教学设计5：2.2-涅盘凤凰再飞翔.doc

文档介绍：教学设计5：-涅盘凤凰再飞翔


涅槃凤凰再飞翔
学生根据电场力知识会得到电流会得到增大的结论。有的学生会分析出电流会增大到一个极限值。
（看完后做演示实验）
教师解答：同学们的分析会与实验结果一致吗？我们一起来阅读教科书的实验结果
引导看书：存在饱和电流。
（板书）存在饱和电流：对于一定颜色（频率）的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多。
【教师讲解】当所加电压为0时，电流并不为0。只有施加反向电压，也就是阴极接电源正极，阳极接电源负极，在光电管两极间形成使电子减速的电场，这时电流才可能为0，使光电流为0的反向电压成为遏止电压。
（板书）遏止电压及其公式
根据动能定理，有


【教师提问】对刚才的实验，加了遏止电压后，如果再增大入射光的强度，电路中会有光电流吗？减弱光的强度，遏止电压会减小吗？
引导分析：学生按照经典理论解释一定会有光电流，因为入射光越强，电子吸收到的能力就越多，电子跑出来的动能也越大，刚才的这个电压就不能遏止住了，减弱光的强度，遏止电压肯定会减小。
【教师解释】同学们分析的很好，但科学家经过实验研究发现，此时无论是入射光的强度增大到多大，都没有光电流产生。而且实验发现只要是同一频率的光都有相同的遏止电压，与光的强度无关。如果改变光的频率，遏止电压也会随之改变。
（板书）光电子的能量只与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关。
引导看书：截至频率
（板书）截至频率：当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应，不同金属截至频率不同。
【演示实验】用不同的滤光片，观察现象


实验结果是射出的光电子的能量与入射光的强度无关，只与频率有关。刚才的分析认为，有光电流是因为光的能量在电子身上叠加，进一步说明入射光的能量并没有在电子身上叠加，引发学生的认知冲突。
引导猜测：电子是怎样吸收入射光的能量的呢？
当年爱因斯坦等大量科学家也在做这样类似的猜测。
【教师提问】如果入射光的频率超过截至频率，做两次实验，第一次用很弱的光照射，第二次用很强的光照射，请问那一次光电子从锌板跑出来的时间长些？
引导分析：学生会根据积累效应分析；如果入射光很弱，光子积累到跑出来的能量需要更多时间。
但实验的结果又是怎样的呢？
演示实验
（板书）光电效应具有瞬时性：发生观点效应几乎不需要反应时间。
2．光电效应解释中的疑难
引导看书：光电效应解释中的疑难
（板书）逸出功：使电子脱离某种金属所做功的最小值。


【教师总结】同学们根据自己已有的知识对光电效应可能发生的现象进行了猜测和分析，我们发现我们的推测与实验大相径庭，是我们学的知识错了还是面对新的实验事实应该建立新的理论呢？我们来看科学家是怎样面对的？
3．爱因斯坦的光电效应方程
引导学生看书：爱因斯坦的光电效应方程
【教师讲解】爱因斯坦一辈子很少做实验，他是一个伟大的物理学家，但他非常尊重实验事实，当理论与实验事实相矛盾时他倾向实验，为了解释光电效应实验规律，他接受并发展可普朗克都惶惑的能量子观点，提出光子说提出光子说，从而成功地解释了光电效应规律。
（板书）光子：光本身是由一个个不可分割的能量子组成的， 频率为ν的光子能量为hν，其中h为普朗克常量，这些能量子叫做光子。
（板书）爱因斯坦光电效应方程：
（其中Ek为电子从金属表面逸出的最大初动能，hν为一个光子的能量，W0为逸出功，与频率的关系是）
（1）内容：


光不仅在发射和吸收时以能量为hν的微粒形式出现，而且在空间传播时也是如此。也就是说，频率为ν 的光是由大量能量为 E =hν的光子组成的粒子流，这些光子沿光的传播方向以光速 c 运动。
（2）爱因斯坦光电效应方程
在光电效应中金属中的