質(zhì)是電子 2 光電子的動能與光電子的最大初動能 3 光電流和飽和光電流 金屬板飛出的光電子到達陽極 回路中便產(chǎn)生光電流 隨著所加正向電壓的增大 光電流趨于一個飽和值 這個飽和值是飽和光電流 在一定的光照條件下 飽和光電流與所加電壓大小無關(guān) 4 入射光強度與光子能量 入射光強度指單位時間內(nèi)照射到金屬表面單位面積上的總能量 1 2018 江西省五校模擬 下列有關(guān)光電效應的說法正確的是 A 光電效應現(xiàn)象證明了光是電磁波B 普朗克為了解釋光電效應現(xiàn)象 提出了光子說C 只要增大入射光的強度 就可以產(chǎn)生光電效應D 入射光的頻率低于金屬的截止頻率時不發(fā)生光電效應 題組剖析 解析光電效應顯示了光的粒子性 但不能證明光是電磁波 選項A錯誤 愛因斯坦為了解釋光電效應現(xiàn)象 提出了光子說 選項B錯誤 根據(jù)光電效應產(chǎn)生的條件可知 只有當入射光的頻率大于金屬的極限頻率 或截止頻率 時 才能發(fā)生光電效應 選項C錯誤 D正確 答案D 2 2017 北京理綜 18 2017年年初 我國研制的 大連光源 極紫外自由電子激光裝置 發(fā)出了波長在100nm 1nm 10 9m 附近連續(xù)可調(diào)的世界上最強的極紫外激光脈沖 大連光源 因其光子的能量大 密度高 可在能源利用 光刻技術(shù) 霧霾治理等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮重要作用 一個處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個分子 但又不會把分子打碎 據(jù)此判斷 能夠電離一個分子的能量約為 取普朗克常量h 6 6 10 34J s 真空光速c 3 108m s A 10 21JB 10 18JC 10 15JD 10 12J 題組剖析 3 2017 全國卷 19 多選 在光電效應實驗中 分別用頻率為 a b的單色光a b照射到同種金屬上 測得相應的遏止電壓分別為Ua和Ub 光電子的最大初動能分別為Eka和Ekb h為普朗克常量 下列說法正確的是 A 若 a b 則一定有Ua UbB 若 a b 則一定有Eka EkbC 若Ua Ub 則一定有Eka EkbD 若 a b 則一定有h a Eka h b Ekb 題組剖析 解析由愛因斯坦光電效應方程得 Ekm h W0 由動能定理得 Ekm eU 若用a b單色光照射同種金屬時 逸出功W0相同 當 a b時 一定有Eka Ekb Ua Ub 故選項A錯誤 B正確 若Ua Ub 則一定有Eka Ekb 故選項C正確 因逸出功相同 有W0 h a Eka h b Ekb 故選項D錯誤 答案BC 4 如圖甲所示 合上開關(guān) 用光子能量為2 5eV的一束光照射陰極K 發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零 調(diào)節(jié)滑動變阻器 發(fā)現(xiàn)當電壓表讀數(shù)小于0 60V時 電流表計數(shù)仍不為零 當電壓表讀數(shù)大于或等于0 60V時 電流表讀數(shù)為零 把電路改為圖乙 當電壓表讀數(shù)為2V時 則逸出功及電子到達陽極時的最大動能為 A 1 5eV0 6eVB 1 7eV1 9eVC 1 9eV2 6eVD 3 1eV4 5eV 題組剖析 轉(zhuǎn)到解析 題組剖析 轉(zhuǎn)回原題 規(guī)律總結(jié) 1 2016 全國卷 35 1 改編 多選 現(xiàn)用某一光電管進行光電效應實驗 當用某一頻率的光入射時 有光電流產(chǎn)生 下列說法正確的是 A 保持入射光的頻率不變 入射光的光強變大 飽和光電流變大B 入射光的頻率變高 光電子的最大初動能變大C 保持入射光的光強不變 不斷減小入射光的頻率 始終有光電流產(chǎn)生D 遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān) 與入射光的光強無關(guān) 備選訓練 解析在發(fā)生光電效應時 飽和光電流大小由光照強度來決定 與頻率無關(guān) 光照強度越大飽和光電流越大 因此A正確 根據(jù)Ekm h W0可知 對于同一光電管 逸出功W0不變 當頻率變高 最大初動能Ekm變大 因此B正確 由光電效應規(guī)律可知 當頻率低于截止頻率時無論光照強度多大 都不會有光電流產(chǎn)生 因此C錯誤 由Ekm eUc和Ekm h W0 得h W0 eUc 遏制電壓只與入射光頻率有關(guān) 與入射光強無關(guān) 因此D正確 答案ABD A 光電管陰極材料的逸出功與入射光無關(guān)B 若用波長為 1的單色光進行實驗 則電流表的示數(shù)一定為零C 若僅增大電源的電動勢 則電流表的示數(shù)一定增大D 若僅將電源的正負極對調(diào) 則電流表的示數(shù)可能為零 備選訓練 解析光電管陰極材料的逸出功只與材料有關(guān) 而與入射光的頻率 入射光的強度無關(guān) A正確 用波長為 0的光照射陰極K時 電路中有光電流 可知波長為 0的光照射陰極K時 發(fā)生了光電效應 若用波長為 1 1 0 的光照射陰極K時 雖然入射光的頻率變小 但仍可能大于陰極的極限頻率 仍可能發(fā)生光電效應 因此電流表的示數(shù)可能不為零 B錯誤 僅增大電路中電源的電動勢 光電管兩端電壓增大 當達到飽和電流后 電流表的示數(shù)不再增大 C錯誤 將電路中電源的正負極對調(diào) 光電子做減速運動 若電子到達不了陽極 則此時電流表的示數(shù)為零 D正確 答案AD 2 2017 成都一診 多選 如圖所示為光電管的工作電路圖 分別用波長為 0 1 2的單色光做實驗 已知 1 0 2 當開關(guān)閉合后 用波長為 0的單色光照射光電管的陰極K時 電流表有示數(shù) 則下列說法正確的是