物理第12章 原子結(jié)構(gòu) 原子核 第1講 光電效應(yīng) 波粒二象性 新人教版

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1、原子結(jié)構(gòu)原子核原子結(jié)構(gòu)原子核第第 十十 二二 章章考試內(nèi)容考試內(nèi)容要求要求高考命題統(tǒng)計(jì)高考命題統(tǒng)計(jì)命題規(guī)律命題規(guī)律卷卷卷卷卷卷光電效應(yīng)光電效應(yīng)高考對本部分內(nèi)高考對本部分內(nèi)容考查形式比較容考查形式比較固定，一般比較固定，一般比較單一的考查某個(gè)單一的考查某個(gè)知識點(diǎn)，且知識知識點(diǎn)，且知識點(diǎn)相對比較單點(diǎn)相對比較單一，題型為選擇一，題型為選擇題和填空題題和填空題由于本部分內(nèi)容由于本部分內(nèi)容涉及點(diǎn)較多，且涉及點(diǎn)較多，且已經(jīng)改為必考內(nèi)已經(jīng)改為必考內(nèi)容，今后的命題容，今后的命題應(yīng)該向著多個(gè)考應(yīng)該向著多個(gè)考點(diǎn)融合的方向發(fā)點(diǎn)融合的方向發(fā)展展.愛因斯坦光電效應(yīng)方程愛因斯坦光電效應(yīng)方程T196分分氫原子光譜氫原子光譜

2、氫原子的能級結(jié)構(gòu)、能級公式氫原子的能級結(jié)構(gòu)、能級公式原子核的組成、放射性、原子核的衰變、半衰期原子核的組成、放射性、原子核的衰變、半衰期T156分分放射性同位素放射性同位素核力、核反應(yīng)方程核力、核反應(yīng)方程結(jié)合能、質(zhì)量虧損結(jié)合能、質(zhì)量虧損T176分分裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)、裂變反應(yīng)堆裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)、裂變反應(yīng)堆放射性的危害和防護(hù)放射性的危害和防護(hù)第一講光電效應(yīng)波粒二象性第一講光電效應(yīng)波粒二象性0202核心考點(diǎn)探究突破0303模擬演練穩(wěn)基提能欄目導(dǎo)航0101基礎(chǔ)再現(xiàn)雙基落實(shí)0404課后回顧高效練習(xí)0101基礎(chǔ)再現(xiàn)雙基落實(shí)1光電效應(yīng)光電效應(yīng)在光的照射下從金屬中發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)，發(fā)射出的電子叫

3、光電在光的照射下從金屬中發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)，發(fā)射出的電子叫光電子子2光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律(1)任何一種金屬都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須任何一種金屬都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須_這個(gè)極限頻這個(gè)極限頻率，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，低于這個(gè)頻率的光不能產(chǎn)生光電效應(yīng)率，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，低于這個(gè)頻率的光不能產(chǎn)生光電效應(yīng)一一光電效應(yīng)及其規(guī)律光電效應(yīng)及其規(guī)律大于大于 (2)光電子的最大初動能與入射光的光電子的最大初動能與入射光的_無關(guān)，只隨著入射光頻率的無關(guān)，只隨著入射光頻率的_而增大而增大(3)入射光照射到金屬上時(shí)，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的，一般不超過入射光照射到金屬上時(shí)，光

4、電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的，一般不超過109 s.(4)當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，光電流的大小與入射光的強(qiáng)度成正比當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，光電流的大小與入射光的強(qiáng)度成正比強(qiáng)度強(qiáng)度 增大增大 3愛因斯坦光電效應(yīng)方程愛因斯坦光電效應(yīng)方程(1)光子說：光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)能量是一份一份的，而且光本身就是由一個(gè)光子說：光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)能量是一份一份的，而且光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的，這些能量子被稱為個(gè)不可分割的能量子組成的，這些能量子被稱為_，頻率為，頻率為的光的能量子的光的能量子為為h.(2)光電效應(yīng)方程光電效應(yīng)方程表達(dá)式：表達(dá)式：_或或_.物理意義：金屬中的電子吸收一個(gè)光子

5、獲得的能量是物理意義：金屬中的電子吸收一個(gè)光子獲得的能量是h，這些能量一部分用，這些能量一部分用于克服金屬的于克服金屬的_，剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的初動能，剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的初動能Ek.光子光子 hEkW0 EkhW0 逸出功逸出功W0 (3)光電效應(yīng)方程的實(shí)質(zhì)是什么？從金屬的什么位置逸出的電子具有的動能最光電效應(yīng)方程的實(shí)質(zhì)是什么？從金屬的什么位置逸出的電子具有的動能最大？大？提示：提示：光電效應(yīng)方程實(shí)質(zhì)是能量守恒方程從金屬表面逸出的電子具有的動能光電效應(yīng)方程實(shí)質(zhì)是能量守恒方程從金屬表面逸出的電子具有的動能最大最大(4)根據(jù)根據(jù)EkhW0畫出畫出Ek圖線，如圖所示，圖線與橫軸和縱軸的交點(diǎn)

6、及斜圖線，如圖所示，圖線與橫軸和縱軸的交點(diǎn)及斜率的意義是什么？率的意義是什么？提示：提示：c是極限頻率，是極限頻率，E的大小是逸出功，斜率表示普朗克恒量的大小是逸出功，斜率表示普朗克恒量(5)在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，得到的遏止電壓在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率與入射光的頻率的關(guān)系如圖所的關(guān)系如圖所示若該直線的斜率和截距分別為示若該直線的斜率和截距分別為k和和b，電子電荷量的絕對值為，電子電荷量的絕對值為e，則普朗克常量，則普朗克常量可表示為可表示為_，所用材料的逸出功可表示為，所用材料的逸出功可表示為_.1波動性：波動性：光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有光的干涉、衍射、

7、偏振現(xiàn)象證明光具有_性性2粒子性：粒子性：光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)說明光具有光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)說明光具有_性性3光既具有光既具有_性，又具有性，又具有_性，稱為光的波粒二象性性，稱為光的波粒二象性二二光的波粒二象性光的波粒二象性波動波動 粒子粒子 波動波動 粒子粒子 1判斷正誤判斷正誤(1)任何頻率的光照射到金屬表面都可以發(fā)生光電效應(yīng)任何頻率的光照射到金屬表面都可以發(fā)生光電效應(yīng)()(2)光電子的最大初動能與入射光子的頻率成正比光電子的最大初動能與入射光子的頻率成正比()(3)光的頻率越高，光的粒子性越明顯，但仍具有波動性光的頻率越高，光的粒子性越明顯，但仍具有波動性()(4)德國物理學(xué)家普朗克提

8、出了量子假說，成功地解釋了光電效應(yīng)規(guī)律德國物理學(xué)家普朗克提出了量子假說，成功地解釋了光電效應(yīng)規(guī)律()(5)美國物理學(xué)家康普頓發(fā)現(xiàn)了康普頓效應(yīng)，證實(shí)了光的粒子性美國物理學(xué)家康普頓發(fā)現(xiàn)了康普頓效應(yīng)，證實(shí)了光的粒子性()答案：答案：(1)(2)(3)(4)(5)2(人教版選修人教版選修35P30演示實(shí)驗(yàn)改編演示實(shí)驗(yàn)改編)(多選多選)如圖所示用導(dǎo)線把驗(yàn)電器與鋅板如圖所示用導(dǎo)線把驗(yàn)電器與鋅板相連接，當(dāng)用紫外線照射鋅板時(shí)，發(fā)生的現(xiàn)象是相連接，當(dāng)用紫外線照射鋅板時(shí)，發(fā)生的現(xiàn)象是()A有光子從鋅板逸出有光子從鋅板逸出B有電子從鋅板逸出有電子從鋅板逸出C驗(yàn)電器指針張開一個(gè)角度驗(yàn)電器指針張開一個(gè)角度D鋅板帶負(fù)電鋅

9、板帶負(fù)電答案：答案：BC3(人教版選修人教版選修35P36第第2題改編題改編)(多選多選)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為的光照的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說法正確的是射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說法正確的是()A增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大B減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失C改用頻率小于改用頻率小于的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)D改用頻率大于改用頻率大于的光照射，光電子的最大初動能變大的光照射，光電子的最大初動能變大答案：答案：AD4(粵教版選修粵教版選修35P40

10、第第2題題)下列說法中正確的是下列說法中正確的是()A光的波粒二象性學(xué)說徹底推翻了麥克斯韋的光的電磁說光的波粒二象性學(xué)說徹底推翻了麥克斯韋的光的電磁說B在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，暗條紋的地方是光子永遠(yuǎn)不能到達(dá)的地方在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，暗條紋的地方是光子永遠(yuǎn)不能到達(dá)的地方C光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，大量光子打在光屏上的落點(diǎn)是有規(guī)律的，暗紋處落光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，大量光子打在光屏上的落點(diǎn)是有規(guī)律的，暗紋處落下光子的概率小下光子的概率小D單個(gè)光子具有粒子性，大量光子具有波動性單個(gè)光子具有粒子性，大量光子具有波動性E光的波動性是因?yàn)楣庾又g的相互作用的結(jié)果光的波動性是因?yàn)楣庾又g的相互作用的結(jié)果答案：答案：C

11、光電效應(yīng)的研究思路光電效應(yīng)的研究思路(1)兩條線索：兩條線索：(2)兩條對應(yīng)關(guān)系：光強(qiáng)大兩條對應(yīng)關(guān)系：光強(qiáng)大光子數(shù)目多光子數(shù)目多發(fā)射光電子多發(fā)射光電子多光電流大；光子頻率光電流大；光子頻率高高光子能量大光子能量大光電子的最大初動能大光電子的最大初動能大0202核心考點(diǎn)探究突破考點(diǎn)考點(diǎn)一一 光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是()A極限頻率越大的金屬材料逸出功越大極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B只要光照射的時(shí)間足夠長，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)只要光照射的時(shí)間足夠長，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C從金屬表面逸出的光電子的最大初動能越大，這種

12、金屬的逸出功越小從金屬表面逸出的光電子的最大初動能越大，這種金屬的逸出功越小D入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多A 解析：解析：逸出功逸出功W0h0，W00，A正確；只有照射光的頻率正確；只有照射光的頻率大于金屬極限頻大于金屬極限頻率率0，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，B錯；由光電效應(yīng)方程錯；由光電效應(yīng)方程EkmhW0知，因知，因不確定不確定時(shí)，無法確定時(shí)，無法確定Ekm與與W0的關(guān)系，的關(guān)系，C錯；光強(qiáng)錯；光強(qiáng)Enh，越大，越大，E一定，則光子數(shù)一定，則光子數(shù)n越越小，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)

13、就越少，小，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越少，D錯錯對光電效應(yīng)的四點(diǎn)提醒對光電效應(yīng)的四點(diǎn)提醒(1)能否發(fā)生光電效應(yīng)，不取決于光的強(qiáng)度而取決于光的頻率能否發(fā)生光電效應(yīng)，不取決于光的強(qiáng)度而取決于光的頻率(2)光電效應(yīng)中的光電效應(yīng)中的“光光”不是特指可見光，也包括不可見光不是特指可見光，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)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，而是電子光電子不是光子，而是電子1(2018遼寧葫蘆島高中協(xié)作體聯(lián)考遼寧葫蘆島高中協(xié)作體聯(lián)考)用頻率相同但強(qiáng)度不同的兩束光分別去用頻率相同但強(qiáng)度不同的兩束光分別去照射同一金屬，則照射同一金屬，則()

14、A是否發(fā)生光電效應(yīng)和光的強(qiáng)度無關(guān)，但和光照射的時(shí)間長短有關(guān)是否發(fā)生光電效應(yīng)和光的強(qiáng)度無關(guān)，但和光照射的時(shí)間長短有關(guān)B若發(fā)生光電效應(yīng)，則在相同時(shí)間內(nèi)，用強(qiáng)度較大的光照射金屬時(shí)逸出的光若發(fā)生光電效應(yīng)，則在相同時(shí)間內(nèi)，用強(qiáng)度較大的光照射金屬時(shí)逸出的光電子數(shù)較多電子數(shù)較多C若發(fā)生光電效應(yīng)，則強(qiáng)度較大的光照射出的光電子的最大初動能大若發(fā)生光電效應(yīng)，則強(qiáng)度較大的光照射出的光電子的最大初動能大D若發(fā)生光電效應(yīng)，則強(qiáng)度較大的光照射出的光電子的最大初動能小若發(fā)生光電效應(yīng)，則強(qiáng)度較大的光照射出的光電子的最大初動能小B 解析：解析：能否發(fā)生光電效應(yīng)，與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度和光照時(shí)間能否發(fā)生光電效應(yīng)，與入

15、射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度和光照時(shí)間均無關(guān)，均無關(guān)，A錯誤；若發(fā)生光電效應(yīng)，則在相同時(shí)間內(nèi)，用強(qiáng)度較大的光照射金屬時(shí)錯誤；若發(fā)生光電效應(yīng)，則在相同時(shí)間內(nèi)，用強(qiáng)度較大的光照射金屬時(shí)逸出的光電子數(shù)較多，逸出的光電子數(shù)較多，B正確；光電子的最大初動能正確；光電子的最大初動能EkmhW0，若發(fā)生光電效，若發(fā)生光電效應(yīng)，則兩束光照射出的光電子的最大初動能相同，應(yīng)，則兩束光照射出的光電子的最大初動能相同，C、D錯誤錯誤2如圖所示，用綠光照射一光電管的陰極時(shí)產(chǎn)生光電效應(yīng)，欲使光子從陰極如圖所示，用綠光照射一光電管的陰極時(shí)產(chǎn)生光電效應(yīng)，欲使光子從陰極逸出時(shí)的最大初動能增大，應(yīng)采取的措施是逸出時(shí)的最大初動能

16、增大，應(yīng)采取的措施是()A改用紅光照射改用紅光照射B改用紫光照射改用紫光照射C增大綠光的強(qiáng)度增大綠光的強(qiáng)度D增大加在光電管上的正向電壓增大加在光電管上的正向電壓B 解析：解析：發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動能隨照射光頻率的增大而增大，與發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動能隨照射光頻率的增大而增大，與照射光強(qiáng)度、光電管的電壓無關(guān)，紅光的頻率比綠光的頻率小，不一定能發(fā)生光電照射光強(qiáng)度、光電管的電壓無關(guān)，紅光的頻率比綠光的頻率小，不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，即使發(fā)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動能也較小，而紫光的頻率大于綠光的效應(yīng)，即使發(fā)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動能也較小，而紫光的頻率大于綠光的頻率，故選項(xiàng)

17、頻率，故選項(xiàng)B正確正確.1三個(gè)關(guān)系三個(gè)關(guān)系(1)愛因斯坦光電效應(yīng)方程愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0.(2)光電子的最大初動能光電子的最大初動能Ek可以利用光電管用實(shí)驗(yàn)的方法測得，即可以利用光電管用實(shí)驗(yàn)的方法測得，即EkeUc，其，其中中Uc是遏止電壓是遏止電壓(3)光電效應(yīng)方程中的光電效應(yīng)方程中的W0為逸出功，它與極限頻率為逸出功，它與極限頻率c的關(guān)系是的關(guān)系是W0hc.考點(diǎn)二考點(diǎn)二 光電效應(yīng)方程和光電效應(yīng)圖象光電效應(yīng)方程和光電效應(yīng)圖象2四類圖象四類圖象小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖甲所示已知普朗克常

18、量如圖甲所示已知普朗克常量h6.631034Js.(1)圖甲中電極圖甲中電極A為光電管的為光電管的_(填填“陰極陰極”或或“陽極陽極”)；(2)實(shí)驗(yàn)中測得銣的遏止電壓實(shí)驗(yàn)中測得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率與入射光頻率之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率截止頻率c_Hz，逸出功，逸出功W0_J；(3)如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率7001014Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動能，則產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek_J.答案：答案：(1)陽極陽極(2)5.1510143.411019(3)1.231019 解析：解析：(1)題圖甲為利用光電管產(chǎn)生光電流的實(shí)驗(yàn)電路

19、，光電子從題圖甲為利用光電管產(chǎn)生光電流的實(shí)驗(yàn)電路，光電子從K極發(fā)射出極發(fā)射出來，故來，故K為光電管的陰極，為光電管的陰極，A為光電管的陽極為光電管的陽極(2)遏止電壓對光電子做負(fù)功，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程有遏止電壓對光電子做負(fù)功，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程有eUcEkhW0.結(jié)合題圖乙可知，當(dāng)結(jié)合題圖乙可知，當(dāng)Uc0時(shí)，時(shí)，515101 4Hz，故銣的截止頻率，故銣的截止頻率c5.151014Hz，逸出功，逸出功W0hc3.411019 J.(3)若入射光的頻率若入射光的頻率7.001014Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動能，則產(chǎn)生的光電子的最大初動能EkhW01.231019 J.B 3(20

20、18云南聯(lián)考云南聯(lián)考)(多選多選)用圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，分別用用圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，分別用a、b、c三束光照射光電管陰極，得到光電管兩端的電壓與相應(yīng)的光電流的關(guān)系如圖乙三束光照射光電管陰極，得到光電管兩端的電壓與相應(yīng)的光電流的關(guān)系如圖乙所示，其中所示，其中a、c兩束光照射時(shí)對應(yīng)的遏止電壓相同，均為兩束光照射時(shí)對應(yīng)的遏止電壓相同，均為Uc2，則下列論述正確的是，則下列論述正確的是()Aa、c兩束光的光強(qiáng)相同兩束光的光強(qiáng)相同Ba、c兩束光的頻率相同兩束光的頻率相同Cb光的波長最短光的波長最短D用用a光照射時(shí)光電管發(fā)出的光電子的最大初動能最大光照射時(shí)光電管發(fā)出的光電子的最

21、大初動能最大BC 解析：解析：根據(jù)題圖乙所示光電管兩端的電壓與相應(yīng)的光電流的關(guān)系可知，根據(jù)題圖乙所示光電管兩端的電壓與相應(yīng)的光電流的關(guān)系可知，a、c兩兩束光照射時(shí)對應(yīng)的遏止電壓相同，說明束光照射時(shí)對應(yīng)的遏止電壓相同，說明a、c兩束光的頻率相同，兩束光的頻率相同，a、c兩束光產(chǎn)生的兩束光產(chǎn)生的飽和光電流不同，說明光強(qiáng)不同，選項(xiàng)飽和光電流不同，說明光強(qiáng)不同，選項(xiàng)A錯誤，錯誤，B正確正確b光照射時(shí)對應(yīng)的遏止電壓光照射時(shí)對應(yīng)的遏止電壓最大，說明最大，說明b光的頻率最大，波長最短，照射光電管時(shí)發(fā)出的光電子的最大初動能光的頻率最大，波長最短，照射光電管時(shí)發(fā)出的光電子的最大初動能最大，選項(xiàng)最大，選項(xiàng)C正確，正確，D錯誤錯誤4(多選多選)如圖所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動能如圖所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動能Ek隨入射隨入射光頻率光頻率的變化圖線的變化圖線(直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)427，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5)由圖可知由圖可知()A該金屬的截止頻率為該金屬的截止頻率為4271014 HzB該金屬的截止頻率為該金屬的截止頻率為551014 HzC該圖線的斜率表示普朗克常量該圖線的斜率表示普朗克常量D該金屬的逸出功為該金屬的逸出功為0.5 eVAC 謝謝觀看