《2018年高考物理一轮总复习 第3章 第1节 对光电效应方程的应用和图象分析课件 鲁科版选修3-5》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018年高考物理一轮总复习 第3章 第1节 对光电效应方程的应用和图象分析课件 鲁科版选修3-5（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、热点突破：热点突破：对光电效应方程的应用对光电效应方程的应用和图象分析和图象分析1.热点透析热点透析2.典例剖析典例剖析3.规律方法规律方法4.跟踪训练跟踪训练选修选修3-53-5 动量守恒动量守恒 波粒二相性波粒二相性原子结构与原子核原子结构与原子核5.真题演练真题演练一、热点透析一、热点透析1.热点透析热点透析1基本物理量基本物理量(1)光子的能量光子的能量_，其中，其中h6.631034 Js(称为普朗克称为普朗克常量常量)(2)逸出功逸出功W0：使电子脱离某种金属所做功的：使电子脱离某种金属所做功的_(3)最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的
2、_吸收吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值2光电效应方程光电效应方程光电子的最大初动能光电子的最大初动能Ek与入射光光子的能量与入射光光子的能量h和逸出功和逸出功W0之间之间的关系：的关系：Ek_.hv 最小值最小值电子电子hvW0光电效应的图象分析光电效应的图象分析图象名称图象名称图线形状图线形状由图线直接由图线直接(间接间接)得到的物理量得到的物理量最大初动能最大初动能Ek与入与入射光频率射光频率的关系的关系图线图线颜色相同、强度不颜色相同、强度不同的光同的光,光电流与光电流与电压的关系电压的关系颜色不同时颜色不同时,光电光电
3、流与电压的关系流与电压的关系遏止电压遏止电压Uc与入射与入射光频率光频率的关系图的关系图线线极限频率极限频率:图线与图线与轴交点的横坐标轴交点的横坐标c逸出功逸出功:图线与图线与Ek轴交点的纵坐标的值轴交点的纵坐标的值W0|E|E普朗克常量普朗克常量:图线的斜率图线的斜率kh遏止电压遏止电压Uc：图线与横轴的交点：图线与横轴的交点饱和光电流饱和光电流Im：电流的最大值：电流的最大值最大初动能：最大初动能：EkmeUc遏止电压遏止电压Uc1、Uc2饱和光电流饱和光电流最大初动能最大初动能Ek1eUc1，Ek2eUc2截止频率截止频率c:图线与横轴的交点图线与横轴的交点遏止电压遏止电压Uc:随入射
4、光频率的增大而增大随入射光频率的增大而增大普朗克常量普朗克常量h:等于图线的斜率与电子电等于图线的斜率与电子电量的乘积量的乘积,即即hke。(注：此时两极之间接注：此时两极之间接反向电压反向电压)二、典例剖析二、典例剖析2. 典例剖析典例剖析【 例例 1】 2015新新 课课 标标 全全 国国 卷卷 ，35(1)在在某某次次光光电电效效应应实实验验中中，得得到到的的遏遏止止电电压压Uc与与入入射射光光的的频频率率的的关关系系如如图图所所示示。若若该该直直线线的的斜斜率率和和截截距距分分别别为为k和和b，电电子子电电荷荷量量的的绝绝对对值值为为e，则则普普朗朗克克常常量量可可表表示示为为_，所所
5、用用材材料料的逸出功可表示为的逸出功可表示为_。解析显隐解析显隐易易ekeb强激光能使其发生光强激光能使其发生光电效应电效应,说明一个电子说明一个电子吸收了多个光子吸收了多个光子.【备选备选】 (2013北京理综北京理综,20)以往我们认识的以往我们认识的光电效应是单光子光电效应光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出出.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识认识,用强激光照射金属用强激光照射金属,由于其光子密度极大由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多
6、个光子成为可能一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应从而形成多光子光电效应,这已被实验证实这已被实验证实.光电效应实验装置示意如图光电效应实验装置示意如图.用频率为用频率为的普通光源照射阴极的普通光源照射阴极K,没有发没有发生光电效应生光电效应.换用同样频率换用同样频率的强激光照射阴极的强激光照射阴极K,则发生了光电效应则发生了光电效应;此此时时,若加上反向电压若加上反向电压U,即将阴极即将阴极K接电源正极接电源正极,阳极阳极A接电源负极接电源负极,在在KA之间就形成了使光电子减速的电场之间就形成了使光电子减速的电场.逐渐增大逐渐增大U,光电流会逐渐减小；光电流会逐渐
7、减小；当光电流恰好减小到零时当光电流恰好减小到零时,所加反向电压所加反向电压U可能是下列的可能是下列的(其中其中W为逸为逸出功出功,h为普朗克常量为普朗克常量,e为电子电量为电子电量)() 转解析转解析中中三、规律方法三、规律方法3.规律方法规律方法1解光电效应问题的常用技巧解光电效应问题的常用技巧 (1)判断和描述时应理清三个关系：判断和描述时应理清三个关系：光电效应的实质光电效应的实质(单个光子与单个电子间相互作用产生的单个光子与单个电子间相互作用产生的)光电子的最大初动能的来源光电子的最大初动能的来源(金属表面的自由电子吸收光子金属表面的自由电子吸收光子后克服逸出功逸出后具有的动能后克服
8、逸出功逸出后具有的动能)入射光强度与光电流的关系入射光强度与光电流的关系(当入射光的频率大于极限频率当入射光的频率大于极限频率时光电流的强度与入射光的强度成正比时光电流的强度与入射光的强度成正比) (2)定量分析时应抓住三个关系式：定量分析时应抓住三个关系式：爱因斯坦光电效应方程：爱因斯坦光电效应方程：EkhW0.最大初动能与遏止电压的关系：最大初动能与遏止电压的关系：EkeUc.逸出功与极限频率的关系：逸出功与极限频率的关系：W0h 0. 2.由由Ek -图象可以得到的物理量图象可以得到的物理量 (1)极限频率：图线与极限频率：图线与轴交点的横坐标轴交点的横坐标0.(2)逸出功：图线与逸出功
9、：图线与Ek轴交点的纵坐标的值轴交点的纵坐标的值W0E.(3)普朗克常量：图线的斜率普朗克常量：图线的斜率kh. 极限极限频率频率数值等于数值等于逸出功逸出功【变变式式训训练练2】 用用不不同同频频率率的的紫紫外外线线分分别别照照射射钨钨和和锌锌的的表表面面而而产产生生光光电电效效应应，可可得得到到光光电电子子最最大大初初动动能能Ek随随入入射射光光频频率率变变化化的的Ek图图象象。已已知知钨钨的的逸逸出出功功是是3.28 eV，锌锌的的逸逸出出功功是是3.34 eV，若若将将二二者者的的图图线线画画在在同同一一个个Ek坐坐标标系系中中，如如图图所所示示，用用实实线线表表示示钨，虚线表示锌，则
10、正确反映这一过程的是钨，虚线表示锌，则正确反映这一过程的是()解析显隐解析显隐四、跟踪训练四、跟踪训练4.跟踪训练跟踪训练【跟踪训练跟踪训练】 如图所示是用光照射某种如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线射光频率的变化图线(直线与横轴的交直线与横轴的交点坐标点坐标4.27，与纵轴交点坐标，与纵轴交点坐标0.5)由由图可知图可知()A.该金属的截止频率为该金属的截止频率为4.271014HzB.该金属的截止频率为该金属的截止频率为5.51014HzC.该图线的斜率表示普朗克常量该图线的斜率表示普朗克常量D.该金属的逸出功为该金
11、属的逸出功为0.5 eV 解析显隐解析显隐易易【跟踪训练跟踪训练】爱因斯坦因提出了光量子爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获概念并成功地解释光电效应的规律而获得得1921年诺贝尔物理学奖。某种金属逸年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能出光电子的最大初动能Ekm与入射光频与入射光频率率的关系如图示的关系如图示,其中其中0为极限频率。为极限频率。从图中可以确定的是从图中可以确定的是()A逸出功与逸出功与有关有关BEkm与入射光强度成正比与入射光强度成正比C当当0时，会逸出光电子时，会逸出光电子D图中直线的斜率与普朗克常量有关图中直线的斜率与普朗克常量有关解析显隐解析
12、显隐易易【跟踪训练跟踪训练】在光电效应实验中在光电效应实验中,飞飞同飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光甲光、乙光、丙光)如图示。则可判断如图示。则可判断出出()A甲光的频率大于乙光的频率甲光的频率大于乙光的频率B乙光的波长大于丙光的波长乙光的波长大于丙光的波长C乙光对应的截止频率大于丙光的截乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率止频率D甲光对应的光甲光对应的光电子最大初动能大电子最大初动能大于丙光的光电子最于丙光的光电子最大初动能大初动能解析显隐解析显隐中中五、真题演练五、真题演练5.真题演练真题演练C中中
