教科2003课标版《2.光电效应与光的量子说》优质课教案设计

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2、过程与方法：通过实验探究的方法研究物理问题，验证物理规律。

3、情感、态度与价值观：领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

教学重点：光电效应的规律和爱因斯坦光电效应方程

教学难点：光电效应的规律和爱因斯坦光电效应方程

教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。

教学用具：光电效应演示器

一、引入新课

回顾前面的学习，了解对量子论诞生的历史意义，知道科技的快速发展，很大程度上取决于量子理论，比如原子能、信息等。量子的建立是一个漫长过程，那么最初是什么时候提出来的。我们从一个简单实验来探起。

二、进行新课

1、光电效应

概念：在光(包括不可见光)的照射下，从物体发射电子的现象叫做光电效应。发射出来的电子叫做光电子。

2、光电效应的实验规律

（1）光电效应实验

光线经石英窗照在阴极上，便有电子逸出----光电子。光电子在电场作用下形成光电流。

光电效应规律

①入射光照到金属上时光电子的产生几乎是瞬时的

②任何一种金属，都有一个极限频率。入射光频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应。（对于给定的光电阴极材料，都存在一个发生光电效应所需的入射光的最小频率，叫做光电效应的极限频率。）

③光电效应中从金属出来的电子，有的从金属表面直接飞出，有的从内部出来沿途与其它粒子碰撞，损失部分能量，因此电子速度会有差异，直接从金属表面飞出的速度最大，其动能为最大初动能。光电子的最大初动能与入射光强度无关，只随入射光频率的增大而增大。

④当入射光的频率大于极限频率时，光电流强度与入射光的强度成正比。

（3）光电效应解释中的疑难

经典理论无法解释光电效应的实验结果。经典理论认为，按照经典电磁理论，入射光的光强越大，光波的电场强度的振幅也越大，作用在金属中电子上的力也就越大，光电子逸出的能量也应该越大。电子最大初动能的大小应该与光强有关，与频率无关 。弱光照射时应有能量积累过程，不应瞬时发生。为了解释光电效应，爱因斯坦在能量子假说的基础上提出光子理论，提出了光量子假设。

（4）爱因斯坦的光量子假设

①内容

在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光子，光子的能量跟它的频率成正比。

②爱因斯坦光电效应方程