高中物理光電效應教案

　　作為一名教師，通常需要用到教案來輔助教學，教案是實施教學的主要依據(jù)，有著至關(guān)重要的作用。那么問題來了，教案應該怎么寫？下面是小編精心整理的高中物理光電效應教案，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。

　　高中物理光電效應教案 1

　　1、知識與技能

　　（1）通過實驗了解光電效應的實驗規(guī)律。

　　（2）知道愛因斯坦光電效應方程以及意義。

　　（3）了解康普頓效應，了解光子的動量

　　2、過程與方法：經(jīng)歷科學探究過程，認識科學探究的意義，嘗試應用科學探究的方法研究物理問題，驗證物理規(guī)律。

　　3、情感、態(tài)度與價值觀：領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧，發(fā)展對科學的好奇心與求知欲，樂于探究自然界的奧秘，能體驗探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。

　　教學重點：光電效應的實驗規(guī)律

　　教學難點：愛因斯坦光電效應方程以及意義

　　教學方法：教師啟發(fā)、引導，學生討論、交流。

　　教學用具：投影片，多媒體輔助教學設(shè)備

　　（一）引入新課

　　回顧前面的學習，總結(jié)人類對光的本性的認識的發(fā)展過程？

　　（多媒體投影，見課件。）光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光是電磁波，光的偏振現(xiàn)象進一步說明光還是橫波。19世紀60年代，麥克斯韋又從理論上確定了光的電磁波本質(zhì)。然而，出人意料的是，正當人們以為光的波動理論似乎非常完美的時候，又發(fā)現(xiàn)了用波動說無法解釋的新現(xiàn)象光電效應現(xiàn)象。對這一現(xiàn)象及其他相關(guān)問題的研究，使得人們對光的又一本質(zhì)性認識得到了發(fā)展。

　　（二）進行新課

　　1、光電效應

　　實驗演示1：（課件輔助講述）用弧光燈照射擦得很亮的鋅板，（注意用導線與不帶電的驗電器相連），使驗電器張角增大到約為30度時，再用與絲綢磨擦過的玻璃棒去靠近鋅板，則驗電器的指針張角會變大。上述實驗說明了什么？（表明鋅板在射線照射下失去電子而帶正電）

　　概念：在光（包括不可見光）的照射下，從物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做光電效應。發(fā)射出來的電子叫做光電子。

　　2、光電效應的實驗規(guī)律

　　（1）光電效應實驗

　　如圖所示，光線經(jīng)石英窗照在陰極上，便有電子逸出————光電子。光電子在電場作用下形成光電流。

　　概念：遏止電壓，將換向開關(guān)反接，電場反向，則光電子離開陰極后將受反向電場阻礙作用。當K、A間加反向電壓，光電子克服電場力作功，當電壓達到某一值Uc時，光電流恰為0。Uc稱遏止電壓。

　　根據(jù)動能定理，有：

　　（2）光電效應實驗規(guī)律

　　①光電流與光強的關(guān)系：飽和光電流強度與入射光強度成正比。

　　②截止頻率c——極限頻率，對于每種金屬材料，都相應的有一確定的截止頻率c，當入射光頻率c時，電子才能逸出金屬表面；當入射光頻率c時，無論光強多大也無電子逸出金屬表面。

　　③光電效應是瞬時的。從光開始照射到光電子逸出所需時間10—9s。

　　3、光電效應解釋中的疑難

　　經(jīng)典理論無法解釋光電效應的實驗結(jié)果。

　　經(jīng)典理論認為，按照經(jīng)典電磁理論，入射光的光強越大，光波的.電場強度的振幅也越大，作用在金屬中電子上的力也就越大，光電子逸出的能量也應該越大。也就是說，光電子的能量應該隨著光強度的增加而增大，不應該與入射光的頻率有關(guān)，更不應該有什么截止頻率。

　　光電效應實驗表明：飽和電流不僅與光強有關(guān)而且與頻率有關(guān)，光電子初動能也與頻率有關(guān)。只要頻率高于極限頻率，即使光強很弱也有光電流；頻率低于極限頻率時，無論光強再大也沒有光電流。

　　光電效應具有瞬時性。而經(jīng)典認為光能量分布在波面上，吸收能量要時間，即需能量的積累過程。

　　為了解釋光電效應，愛因斯坦在能量子假說的基礎(chǔ)上提出光子理論，提出了光量子假設(shè)。

　　4、愛因斯坦的光量子假設(shè)

　　（1）內(nèi)容

　　光不僅在發(fā)射和吸收時以能量為h的微粒形式出現(xiàn)，而且在空間傳播時也是如此。也就是說，頻率為的光是由大量能量為E=h的光子組成的粒子流，這些光子沿光的傳播方向以光速c運動。

　　（2）愛因斯坦光電效應方程

　　在光電效應中金屬中的電子吸收了光子的能量，一部分消耗在電子逸出功W0，另一部分變?yōu)楣怆娮右莩龊蟮膭幽蹺k。由能量守恒可得出：

　　W0為電子逸出金屬表面所需做的功，稱為逸出功。Wk為光電子的最大初動能。

　　（3）愛因斯坦對光電效應的解釋

　　①光強大，光子數(shù)多，釋放的光電子也多，所以光電流也大。

　　②電子只要吸收一個光子就可以從金屬表面逸出，所以不需時間的累積。

　　③從方程可以看出光電子初動能和照射光的頻率成線性關(guān)系

　　④從光電效應方程中，當初動能為零時，可得極限頻率：

　　愛因斯坦光子假說圓滿解釋了光電效應，但當時并未被物理學家們廣泛承認，因為它完全違背了光的波動理論。

　　5、光電效應理論的驗證

　　美國物理學家密立根，花了十年時間做了光電效應實驗，結(jié)果在1915年證實了愛因斯坦光電效應方程，h的值與理論值完全一致，又一次證明了光量子理論的正確。

　　6、展示演示文稿資料：愛因斯坦和密立根

　　由于愛因斯坦提出的光子假說成功地說明了光電效應的實驗規(guī)律，榮獲1921年諾貝爾物理學獎。

　　密立根由于研究基本電荷和光電效應，特別是通過著名的油滴實驗，證明電荷有最小單位。獲得1923年諾貝爾物理學獎。

　　光電效應在近代技術(shù)中的應用

　　（1）光控繼電器

　　可以用于自動控制，自動計數(shù)、自動報警、自動跟蹤等。

　　（2）光電倍增管

　　可對微弱光線進行放大，可使光電流放大105~108倍，靈敏度高，用在工程、天文、科研、軍事等方面。

　　高中物理光電效應教案 2

　　一、教學目標

　　知識與技能：學生能準確闡述光電效應的概念，理解光電效應的實驗規(guī)律；掌握愛因斯坦光電效應方程，并能運用其解釋光電效應現(xiàn)象和解決相關(guān)問題。

　　過程與方法：通過參與光電效應實驗探究，提升觀察、分析和歸納能力；在運用光電效應方程解題過程中，增強邏輯思維與知識應用能力。

　　情感態(tài)度與價值觀：激發(fā)對物理現(xiàn)象的好奇心與探究欲，體會科學理論對解釋自然現(xiàn)象的重要意義，培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。

　　二、教學重難點

　　重點：光電效應的'實驗規(guī)律；愛因斯坦光電效應方程。

　　難點：理解光電效應產(chǎn)生的條件和愛因斯坦光電效應方程的內(nèi)涵。

　　三、教學方法

　　實驗探究法、講授法、討論法

　　四、教學過程

　　情境導入（5 分鐘）：展示太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能的視頻，提問：“光能是如何轉(zhuǎn)化為電能的？” 引發(fā)學生思考，導入光電效應課題。

　　實驗探究（20 分鐘）：教師演示光電效應實驗裝置，介紹實驗原理和操作方法。引導學生觀察實驗現(xiàn)象，改變?nèi)肷涔獾膹姸取㈩l率等條件，記錄光電流的變化情況。組織學生分組討論實驗現(xiàn)象，總結(jié)光電效應的實驗規(guī)律，如存在飽和光電流、截止頻率等。

　　理論講解（15 分鐘）：講解經(jīng)典電磁理論在解釋光電效應時的困難，引入愛因斯坦的光子說和光電效應方程。結(jié)合方程，詳細分析光電效應產(chǎn)生的條件和各物理量的含義，解釋實驗中觀察到的現(xiàn)象。

　　例題講解與練習（15 分鐘）：通過具體例題，如已知某金屬的逸出功和入射光頻率，求光電子的最大初動能，引導學生運用光電效應方程解題。布置課堂練習，讓學生鞏固所學知識，教師巡視指導，及時糾正學生的錯誤。

　　課堂小結(jié)（5 分鐘）：與學生一起回顧本節(jié)課的重點內(nèi)容，包括光電效應的實驗規(guī)律和愛因斯坦光電效應方程。強調(diào)本節(jié)課的難點，解答學生的疑問。

　　高中物理光電效應教案 3

　　一、教學目標

　　知識與技能：學生熟練掌握光電效應的概念、規(guī)律及應用；深入理解光子說和光電效應方程，并能靈活運用。

　　過程與方法：借助多媒體資源，提高分析和處理信息的能力；通過小組合作學習，培養(yǎng)交流與協(xié)作能力。

　　情感態(tài)度與價值觀：感受物理與現(xiàn)代科技的緊密聯(lián)系，增強學習物理的興趣和信心。

　　二、教學重難點

　　重點：光電效應規(guī)律的.理解和應用；光電效應方程的推導與運用。

　　難點：光子說對光電效應的解釋；光電效應方程中各物理量關(guān)系的理解。

　　三、教學方法

　　多媒體教學法、小組合作學習法、問題驅(qū)動法

　　四、教學過程

　　問題導入（5 分鐘）：提出問題：“為什么有些材料在光照下能產(chǎn)生電流，而有些不能？” 引發(fā)學生討論，引入光電效應的學習。

　　多媒體展示（15 分鐘）：利用多媒體課件展示光電效應的實驗裝置、實驗過程和現(xiàn)象，通過動畫演示光電子的發(fā)射和運動，幫助學生直觀理解光電效應。播放相關(guān)科普視頻，介紹光電效應在現(xiàn)代科技中的應用，如光電管、光傳感器等，激發(fā)學生的學習興趣。

　　小組合作學習（20 分鐘）：將學生分成小組，布置學習任務：討論經(jīng)典電磁理論與光電效應實驗現(xiàn)象的矛盾；推導愛因斯坦光電效應方程。各小組展開討論，教師巡視指導，參與小組討論，引導學生深入思考。小組代表匯報討論結(jié)果，教師進行點評和總結(jié)。

　　鞏固練習與拓展（15 分鐘）：通過在線練習平臺，發(fā)布選擇題、計算題等，檢測學生對知識的掌握情況。展示一些拓展性問題，如不同金屬的逸出功對光電效應的影響，引導學生進一步思考和探究。

　　課堂總結(jié)（5 分鐘）：總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)重點和難點。布置課后作業(yè)，要求學生查閱資料，了解光電效應的最新研究成果。

　　高中物理光電效應教案 4

　　一、教學目標

　　知識與技能：學生全面理解光電效應的本質(zhì)和規(guī)律；熟練運用光電效應知識解釋生活和科技中的相關(guān)現(xiàn)象。

　　過程與方法：通過分析實際應用案例，提高知識遷移和解決實際問題的能力；培養(yǎng)觀察生活中物理現(xiàn)象的習慣。

　　情感態(tài)度與價值觀：體會物理知識的'實用性，增強將物理知識應用于生活的意識。

　　二、教學重難點

　　重點：光電效應規(guī)律及其在實際中的應用；光電效應方程的應用。

　　難點：從實際現(xiàn)象中抽象出光電效應模型；運用光電效應知識解決復雜實際問題。

　　三、教學方法

　　案例教學法、講授法、啟發(fā)式教學法

　　四、教學過程

　　生活實例導入（5 分鐘）：展示自動感應門、數(shù)碼相機成像等生活實例，提問：“這些設(shè)備是如何工作的？與光電效應有什么關(guān)系？” 吸引學生注意力，導入新課。

　　知識講解與案例分析（25 分鐘）：講解光電效應的基本概念和規(guī)律，結(jié)合具體案例，如光電計數(shù)器的工作原理，分析光電效應在其中的應用。引導學生思考并討論，如何利用光電效應設(shè)計其他實用裝置，如光控路燈等。

　　深入探究（15 分鐘）：提出問題：“如果要提高光電效應的效率，應該從哪些方面入手？” 組織學生進行小組討論，引導學生結(jié)合光電效應方程和實驗規(guī)律進行分析。邀請小組代表分享討論結(jié)果，教師進行總結(jié)和補充，深入講解光電效應的相關(guān)知識。

　　實際問題解決（10 分鐘）：給出一些實際問題，如某光電管在特定光照下的工作情況分析，讓學生運用所學知識進行解答。教師巡視指導，幫助學生解決遇到的困難。

　　課堂總結(jié)與作業(yè)布置（5 分鐘）：總結(jié)本節(jié)課內(nèi)容，強調(diào)光電效應與實際生活的緊密聯(lián)系。布置作業(yè)，讓學生觀察生活中還有哪些現(xiàn)象與光電效應有關(guān)，并嘗試用所學知識進行解釋。

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