資源簡介

章末素養提升
物理 觀念 光的粒 子性 光電效應 實驗規律 (1)存在　　　　電流 (2)存在　　　　頻率 (3)存在　　　　電壓 (4)瞬時性
光子 假說 光子：光的能量是　　　　的，而是一份一份的光量子。 光子的能量：ε=　　　
愛因斯坦光電效應方程：hν=　　　　　　　　，W0只決定于　　　　　　　
光的波 動性 光的單縫　　　　實驗 光的雙縫　　　　實驗
光的波 粒二象 性 少量光子表現出　　　　性，大量光子表現出　　　　性 高頻光子粒子性顯著，低頻光子波動性顯著 光傳播時表現出　　　　，與微粒作用時表現出　　　　
德布羅 意波 實物粒子的波長與其動量的關系：　　　 電子的　　　　現象證實了實物粒子的波動性
不確定 性關系 表達式　　　　　　　　　　　 不能同時準確確定粒子的　　　　和　　　　
科學 思維 1.能用愛因斯坦的光電效應方程解釋光電效應現象 2.能用波粒二象性解釋與解決有關問題
科學態度 與責任 領會不確定性關系的確立對人們認識物質世界的影響
例1　(多選)(2023·深圳市高二期中改編)下列表述正確的是 (　　)
A.光的干涉和衍射實驗表明，光是一種電磁波，具有波動性，光電效應和康普頓效應則表明光在與物體相互作用時，光表現出粒子性
B.由ε=hν和p=知，普朗克常量h架起了粒子性與波動性之間的橋梁
C.康普頓效應表明光子除了具有能量之外還有動量
D.光電效應實驗中，遏止電壓由入射光強度決定，入射光強度越大，遏止電壓就越大
1.光的干涉和衍射現象揭示了光的波動性。
2.光電效應、康普頓效應揭示了光的粒子性。
3.光的波長越長，波動性越明顯，光的波長越短，粒子性越明顯。
4.一切物體都具有波粒二象性。
例2　(2023·廣東階段練習)很多商店裝有光電池電子眼探測設備，當顧客到來時，門會自動打開。這種設備的原理是：當光的強度發生變化時，傳感器產生的電流大小發生改變，這是光電效應的一種應用。若光電材料始終能夠發生光電效應，則下列說法正確的是 (　　)
A.入射光的強度一定時，波長越長，單位時間內逸出的光電子越多
B.入射光的強度越大，光電子的最大初動能一定越大
C.光電子的最大初動能越大，光電子形成的電流一定越大
D.用同一單色光照射光電管，單位時間內逸出的光電子數越多，光電子的最大初動能越大
光電效應中的兩個決定關系
光的強度越強→光子數目多→發射光電子多→光電流大
光的頻率高→光子能量大→產生光電子的最大初動能大
例3　(2024·江門市模擬)圖甲為研究光電效應的實驗裝置，用不同頻率的單色光照射陰極K，正確操作下，記錄相應電表示數并繪制如圖乙所示的Uc-ν圖像，當頻率為ν1時繪制了如圖丙所示的I-U圖像，圖中所標數據均為已知量，則下列說法正確的是 (　　)
A.飽和電流與K、A之間的電壓有關
B.測量遏止電壓Uc時，滑片P應向b移動
C.陰極K的逸出功W0=
D.普朗克常量h=
圖像名稱 圖線形狀 由圖線直接(間接)得到的物理量
最大初動能Ek與入射光頻率ν的關系圖線 ①截止頻率：圖線與ν軸交點的橫坐標νc。 ②逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐標的絕對值， W0=|-E|=E。 ③普朗克常量：圖線的斜率k=h
顏色相同、強度不同的光，光電流與電壓的關系圖線 ①遏止電壓Uc：圖線與橫軸交點的橫坐標。 ②飽和電流：電流的最大值。 ③最大初動能：Ek=eUc
顏色不同時，光電流與電壓的關系圖線 ①遏止電壓Uc1、Uc2。 ②最大初動能Ek1=eUc1，Ek2=eUc2
遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關系圖線 ①截止頻率νc：圖線與橫軸交點的橫坐標。 ②遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大。 ③普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積，即h=ke(注：此時兩極之間接反向電壓)
例4　光電傳感器是智能技術領域不可或缺的關鍵器件，而光電管又是光電傳感器的重要元件。如圖所示，某光電管K極板的逸出功W0=hν，若分別用頻率為2ν的a光和頻率為5ν的b光照射該光電管，則下列說法正確的是 (　　)
A.a光和b光的波長之比為2∶5
B.用a光和b光分別照射該光電管，逸出光電子的最大初動能之比為2∶5
C.加反向電壓時，對應的遏止電壓之比為1∶4
D.加正向電壓時，對應形成的飽和光電流之比為1∶4
1.愛因斯坦光`電效應方程Ek=hν-W0。
2.逸出功與截止頻率關系W0=hν0。
3.遏止電壓與最大初動能關系Ek=eUc。
答案精析
飽和　截止　遏止　不連續　hν　Ek+W0　金屬本身　衍射　干涉　粒子　波動　波動性　粒子性　λ=　衍射　ΔxΔp≥　位置　動量
提能綜合訓練
例1　ABC　［光是一種電磁波，既有波動性又有粒子性，光的傳播主要表現波動性如光的干涉和衍射實驗，光與物質作用主要表現為粒子性如光電效應和康普頓效應，故A正確；光子的能量ε=hν表現為粒子性，而動量p=表現為波動性，則普朗克常量h架起了粒子性與波動性之間的橋梁，故B正確；康普頓效應表明光子除了具有能量之外，還有動量，證明了光的粒子性，故C正確；光電效應實驗中，由光電效應方程和動能定理可得eUc=Ek=hν-W0，則可知遏止電壓由入射光頻率決定，入射光的頻率越大，遏止電壓就越大，故D錯誤。］
例2　A　［入射光的強度一定時，波長越長，頻率越小，由ε=hν可知，單個光子的能量越小，則單位時間內照射到金屬板上的光子數越多，逸出的光電子越多，故A正確；由光電效應方程Ek=hν-W0可知，光電子的最大初動能只與入射光的頻率和金屬的逸出功有關，故B、D錯誤；光電子形成的電流大小與入射光的強度和頻率有關，和最大初動能無關，故C錯誤。］
例3　C　［飽和電流只與入射光的強度和頻率有關，與外加電壓無關，故A錯誤；測量遏止電壓Uc時，光電管應接反向電壓，滑片P應向a移動，故B錯誤；根據光電效應方程Ek=hν-W0，根據動能定理eUc=Ek，整理得Uc=ν-，圖像的斜率為k==，解得普朗克常量h=，故D錯誤；根據hν1-W0=eUc1，hν2-W0=eUc2，解得陰極K的逸出功W0=，故C正確。］
例4　C　［根據c=λν，a光和b光的波長之比等于頻率的反比，即為5∶2，故A錯誤；根據Ek=hν-W0，逸出光電子的最大初動能之比==1∶4，故B錯誤；根據eUc=Ek，加反向電壓時，對應的遏止電壓之比==1∶4，故C正確；光照強度的關系未知，無法判斷飽和光電流的關系，故D錯誤。］(共20張PPT)
DISIZHANG
第四章
章末素養提升
再現
素養知識
物理 觀念 光的粒 子性 光電效應 實驗規律 (1)存在_____電流
(2)存在_____頻率
(3)存在_____電壓
(4)瞬時性
光子假說 光子：光的能量是_________的，而是一份一份的光量子。
光子的能量：ε=____
愛因斯坦光電效應方程：hν=________，W0只決定于___________ 截止
飽和
遏止
不連續
hν
Ek+W0
金屬本身
物理 觀念 光的波 動性 光的單縫_____實驗
光的雙縫_____實驗
光的波粒 二象性 少量光子表現出_____性，大量光子表現出_____性
高頻光子粒子性顯著，低頻光子波動性顯著
光傳播時表現出_______，與微粒作用時表現出_______
干涉
衍射
粒子
波動
波動性
粒子性
物理 觀念 德布羅意波
實物粒子的波長與其動量的關系：_______
電子的_____現象證實了實物粒子的波動性
不確定性關系
表達式___________
不能同時準確確定粒子的_____和_____
科學 思維 1.能用愛因斯坦的光電效應方程解釋光電效應現象 2.能用波粒二象性解釋與解決有關問題 科學態度 與責任 領會不確定性關系的確立對人們認識物質世界的影響 衍射
λ=
ΔxΔp≥
位置
動量
　(多選)(2023·深圳市高二期中改編)下列表述正確的是
A.光的干涉和衍射實驗表明，光是一種電磁波，具有波動性，光電效應
和康普頓效應則表明光在與物體相互作用時，光表現出粒子性
B.由ε=hν和p=知，普朗克常量h架起了粒子性與波動性之間的橋梁
C.康普頓效應表明光子除了具有能量之外還有動量
D.光電效應實驗中，遏止電壓由入射光強度決定，入射光強度越大，遏
止電壓就越大
例1
√
提能
綜合訓練
√
√
光是一種電磁波，既有波動性又有粒子性，光的傳播主要表現波動性如光的干涉和衍射實驗，光與物質作用主要表現為粒子性如光電效應和康普頓效應，故A正確；
光子的能量ε=hν表現為粒子性，而動量p=表現為波動性，則普朗克常量h架起了粒子性與波動性之間的橋梁，故B正確；
康普頓效應表明光子除了具有能量之外，還有動量，證明了光的粒子性，故C正確；
光電效應實驗中，由光電效應方程和動能定理可得eUc=Ek=hν-W0，則可知遏止電壓由入射光頻率決定，入射光的頻率越大，遏止電壓就越大，故D錯誤。
總結提升
1.光的干涉和衍射現象揭示了光的波動性。
2.光電效應、康普頓效應揭示了光的粒子性。
3.光的波長越長，波動性越明顯，光的波長越短，粒子性越明顯。
4.一切物體都具有波粒二象性。
　(2023·廣東階段練習)很多商店裝有光電池電子眼探測設備，當顧客到來時，門會自動打開。這種設備的原理是：當光的強度發生變化時，傳感器產生的電流大小發生改變，這是光電效應的一種應用。若光電材料始終能夠發生光電效應，則下列說法正確的是
A.入射光的強度一定時，波長越長，單位時間內逸出的光電子越多
B.入射光的強度越大，光電子的最大初動能一定越大
C.光電子的最大初動能越大，光電子形成的電流一定越大
D.用同一單色光照射光電管，單位時間內逸出的光電子數越多，光電子
的最大初動能越大
例2
√
入射光的強度一定時，波長越長，頻率越小，由ε=hν可知，單個光子的能量越小，則單位時間內照射到金屬板上的光子數越多，逸出的光電子越多，故A正確；
由光電效應方程Ek=hν-W0可知，光電子的最大初動能只與入射光的頻率和金屬的逸出功有關，故B、D錯誤；
光電子形成的電流大小與入射光的強度和頻率有關，和最大初動能無關，故C錯誤。
總結提升
光電效應中的兩個決定關系
光的強度越強→光子數目多→發射光電子多→光電流大
光的頻率高→光子能量大→產生光電子的最大初動能大
　(2024·江門市模擬)圖甲為研究光電效應的實驗裝置，用不同頻率的單色光照射陰極K，正確操作下，記錄相應電表示數并繪制如圖乙所示的Uc-ν圖像，當頻率為ν1時繪制了如圖丙所示的I-U圖像，圖中所標數據均為已知量，則下列說法正確的是
A.飽和電流與K、A之間的電壓有關
B.測量遏止電壓Uc時，滑片P應向b移動
C.陰極K的逸出功W0=
D.普朗克常量h=
例3
√
飽和電流只與入射光的強度和頻率有關，與外加電壓無關，故A錯誤；
測量遏止電壓Uc時，光電管應接反向電壓，滑片P應向a移動，故B錯誤；
根據光電效應方程Ek=hν-W0，根據動能定理eUc=Ek，整理得Uc=，圖像
的斜率為k=，解得普朗克常量h=，故D錯誤；
根據hν1-W0=eUc1，hν2-W0=eUc2，解得陰極K的逸出功W0=，故C正確。
總結提升
圖像名稱 圖線形狀 由圖線直接(間接)得到的物理量
最大初動能Ek與入射光頻率ν的關系圖線 ①截止頻率：圖線與ν軸交點的橫坐標νc。
②逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐標的絕對值，W0=|-E|=E。
③普朗克常量：圖線的斜率k=h
圖像名稱 圖線形狀 由圖線直接(間接)得到的物理量
顏色相同、強度不同的光，光電流與電壓的關系圖線 ①遏止電壓Uc：圖線與橫軸交點的橫坐標。
②飽和電流：電流的最大值。
③最大初動能：Ek=eUc
圖像名稱 圖線形狀 由圖線直接(間接)得到的物理量
顏色不同時，光電流與電壓的關系圖線 ①遏止電壓Uc1、Uc2。
②最大初動能Ek1=eUc1，Ek2=eUc2
遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關系圖線 ①截止頻率νc：圖線與橫軸交點的橫坐標。
②遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大。
③普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積，即h=ke(注：此時兩極之間接反向電壓)
　光電傳感器是智能技術領域不可或缺的關鍵器件，而光電管又是光電傳感器的重要元件。如圖所示，某光電管K極板的逸出功W0=hν，若分別用頻率為2ν的a光和頻率為5ν的b光照射該光電管，則下列說法正確的是
A.a光和b光的波長之比為2∶5
B.用a光和b光分別照射該光電管，逸出光電子的最大
初動能之比為2∶5
C.加反向電壓時，對應的遏止電壓之比為1∶4
D.加正向電壓時，對應形成的飽和光電流之比為1∶4
例4
√
根據c=λν，a光和b光的波長之比等于頻率的反比，
即為5∶2，故A錯誤；
根據Ek=hν-W0，逸出光電子的最大初動能之比
=1∶4，故B錯誤；
根據eUc=Ek，加反向電壓時，對應的遏止電壓之比=1∶4，故C正確；
光照強度的關系未知，無法判斷飽和光電流的關系，故D錯誤。
總結提升
1.愛因斯坦光電效應方程Ek=hν-W0。
2.逸出功與截止頻率關系W0=hν0。
3.遏止電壓與最大初動能關系Ek=eUc。

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