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章末素养提升
物理 观念 光的粒 子性 光电效应 实验规律 (1)存在　　　　电流 (2)存在　　　　频率 (3)存在　　　　电压 (4)瞬时性
光子 假说 光子：光的能量是　　　　的，而是一份一份的光量子。 光子的能量：ε=　　　
爱因斯坦光电效应方程：hν=　　　　　　　　，W0只决定于　　　　　　　
光的波 动性 光的单缝　　　　实验 光的双缝　　　　实验
光的波 粒二象 性 少量光子表现出　　　　性，大量光子表现出　　　　性 高频光子粒子性显著，低频光子波动性显著 光传播时表现出　　　　，与微粒作用时表现出　　　　
德布罗 意波 实物粒子的波长与其动量的关系：　　　 电子的　　　　现象证实了实物粒子的波动性
不确定 性关系 表达式　　　　　　　　　　　 不能同时准确确定粒子的　　　　和　　　　
科学 思维 1.能用爱因斯坦的光电效应方程解释光电效应现象 2.能用波粒二象性解释与解决有关问题
科学态度 与责任 领会不确定性关系的确立对人们认识物质世界的影响
例1　(多选)(2023·深圳市高二期中改编)下列表述正确的是 (　　)
A.光的干涉和衍射实验表明，光是一种电磁波，具有波动性，光电效应和康普顿效应则表明光在与物体相互作用时，光表现出粒子性
B.由ε=hν和p=知，普朗克常量h架起了粒子性与波动性之间的桥梁
C.康普顿效应表明光子除了具有能量之外还有动量
D.光电效应实验中，遏止电压由入射光强度决定，入射光强度越大，遏止电压就越大
1.光的干涉和衍射现象揭示了光的波动性。
2.光电效应、康普顿效应揭示了光的粒子性。
3.光的波长越长，波动性越明显，光的波长越短，粒子性越明显。
4.一切物体都具有波粒二象性。
例2　(2023·广东阶段练习)很多商店装有光电池电子眼探测设备，当顾客到来时，门会自动打开。这种设备的原理是：当光的强度发生变化时，传感器产生的电流大小发生改变，这是光电效应的一种应用。若光电材料始终能够发生光电效应，则下列说法正确的是 (　　)
A.入射光的强度一定时，波长越长，单位时间内逸出的光电子越多
B.入射光的强度越大，光电子的最大初动能一定越大
C.光电子的最大初动能越大，光电子形成的电流一定越大
D.用同一单色光照射光电管，单位时间内逸出的光电子数越多，光电子的最大初动能越大
光电效应中的两个决定关系
光的强度越强→光子数目多→发射光电子多→光电流大
光的频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大
例3　(2024·江门市模拟)图甲为研究光电效应的实验装置，用不同频率的单色光照射阴极K，正确操作下，记录相应电表示数并绘制如图乙所示的Uc-ν图像，当频率为ν1时绘制了如图丙所示的I-U图像，图中所标数据均为已知量，则下列说法正确的是 (　　)
A.饱和电流与K、A之间的电压有关
B.测量遏止电压Uc时，滑片P应向b移动
C.阴极K的逸出功W0=
D.普朗克常量h=
图像名称 图线形状 由图线直接(间接)得到的物理量
最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线 ①截止频率：图线与ν轴交点的横坐标νc。 ②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值， W0=|-E|=E。 ③普朗克常量：图线的斜率k=h
颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系图线 ①遏止电压Uc：图线与横轴交点的横坐标。 ②饱和电流：电流的最大值。 ③最大初动能：Ek=eUc
颜色不同时，光电流与电压的关系图线 ①遏止电压Uc1、Uc2。 ②最大初动能Ek1=eUc1，Ek2=eUc2
遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线 ①截止频率νc：图线与横轴交点的横坐标。 ②遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大。 ③普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即h=ke(注：此时两极之间接反向电压)
例4　光电传感器是智能技术领域不可或缺的关键器件，而光电管又是光电传感器的重要元件。如图所示，某光电管K极板的逸出功W0=hν，若分别用频率为2ν的a光和频率为5ν的b光照射该光电管，则下列说法正确的是 (　　)
A.a光和b光的波长之比为2∶5
B.用a光和b光分别照射该光电管，逸出光电子的最大初动能之比为2∶5
C.加反向电压时，对应的遏止电压之比为1∶4
D.加正向电压时，对应形成的饱和光电流之比为1∶4
1.爱因斯坦光`电效应方程Ek=hν-W0。
2.逸出功与截止频率关系W0=hν0。
3.遏止电压与最大初动能关系Ek=eUc。
答案精析
饱和　截止　遏止　不连续　hν　Ek+W0　金属本身　衍射　干涉　粒子　波动　波动性　粒子性　λ=　衍射　ΔxΔp≥　位置　动量
提能综合训练
例1　ABC　［光是一种电磁波，既有波动性又有粒子性，光的传播主要表现波动性如光的干涉和衍射实验，光与物质作用主要表现为粒子性如光电效应和康普顿效应，故A正确；光子的能量ε=hν表现为粒子性，而动量p=表现为波动性，则普朗克常量h架起了粒子性与波动性之间的桥梁，故B正确；康普顿效应表明光子除了具有能量之外，还有动量，证明了光的粒子性，故C正确；光电效应实验中，由光电效应方程和动能定理可得eUc=Ek=hν-W0，则可知遏止电压由入射光频率决定，入射光的频率越大，遏止电压就越大，故D错误。］
例2　A　［入射光的强度一定时，波长越长，频率越小，由ε=hν可知，单个光子的能量越小，则单位时间内照射到金属板上的光子数越多，逸出的光电子越多，故A正确；由光电效应方程Ek=hν-W0可知，光电子的最大初动能只与入射光的频率和金属的逸出功有关，故B、D错误；光电子形成的电流大小与入射光的强度和频率有关，和最大初动能无关，故C错误。］
例3　C　［饱和电流只与入射光的强度和频率有关，与外加电压无关，故A错误；测量遏止电压Uc时，光电管应接反向电压，滑片P应向a移动，故B错误；根据光电效应方程Ek=hν-W0，根据动能定理eUc=Ek，整理得Uc=ν-，图像的斜率为k==，解得普朗克常量h=，故D错误；根据hν1-W0=eUc1，hν2-W0=eUc2，解得阴极K的逸出功W0=，故C正确。］
例4　C　［根据c=λν，a光和b光的波长之比等于频率的反比，即为5∶2，故A错误；根据Ek=hν-W0，逸出光电子的最大初动能之比==1∶4，故B错误；根据eUc=Ek，加反向电压时，对应的遏止电压之比==1∶4，故C正确；光照强度的关系未知，无法判断饱和光电流的关系，故D错误。］(共20张PPT)
DISIZHANG
第四章
章末素养提升
再现
素养知识
物理 观念 光的粒 子性 光电效应 实验规律 (1)存在_____电流
(2)存在_____频率
(3)存在_____电压
(4)瞬时性
光子假说 光子：光的能量是_________的，而是一份一份的光量子。
光子的能量：ε=____
爱因斯坦光电效应方程：hν=________，W0只决定于___________ 截止
饱和
遏止
不连续
hν
Ek+W0
金属本身
物理 观念 光的波 动性 光的单缝_____实验
光的双缝_____实验
光的波粒 二象性 少量光子表现出_____性，大量光子表现出_____性
高频光子粒子性显著，低频光子波动性显著
光传播时表现出_______，与微粒作用时表现出_______
干涉
衍射
粒子
波动
波动性
粒子性
物理 观念 德布罗意波
实物粒子的波长与其动量的关系：_______
电子的_____现象证实了实物粒子的波动性
不确定性关系
表达式___________
不能同时准确确定粒子的_____和_____
科学 思维 1.能用爱因斯坦的光电效应方程解释光电效应现象 2.能用波粒二象性解释与解决有关问题 科学态度 与责任 领会不确定性关系的确立对人们认识物质世界的影响 衍射
λ=
ΔxΔp≥
位置
动量
　(多选)(2023·深圳市高二期中改编)下列表述正确的是
A.光的干涉和衍射实验表明，光是一种电磁波，具有波动性，光电效应
和康普顿效应则表明光在与物体相互作用时，光表现出粒子性
B.由ε=hν和p=知，普朗克常量h架起了粒子性与波动性之间的桥梁
C.康普顿效应表明光子除了具有能量之外还有动量
D.光电效应实验中，遏止电压由入射光强度决定，入射光强度越大，遏
止电压就越大
例1
√
提能
综合训练
√
√
光是一种电磁波，既有波动性又有粒子性，光的传播主要表现波动性如光的干涉和衍射实验，光与物质作用主要表现为粒子性如光电效应和康普顿效应，故A正确；
光子的能量ε=hν表现为粒子性，而动量p=表现为波动性，则普朗克常量h架起了粒子性与波动性之间的桥梁，故B正确；
康普顿效应表明光子除了具有能量之外，还有动量，证明了光的粒子性，故C正确；
光电效应实验中，由光电效应方程和动能定理可得eUc=Ek=hν-W0，则可知遏止电压由入射光频率决定，入射光的频率越大，遏止电压就越大，故D错误。
总结提升
1.光的干涉和衍射现象揭示了光的波动性。
2.光电效应、康普顿效应揭示了光的粒子性。
3.光的波长越长，波动性越明显，光的波长越短，粒子性越明显。
4.一切物体都具有波粒二象性。
　(2023·广东阶段练习)很多商店装有光电池电子眼探测设备，当顾客到来时，门会自动打开。这种设备的原理是：当光的强度发生变化时，传感器产生的电流大小发生改变，这是光电效应的一种应用。若光电材料始终能够发生光电效应，则下列说法正确的是
A.入射光的强度一定时，波长越长，单位时间内逸出的光电子越多
B.入射光的强度越大，光电子的最大初动能一定越大
C.光电子的最大初动能越大，光电子形成的电流一定越大
D.用同一单色光照射光电管，单位时间内逸出的光电子数越多，光电子
的最大初动能越大
例2
√
入射光的强度一定时，波长越长，频率越小，由ε=hν可知，单个光子的能量越小，则单位时间内照射到金属板上的光子数越多，逸出的光电子越多，故A正确；
由光电效应方程Ek=hν-W0可知，光电子的最大初动能只与入射光的频率和金属的逸出功有关，故B、D错误；
光电子形成的电流大小与入射光的强度和频率有关，和最大初动能无关，故C错误。
总结提升
光电效应中的两个决定关系
光的强度越强→光子数目多→发射光电子多→光电流大
光的频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大
　(2024·江门市模拟)图甲为研究光电效应的实验装置，用不同频率的单色光照射阴极K，正确操作下，记录相应电表示数并绘制如图乙所示的Uc-ν图像，当频率为ν1时绘制了如图丙所示的I-U图像，图中所标数据均为已知量，则下列说法正确的是
A.饱和电流与K、A之间的电压有关
B.测量遏止电压Uc时，滑片P应向b移动
C.阴极K的逸出功W0=
D.普朗克常量h=
例3
√
饱和电流只与入射光的强度和频率有关，与外加电压无关，故A错误；
测量遏止电压Uc时，光电管应接反向电压，滑片P应向a移动，故B错误；
根据光电效应方程Ek=hν-W0，根据动能定理eUc=Ek，整理得Uc=，图像
的斜率为k=，解得普朗克常量h=，故D错误；
根据hν1-W0=eUc1，hν2-W0=eUc2，解得阴极K的逸出功W0=，故C正确。
总结提升
图像名称 图线形状 由图线直接(间接)得到的物理量
最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线 ①截止频率：图线与ν轴交点的横坐标νc。
②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值，W0=|-E|=E。
③普朗克常量：图线的斜率k=h
图像名称 图线形状 由图线直接(间接)得到的物理量
颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系图线 ①遏止电压Uc：图线与横轴交点的横坐标。
②饱和电流：电流的最大值。
③最大初动能：Ek=eUc
图像名称 图线形状 由图线直接(间接)得到的物理量
颜色不同时，光电流与电压的关系图线 ①遏止电压Uc1、Uc2。
②最大初动能Ek1=eUc1，Ek2=eUc2
遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线 ①截止频率νc：图线与横轴交点的横坐标。
②遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大。
③普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即h=ke(注：此时两极之间接反向电压)
　光电传感器是智能技术领域不可或缺的关键器件，而光电管又是光电传感器的重要元件。如图所示，某光电管K极板的逸出功W0=hν，若分别用频率为2ν的a光和频率为5ν的b光照射该光电管，则下列说法正确的是
A.a光和b光的波长之比为2∶5
B.用a光和b光分别照射该光电管，逸出光电子的最大
初动能之比为2∶5
C.加反向电压时，对应的遏止电压之比为1∶4
D.加正向电压时，对应形成的饱和光电流之比为1∶4
例4
√
根据c=λν，a光和b光的波长之比等于频率的反比，
即为5∶2，故A错误；
根据Ek=hν-W0，逸出光电子的最大初动能之比
=1∶4，故B错误；
根据eUc=Ek，加反向电压时，对应的遏止电压之比=1∶4，故C正确；
光照强度的关系未知，无法判断饱和光电流的关系，故D错误。
总结提升
1.爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0。
2.逸出功与截止频率关系W0=hν0。
3.遏止电压与最大初动能关系Ek=eUc。

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