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光電效應(yīng)高三物理教案
作為一位無(wú)私奉獻(xiàn)的人民教師，通常會(huì)被要求編寫(xiě)教案，編寫(xiě)教案有利于我們弄通教材內(nèi)容，進(jìn)而選擇科學(xué)、恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法。快來(lái)參考教案是怎么寫(xiě)的吧！以下是小編收集整理的光電效應(yīng)高三物理教案，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。
光電效應(yīng)高三物理教案1
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
（1）知道光電效應(yīng)現(xiàn)象
（2）知道光子說(shuō)的內(nèi)容，會(huì)計(jì)算光子頻率與能量間的關(guān)系
（3）會(huì)簡(jiǎn)單地用光子說(shuō)解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象
（4）知道光電效應(yīng)現(xiàn)象的一些簡(jiǎn)單應(yīng)用
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力
教學(xué)建議
教材分析
分析一：課本中先介紹光電效應(yīng)現(xiàn)象，再學(xué)習(xí)光子說(shuō)，最后用光子說(shuō)解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。本節(jié)內(nèi)容說(shuō)明光具有粒子性，從而引出量子論的基本知識(shí)。
分析二：光電效應(yīng)有如下特點(diǎn)：
①光電效應(yīng)在極短的時(shí)間內(nèi)完成；
②入射光的頻率大于金屬的極限頻率才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象；
③在已經(jīng)發(fā)生光電效應(yīng)的條件下，逸出的光電子的數(shù)量跟入射光的強(qiáng)度成正比；
④在已經(jīng)發(fā)生光電效應(yīng)的條件下，光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大。
教法建議
建議一：對(duì)于光電效應(yīng)現(xiàn)象先要求學(xué)生記住光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，然后運(yùn)用光子說(shuō)去解釋它，這樣可以加深學(xué)生的理解。
建議二：學(xué)生應(yīng)該會(huì)根據(jù)逸出功求發(fā)生光電效應(yīng)的'極限頻率，但可以不要求運(yùn)用愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程進(jìn)行計(jì)算。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
光電效應(yīng)、光子
教學(xué)重點(diǎn)：光電效應(yīng)現(xiàn)象
教學(xué)難點(diǎn)：運(yùn)用光子說(shuō)解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象
示例：
一、光電效應(yīng)
1、演示光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
2、在光的照射下物體發(fā)射光子的現(xiàn)象叫光電效應(yīng)
3、現(xiàn)象：
（1）光電效應(yīng)在極短的時(shí)間內(nèi)完成；
（2）入射光的頻率大于金屬的極限頻率才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象；
（3）在已經(jīng)發(fā)生光電效應(yīng)的條件下，逸出光電子的數(shù)量跟入射光的強(qiáng)度成正比；
（4）在已經(jīng)發(fā)生光電效應(yīng)的條件下，光電子最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大。
4、學(xué)生看書(shū)上表格常見(jiàn)金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率
5、提出問(wèn)題：為什么會(huì)發(fā)生3中的現(xiàn)象
二、光子說(shuō)
1、普朗克的量子說(shuō)
2、愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)
在空間傳播的光不是連續(xù)的，而是一份份的，每一份叫做光量子，簡(jiǎn)稱(chēng)光子。
三、用光子說(shuō)解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象
先由學(xué)生閱讀課本上的解釋過(guò)程，然后教師提出問(wèn)題，由學(xué)生解釋。
四、光電效應(yīng)方程
1、逸出功
2、愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程
對(duì)一般學(xué)生只需簡(jiǎn)單介紹
對(duì)層次較好的學(xué)生可以練習(xí)簡(jiǎn)單計(jì)算，深入理解方程的意義
例題：用波長(zhǎng)200nm的紫外線照射鎢的表面，釋放出的光電子中最大的動(dòng)能是2.94eV.用波長(zhǎng)為160nm的紫外線照射鎢的表面，釋放出來(lái)的光電子的最大動(dòng)能是多少？
五、光電效應(yīng)的簡(jiǎn)單應(yīng)用
六、作業(yè)
探究活動(dòng)
題目：光電效應(yīng)的應(yīng)用
組織：分組
方案：分組利用光電二極管的特性制作小發(fā)明
評(píng)價(jià)：可操作性、創(chuàng)新性、實(shí)用性
光電效應(yīng)高三物理教案2
1、知識(shí)與技能
(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。
(2)知道愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程以及意義。
(3)了解康普頓效應(yīng)，了解光子的動(dòng)量
2、過(guò)程與方法：經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問(wèn)題，驗(yàn)證物理規(guī)律。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧，發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲，樂(lè)于探究自然界的奧秘，能體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。
教學(xué)重點(diǎn)：光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律
教學(xué)難點(diǎn)：愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程以及意義
教學(xué)方法：教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。
教學(xué)用具：投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備
(一)引入新課
回顧前面的學(xué)習(xí)，總結(jié)人類(lèi)對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)的發(fā)展過(guò)程?
(多媒體投影，見(jiàn)課件。)光的干涉、衍射現(xiàn)象說(shuō)明光是電磁波，光的偏振現(xiàn)象進(jìn)一步說(shuō)明光還是橫波。19世紀(jì)60年代，麥克斯韋又從理論上確定了光的電磁波本質(zhì)。然而，出人意料的是，正當(dāng)人們以為光的波動(dòng)理論似乎非常完美的時(shí)候，又發(fā)現(xiàn)了用波動(dòng)說(shuō)無(wú)法解釋的新現(xiàn)象——光電效應(yīng)現(xiàn)象。對(duì)這一現(xiàn)象及其他相關(guān)問(wèn)題的研究，使得人們對(duì)光的又一本質(zhì)性認(rèn)識(shí)得到了發(fā)展。
(二)進(jìn)行新課
1、光電效應(yīng)
實(shí)驗(yàn)演示1：(課件輔助講述)用弧光燈照射擦得很亮的鋅板，(注意用導(dǎo)線與不帶電的驗(yàn)電器相連)，使驗(yàn)電器張角增大到約為30度時(shí)，再用與絲綢磨擦過(guò)的玻璃棒去靠近鋅板，則驗(yàn)電器的指針張角會(huì)變大。上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么?(表明鋅板在射線照射下失去電子而帶正電)
概念：在光(包括不可見(jiàn)光)的照射下，從物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)。發(fā)射出來(lái)的電子叫做光電子。
2、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律
(1)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)
如圖所示，光線經(jīng)石英窗照在陰極上，便有電子逸出----光電子。光電子在電場(chǎng)作用下形成光電流。
概念：遏止電壓，將換向開(kāi)關(guān)反接，電場(chǎng)反向，則光電子離開(kāi)陰極后將受反向電場(chǎng)阻礙作用。當(dāng)K、A間加反向電壓，光電子克服電場(chǎng)力作功，當(dāng)電壓達(dá)到某一值Uc時(shí)，光電流恰為0。Uc稱(chēng)遏止電壓。
根據(jù)動(dòng)能定理，有：
(2)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律
①光電流與光強(qiáng)的關(guān)系：飽和光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比。
②截止頻率νc----極限頻率，對(duì)于每種金屬材料，都相應(yīng)的有一確定的截止頻率νc，當(dāng)入射光頻率ν>νc時(shí)，電子才能逸出金屬表面;當(dāng)入射光頻率ν<νc時(shí)，無(wú)論光強(qiáng)多大也無(wú)電子逸出金屬表面。
③光電效應(yīng)是瞬時(shí)的。從光開(kāi)始照射到光電子逸出所需時(shí)間<10-9s。
3、光電效應(yīng)解釋中的疑難
經(jīng)典理論無(wú)法解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
經(jīng)典理論認(rèn)為，按照經(jīng)典電磁理論，入射光的光強(qiáng)越大，光波的電場(chǎng)強(qiáng)度的振幅也越大，作用在金屬中電子上的力也就越大，光電子逸出的能量也應(yīng)該越大。也就是說(shuō)，光電子的能量應(yīng)該隨著光強(qiáng)度的增加而增大，不應(yīng)該與入射光的頻率有關(guān)，更不應(yīng)該有什么截止頻率。
光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明：飽和電流不僅與光強(qiáng)有關(guān)而且與頻率有關(guān)，光電子初動(dòng)能也與頻率有關(guān)。只要頻率高于極限頻率，即使光強(qiáng)很弱也有光電流;頻率低于極限頻率時(shí)，無(wú)論光強(qiáng)再大也沒(méi)有光電流。
光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性。而經(jīng)典認(rèn)為光能量分布在波面上，吸收能量要時(shí)間，即需能量的積累過(guò)程。
為了解釋光電效應(yīng)，愛(ài)因斯坦在能量子假說(shuō)的基礎(chǔ)上提出光子理論，提出了光量子假設(shè)。
4、愛(ài)因斯坦的光量子假設(shè)
(1)內(nèi)容
光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)以能量為hν的微粒形式出現(xiàn)，而且在空間傳播時(shí)也是如此。也就是說(shuō)，頻率為ν的光是由大量能量為E=hν的光子組成的粒子流，這些光子沿光的傳播方向以光速c運(yùn)動(dòng)。
(2)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程
在光電效應(yīng)中金屬中的電子吸收了光子的能量，一部分消耗在電子逸出功W0，另一部分變?yōu)楣怆娮右莩龊蟮腵動(dòng)能Ek。由能量守恒可得出：
W0為電子逸出金屬表面所需做的功，稱(chēng)為逸出功。Wk為光電子的最大初動(dòng)能。
(3)愛(ài)因斯坦對(duì)光電效應(yīng)的解釋
①光強(qiáng)大，光子數(shù)多，釋放的光電子也多，所以光電流也大。
②電子只要吸收一個(gè)光子就可以從金屬表面逸出，所以不需時(shí)間的累積。
③從方程可以看出光電子初動(dòng)能和照射光的頻率成線性關(guān)系
④從光電效應(yīng)方程中，當(dāng)初動(dòng)能為零時(shí)，可得極限頻率：
愛(ài)因斯坦光子假說(shuō)圓滿(mǎn)解釋了光電效應(yīng)，但當(dāng)時(shí)并未被物理學(xué)家們廣泛承認(rèn)，因?yàn)樗耆`背了光的波動(dòng)理論。
5、光電效應(yīng)理論的驗(yàn)證
美國(guó)物理學(xué)家密立根，花了十年時(shí)間做了“光電效應(yīng)”實(shí)驗(yàn)，結(jié)果在1915年證實(shí)了愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，h的值與理論值完全一致，又一次證明了“光量子”理論的正確。
6、展示演示文稿資料：愛(ài)因斯坦和密立根
由于愛(ài)因斯坦提出的光子假說(shuō)成功地說(shuō)明了光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，榮獲1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
密立根由于研究基本電荷和光電效應(yīng)，特別是通過(guò)著名的油滴實(shí)驗(yàn)，證明電荷有最小單位。獲得1923年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
點(diǎn)評(píng)：應(yīng)用物理學(xué)家的歷史資料，不僅有真實(shí)感，增強(qiáng)了說(shuō)服力，同時(shí)也能對(duì)學(xué)生進(jìn)行發(fā)放教育，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，激發(fā)學(xué)生的探索精神。
光電效應(yīng)在近代技術(shù)中的應(yīng)用
(1)光控繼電器
可以用于自動(dòng)控制，自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)跟蹤等。
(2)光電倍增管
可對(duì)微弱光線進(jìn)行放大，可使光電流放大105~108倍，靈敏度高，用在工程、天文、科研、軍事等方面。
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