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作者:虞琴 来源:本站原创 编辑:二高 日期:2017年10月19日 点击:

2  光电效应与光的量子说

 

【教学目标】

1.知识与技能

1)了解光电效应的研究史实,了解并识别光电效应现象。

2)能表述光电效应现象的规律,会用光子假说解释光电效应的规律。

3)理解光电效应方程及各个物理量的含义。

2.过程与方法

1)观察赫兹实验中的带电现象,体验发现的过程。

2)经历“探究光电效应规律”的过程,获得探究活动的体验。

3)领略“发现现象──研究规律──提出假说──实验验证”的物理学研究方法。

3.情感态度与价值观

1)体验探究自然规律的艰辛与喜悦。

2)陶冶崇尚科学、仰慕科学家,欣赏物理学的奇妙与和谐的情愫。

3)学习科学家敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神,培养判断有关信息是否科学的意识。

【教学重点】

探究光电效应的基本规律。

【教学难点】

对爱因斯坦光电效应方程的理解。

【教学用具】

1.实验装置:光电效应现象演示装置

2.多媒体课件:赫兹实验装置示意图;勒纳德光电效应原理图;赫兹、勒纳德、爱因斯坦、密立根资料图片

 

【教学过程】

按历史的发展顺序展开教学活动

  1. 引入。

  2. 赫兹意外发现光电效应。

    介绍光电效应演示实验(紫外线照射),先让学生观察现象,再让学生分析锌板带电的种类及原因,得到光电效应的相关概念。

  3. 勒纳德对光电效应规律的研究。

  1. 介绍探究光电效应规律的分压电路(正向电压),让学生提出探究光电效应条件的方案,教师演示,学生观察现象并分析原因,得到截止频率的概念,知道不同金属的截止频率不同,并让学生概括出光电效应产生的条件。

  2. 让学生提出探究光电流大小与光强关系的方案,并请同学实施操作,自己总结,得出结论。

  3. 通过遮光消失等现象得出光电效应瞬时性的规律。

  4. 对上述电路做进一步的分析:增大电压,观察现象,分析原因。让学生思考:若电压反向,可能出现的现象,分析原因,得到:Ek越大,越容易形成光电流。进一步分析:加大反向电压直至光电流为零的原因,说明现在的光电子的Ek已不足以克服电场力做功到达阳极,形成光电流。此时增大光强,依然没有,说明Ek与光强无关;改变入射光的颜色,发现又有了光电流,分析说明Ekf的关系,得出结论。

  1. 介绍波动理论对光电效应及其规律的解释遇到的困难。

    运用波动说的理论,对照规律逐条解释,与规律不一致。

  2. 爱因斯坦提出光子说,圆满解释光电效应现象及规律。

    介绍光子说的内容,光子能量、逸出功的表达式,根据能量守恒得到爱因斯坦光电效应方程,对光电效应的规律做出解释。

  3. 密立根精确实验,验证爱因斯坦的光电效应方程的正确性。

  4. 简单介绍光电效应的重要应用。

  5. 总结探究光电效应的历史进程,明确科学探究的基本方法。(发现现象──研究规律──提出假说──实验验证)