光电效应-试讲稿与教案

一、课时定位

本课用于建立光的粒子性证据,重点讲清光强、频率、遏止电压和最大初动能之间的关系。

二、5 分钟导入

提出问题:如果光只是经典波,增强光强应该让电子更容易飞出、能量更大。但实验发现,频率不够时再强的光也不能逸出电子。这个反直觉现象引出光子能量

三、教学目标

  • 能写出光电效应方程
  • 能解释极限频率、逸出功、遏止电压。
  • 能读懂 图和 图。

四、问题链

  1. 光强增大,光电子最大初动能会不会增大?
  2. 频率增大,遏止电压怎样变化?
  3. 为什么存在极限频率?
  4. 图像更高说明什么?更靠左说明什么?
  5. 图像斜率为什么相同?

五、板书设计

光电效应
1. 光子能量:E=hν
2. 方程:hν=W0+Ek,Ek=eU0
3. I-U 图:高强光,左大频
4. Ek-ν 图:斜率 h,截距 -W0,横截距 ν0

六、例题与答案

例 1:同种金属,入射光频率不变,光强增大,饱和光电流和最大初动能怎样变化?

答案:饱和光电流增大;最大初动能不变。

例 2 图像中两种金属的直线平行,说明什么?

答案:斜率均为普朗克常量 ;不同金属逸出功不同,截距不同。

七、讲评追问

  • 你判断的是光强,还是频率?依据在图像哪里?
  • 遏止电压越大,电子最大初动能越大还是越小?
  • 为什么“更亮的低频光”仍可能没有光电子?

八、课堂展开脚本

1. 反直觉导入

先让学生用经典波动观点预测:

光越强,电子获得能量越多,应该更容易逸出。

然后给出现象:

频率低于极限频率时,光再强也没有光电子。

这个冲突是本节课的核心张力,引出光子能量

2. 四个量分工

课堂上用表格固定:

改变量主要影响
增大光强饱和光电流增大
增大频率最大初动能、遏止电压增大
换金属逸出功和极限频率改变
加反向电压光电流减小直至为零

3. 图像讲法

图像:

  • 高度看光强;
  • 左右看遏止电压;
  • 遏止电压看频率。

图像:

  • 斜率是
  • 纵截距是
  • 横截距是

九、分层练习

基础题

同一金属,频率不变,光强加倍,判断饱和光电流和最大初动能。

提升题

给两条 曲线,判断哪束光频率大、哪束光强大。

图像题

图像,求逸出功、极限频率,并说明斜率物理意义。

十、课堂小结

光电效应一句话:
频率管能量,光强管数量。
 
核心方程:
hν = W0 + Ek
Ek = eU0

十一、关联入口