光電效應(yīng)物質(zhì)被 公開課教學(xué)設(shè)計

光電效應(yīng)物質(zhì)被一、單選題（本大題共10小題，共40.0分）用如圖所示裝置做光電效應(yīng)實驗，下述正確的是(????)

A.光電效應(yīng)現(xiàn)象是由愛因斯坦首先發(fā)現(xiàn)的

B.實驗現(xiàn)象揭示了光具有波動性

C.實驗中，光電子從鋅板逸出，驗電器帶正電

D.實驗中，若用可見光照射鋅板，也能發(fā)生光電效應(yīng)

關(guān)于近代物理實驗，下列說法正確的是(????)A.黑體輻射的實驗規(guī)律可用光的波動性解釋

B.利用α粒子散射實驗可以估算核外電子的運動半徑

C.電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣說明實物粒子也具有波動性

D.湯姆遜研究陰極射線發(fā)現(xiàn)了電子，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型如圖所示是某金屬在光的照射下，光電子最大初動能Ek與入射光頻率v的關(guān)系圖象，由圖象可知，下列不正確的是(

)

A.圖線的斜率表示普朗克常量h

B.該金屬的逸出功等于E

C.該金屬的逸出功等于hν0

D.入射光的頻率為2ν0對“光的波粒二象性”理解正確的是(????)A.光既是一種波，又是一種粒子

B.個別光子是粒子，大量光子是波

C.光直線傳播時表現(xiàn)為粒子性，發(fā)生干涉時表現(xiàn)為波動性

D.在光的干涉條紋中，明條紋是光子能夠到達(dá)的地方，暗條紋是光子不能到達(dá)的地方下列關(guān)于概率波的說法中，正確的是(????)A.概率波就是機(jī)械波

B.物質(zhì)波是一種概率波

C.概率波和機(jī)械波的本質(zhì)是一樣的，都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象

D.在光的雙縫干涉實驗中，若有一個粒子，則可以確定它從其中的哪一個縫中穿過下面說法正確的是(????)A.對于某種金屬而言，超過極限頻率的入射光越強(qiáng)，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大

B.各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，線狀譜是原子的特征譜線

C.根據(jù)玻爾理論，在氫原子中量子數(shù)n越大，核外電子的動能就越大

D.實物粒子也具有波動性，但不是概率波如圖所示，是研究光電效應(yīng)的電路圖，對于某金屬用綠光照射時，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。則以下說法正確的是(

)

A.將滑動變阻器滑動片向右移動，電流表的示數(shù)一定增大

B.如果改用紫光照射該金屬時，電流表無示數(shù)

C.將K極換成逸出功小的金屬板，仍用相同的綠光照射時，電流表的示數(shù)一定增大

D.將電源的正負(fù)極調(diào)換，仍用相同的綠光照射時，將滑動變阻器滑動片向右移動一些，電流表的讀數(shù)可能不為零

在光電效應(yīng)實驗中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖所示．則可判斷出(????)A.甲光的頻率大于乙光的頻率

B.乙光的波長大于丙光的波長

C.乙光對應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率

D.甲光對應(yīng)的光電子最大初動能大于丙光的光電子最大初動能如圖，當(dāng)電鍵K斷開時，用光子能量為3.8eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零．合上電鍵，調(diào)節(jié)滑線變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于1.6V時，電流表讀數(shù)仍不為零；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于1.6V時，電流表讀數(shù)為零．由此可知陰極材料的逸出功為(????)A.5.4eV

B.1.6eV

C.3.8eV

D.2.2eV

某物理興趣小組利用如圖甲所示的電路來研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。該小組利用同一金屬材料K進(jìn)行實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出來的I?U圖像如圖乙所示，其中a、b兩束光的遏止電壓相同，U1、U2均為已知量，普朗克常量為h，則下列說法正確的是

A.a光的光照強(qiáng)度小于b光的光照強(qiáng)度，a光的頻率小于b光的頻率

B.b光的頻率小于c光的頻率，b光的光照強(qiáng)度一定大于c光的光照強(qiáng)度

C.電流隨所加電壓的增大而增大，不加電壓時不發(fā)生光電效應(yīng)

D.a、c兩束光的頻率差為e(U二、多選題（本大題共2小題，共8.0分）在光電效應(yīng)實驗中，分別用頻率為va、vb的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動能分別為Eka和EkbA.若va>vb，則一定有Ua<Ub

B.若va>vb，則一定有E對于鈉和鈣兩種金屬，其遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系如圖所示。用h、e分別表示普朗克常量和電子電荷量，則(

)

A.鈉的逸出功小于鈣的逸出功

B.圖中直線的斜率為he

C.在得到這兩條直線時，必須保證入射光的光強(qiáng)相同

D.若這兩種金屬產(chǎn)生的光電子具有相同的最大初動能，則照射到鈉的光頻率較高

答案和解析1.【答案】C

【解析】【分析】

該實驗是通過弧光燈發(fā)出紫外線照射鋅板，發(fā)生光電效應(yīng)，光電效應(yīng)說明光具有粒子性。

解決本題的關(guān)鍵知道光電效應(yīng)方程，知道光電效應(yīng)說明光具有粒子性，理解光電效應(yīng)發(fā)生的條件。

【解答】

A.光電效應(yīng)是由赫茲首先發(fā)現(xiàn)的，故A錯誤；

B.光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光具有粒子性，故B錯誤；

C.光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電子從鋅板逸出，驗電器帶正電，故C正確；

D.光電效應(yīng)中應(yīng)該用紫外線照射鋅板，當(dāng)用可見光時，頻率降低，小于極限頻率，則不滿足光電效應(yīng)反生條件。故D錯誤。

故選C。

2.【答案】C

【解析】【分析】

根據(jù)物理學(xué)史和常識解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可。

本題考查物理學(xué)史，是常識性問題，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一。

【解答】

A.黑體輻射的實驗規(guī)律可用量子理論來解釋，故A錯誤；

B.盧瑟福在用α粒子轟擊金箔的實驗中發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，提出原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，通過實驗可以估算原子核的半徑，而不是核外電子的運動半徑，故B錯誤；

C.電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣說明實物粒子也具有波動性，故C正確；

D.湯姆遜研究陰極射線發(fā)現(xiàn)了電子，提出了原子的棗糕式模型，是盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型小，故D錯誤。

故選：C。

3.【答案】D

【解析】【分析】

根據(jù)光電效應(yīng)方程，結(jié)合圖線的縱軸截距求出金屬的逸出功，結(jié)合橫軸截距得出金屬的極限頻率，從而得出逸出功．根據(jù)光電效應(yīng)方程求出入射光的頻率變化時的光電子的最大初動能。

解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程，知道最大初動能與入射光頻率圖線的物理意義，知道斜率和截距表示的含義才能準(zhǔn)確求解；本題應(yīng)注意掌握根據(jù)所學(xué)物理規(guī)律分析圖象的基本能力。

【解答】

A.根據(jù)光電效應(yīng)方程EK=hν?W0，知圖線的斜率表示普朗克常量h，故A正確；

B.根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hν?W0，當(dāng)ν=0時，Ek=?W0，由圖象知縱軸截距?E，所以W0=E，即該金屬的逸出功E，故B正確；

C.圖線與ν軸交點的橫坐標(biāo)是ν0，該金屬的逸出功hν0，故C正確；

D【解析】解：A、波粒二象性中所說的粒子，是指其不連續(xù)性，是一份能量。故A錯誤；

B、少量的粒光子體現(xiàn)粒子性，大量光子體現(xiàn)波動性．不是個別光子是粒子，大量光子是波。故B錯誤；

C、光直線傳播時表現(xiàn)為粒子性，發(fā)生干涉時表現(xiàn)為波動性。故C正確；

D、在光的干涉條紋中，明條紋是光子到達(dá)幾率比較高的地方，暗條紋是光子到達(dá)幾率比較小的地方。故D錯誤。

故選C。

光的波粒二象性是指光既具有波動性又有粒子性，少量粒子體現(xiàn)粒子性，大量粒子體現(xiàn)波動性。

光的波粒二象性是指光有時表現(xiàn)為波動性，有時表現(xiàn)為粒子性。

5.【答案】B

【解析】解：A、德布羅意波是概率波，它與機(jī)械波是兩個不同的概念，二者的本質(zhì)不同，故A錯誤；

B、物質(zhì)波也就是德布羅意波，指粒子在空間中某點某時刻可能出現(xiàn)的幾率符合一定的概率函數(shù)規(guī)律，故B正確；

C、概率波和機(jī)械波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，但其本質(zhì)是不一樣的，故C錯誤；

D、根據(jù)測不準(zhǔn)原理，在光的雙縫干涉實驗中，若有一個粒子，則不能確定它從其中的哪一個縫中穿過，故D錯誤；

故選：B

物質(zhì)波，又稱德布羅意波，是概率波，指空間中某點某時刻可能出現(xiàn)的幾率，一切運動的物體才有物質(zhì)波．

此題要理解物質(zhì)波的概念，知道一切運動的物體才有物質(zhì)波，電子有波動性，但在一定的條件下才能表現(xiàn)出來．

6.【答案】B

【解析】【分析】

當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率，就會發(fā)生光電效應(yīng)。根據(jù)光電效應(yīng)方程判斷影響光電子最大初動能的因素.粒子也具有波粒二象性；在氫原子中量子數(shù)n越大，核外電子的動能就越??；各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，線狀譜是原子的特征譜線。

本題考查光電效應(yīng)方程、能級的躍遷、氫原子光譜等知識點，難度不大，關(guān)鍵要熟悉教材，牢記這些基礎(chǔ)知識點。

【解答】

A.只有入射光的頻率大于金屬的極限頻率，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，當(dāng)入射頻率越高時，則光電子的最大初動能越大，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)。故A錯誤；

B.各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，線狀譜是原子的特征譜線。故B正確。

C.量子數(shù)越大，軌道半徑越大，根據(jù)ke2r2=mv2r，知半徑越大，電子動能越小。故C錯誤。

D【解析】【分析】

當(dāng)滑動變阻器向右移動時，正向電壓增大，光電子做加速運動，需討論光電流是否達(dá)到飽和，從而判斷電流表示數(shù)的變化，發(fā)生光電效應(yīng)的條件是當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率時，會發(fā)生光電效應(yīng)，而光電子的最大初動能與入射光的頻率成線性關(guān)系，當(dāng)將電源的正負(fù)極調(diào)換，即加反向電壓，則電流表可能沒有示數(shù)，也可能有示數(shù)。

本題考查光電效應(yīng)基礎(chǔ)知識點，難度不大，關(guān)鍵要熟悉教材，牢記并理解這些基礎(chǔ)知識點和基本規(guī)律，注意飽和電流的含義，及掌握紫光與綠光的頻率高低，理解飽和電流與反向截止電壓的含義，注意光電子最大初動能與入射光的頻率有關(guān)。

【解答】

A.滑動變阻器滑片向右移動，電壓雖然增大，但若已達(dá)到飽和電流，則電流表的示數(shù)可能不變，故A錯誤；

B.如果改用紫光照射該金屬時，因頻率的增加，導(dǎo)致光電子最大初動能增加，則電流表一定有示數(shù)，故B錯誤；

C.將K極換成逸出功小的金屬板，仍用相同的綠光照射時，則光電子的最大初動能增加，但單位時間里通過金屬表面的光子數(shù)沒有變化，因而單位時間里從金屬表面逸出的光電子也不變，飽和電流不會變化，則電流表的示數(shù)不一定增大，故C錯誤；

D.電源的正負(fù)極調(diào)換，仍用相同的綠光照射時，將滑動變阻器滑片向右移一些，如果此時的電壓仍小于反向截止電壓，則電流表仍可能有示數(shù)，故D正確。

故選D。

8.【答案】B

【解析】【分析】

光電管加正向電壓情況：P右移時，參與導(dǎo)電的光電子數(shù)增加；P移到某一位置時，所有逸出的光電子都剛參與了導(dǎo)電，光電流恰達(dá)最大值；P再右移時，光電流不能再增大．光電管加反向電壓情況：P右移時，參與導(dǎo)電的光電子數(shù)減少；P移到某一位置時，所有逸出的光電子都剛不參與了導(dǎo)電，光電流恰為零，此時光電管兩端加的電壓為截止電壓；當(dāng)入射光的頻率低于截止頻率時，則不會發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象；P再右移時，光電流始終為零，eU截=12mvm2=hγ?W，入射光的頻率越高，對應(yīng)的截止電壓U截越大．從圖象中看出，丙光對應(yīng)的截止電壓U截最大，所以丙光的頻率最高，丙光的波長最短，丙光對應(yīng)的光電子最大初動能也最大。

解決本題的關(guān)鍵掌握截止電壓、截止頻率，以及理解光電效應(yīng)方程eU截=12mvm2=hγ?W。

【解答】

A.根據(jù)eU截=12mvm2=hγ?W，入射光的頻率越高，對應(yīng)的截止電壓U【解析】解：根據(jù)題意光電子的初動能為：

Ek=qU=1.6eV

根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，陰極材料的逸出功為：

W=hv?Ek=3.8eV?1.6eV=2.2eV．

故ABC錯誤，D正確．

故選：D

光電子射出后，有一定的動能，若能夠到達(dá)另一極板則電流表有示數(shù)，當(dāng)恰好不能達(dá)到時，說明電子射出的初動能恰好克服電場力做功，然后根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程即可正確解答．

正確理解該實驗的原理和光電效應(yīng)方程中各個物理量的含