Конспект урока физики по теме "Фотоэффект"

10476

Автор Нюхалов Дмитрий Леонидович, учитель МБОУ СОШ с. Троекурово  (Липецкая область)

Тип урока. Урок изучения нового учебного материала.
Цель урока-  познакомить учащихся с явлением фотоэффекта . Формирование общих представлений о законах фотоэффекта.Основные понятия. Квантовая физика, формула Планка, фотоэффект, законы фотоэффекта, красная граница фотоэффекта, формула Эйнштейна для фотоэффекта.
Демонстрационный материал. Интерактивная модель "Фотоэффект".
Самостоятельная деятельность учащихся. Выполнение простейших экспериментов по интерактивной модели, решение задач.

Межпредметные связи на уроке:
Химия: Атом, электрон.
История: История развития квантовой теории.Использование новых информационных технологий: интерактивная модель "Фотоэффект", компьютерный тест "Излучения и спектры".Структура урока.


N

Задачи этапов урока

Время, минут

Приемыиметоды 

1

Контроль усвоения предыдущей главы с помощью комп. теста 

15

Организация работы на компьютерах с электронным тестом "Излучение и спектры"

2

Этапактуализациизнаний. Мотивацияучебнойпроблемы

5

Беседа об истории развития квантовой теории

3

Объяснение нового материала

15

Объяснение фотоэффекта при помощи интерактивной модели

4

Первичнаяпроверкаусвоениязнаний. Рефлексия.

9

 Ответынавопросыучащихся и решение задач. 

5

Домашнее задание

1

Сообщениеучителя 

1) Контроль усвоения предыдущей главы с помощью компьютерного теста.

Перед началом урока учитель включает компьютеры и запускает на них тестирующую программу, затем в класс запускаются ученики по количеству компьютеров, и начинается тестирование. После окончания тестирования выставить оценки в журнал.

2) Этап актуализации знаний. Мотивация учебной проблемы.
Короткий рассказ о зарождении квантовой теории, о проблеме объяснения коротковолнового излучения с помощью теории Максвелла. Формирование мотивации у учащихся к деятельности по освоению нового материала, в том числе постановка темы и определение основных целей последующих уроков.

3) Объяснение нового материала
Объяснение нового материала начать с постановки цели урока. Рассказать о наблюдении фотоэффекта Столетовым, после этого показать на экране интерактивную модель фотоэффекта из электронного учебного пособия по физике. Модель является компьютерным экспериментом по исследованию закономерностей внешнего фотоэффекта. Можно изменять значение напряжения U между анодом и катодом фотоэлемента и его знак, длину волны λ в диапазоне видимого света и мощность светового потока P.

В эксперименте можно определить красную границу фотоэффекта и найти работу выхода материала фотокатода. Можно измерить запирающий потенциал Uз для различных длин волн и определить постоянную Планка h.

Во время объяснения по интерактивной модели задавать учащимся проблемные вопросы: «Как повлияет на силу фототока увеличение интенсивности света?», «Почему задерживающее напряжение зависит от частоты света?» Предложить учащимся самостоятельно проверить по интерактивной модели зависимость задерживающего напряжения от частоты и интенсивности падающего света.

Дать представление учащимся о фотоэффекте.

Фотоэффектом называют вырывание электронов из вещества под действием света. Фотоэффект был открыт Г. Герцем (1887 г.). Теория фотоэффекта была развита А. Эйнштейном (1905 г.) на основе квантовых представлений. Классическая волновая теория света оказалась неспособной объяснить закономерности этого явления.

Согласно квантовым представлениям свет излучается и поглощается отдельными порциями (квантами), энергия E которых пропорциональна частоте ν E = hν
где h = 6,63•10–34 Дж•с – постоянная Планка.

Чтобы вырвать электрон из вещества, нужно сообщить ему энергию, превышающую работу выхода A. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона определяется согласно Эйнштейну уравнением
Это уравнение объясняет основные закономерности фотоэффекта:
1. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от падающего светового потока.
Если между фотокатодом и анодом вакуумного фотоэлемента создать электрическое поле, тормозящее движение электронов к аноду, то при некотором значении задерживающего напряжения Uз анодный ток прекращается. Величина Uз определяется соотношением
2. Количество электронов, вырываемых с поверхности металла в секунду, прямо пропорционально мощности светового потока P.
3.Если частота света меньше некоторой определенной для данного вещества минимальной частоты νmin, то фотоэффект не происходит («красная граница фотоэффекта»)

4. У щелочных металлов красная граница лежит в диапазоне видимого света.
4) Первичная проверка усвоения знаний. Рефлексия
Совокупность всех известных экспериментальных фактов позволяет сделать следующие выводы:
• Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от падающего светового потока.
• Количество электронов, вырываемых с поверхности металла в секунду, прямо пропорционально мощности светового потока.
• Если частота света меньше некоторой определенной для данного вещества минимальной частоты, то фотоэффект не происходит.
Ответы учащихся на вопросы:

  1. Что такое фотоэффект?
  2. Почему фотоэффект на цинковой пластине происходит только при облучении её ультрафиолетовым светом?
  3. Что такое задерживающее напряжение и отчего оно зависит?
  4. Какие факты свидетельствуют о наличии у света корпускулярных свойств?

Задачи по карточкам

1. Если поочередно освещать поверхность металла излучением с длинами волн 350 нм и 540 нм, то максимальные скорости фотоэлектронов отличаются в два раза. Это означает, что работа выхода электрона из металла равна: [3×1019]

2. На сколько герц изменилась частота падающего на фотокатод излучения, если разность задерживающих напряжений составляет 4,14 B? [1015]

3. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла равна 0,5 мкм. При какой частоте падающего света оторвавшиеся с его поверхности электроны будут полностью задерживаться потенциалом в 3 B? [1015 Гц]

4. Какую скорость приобретают вырванные из калия электроны при облучении его фиолетовым светом с длиной волны 0,42 мкм, если работа выхода электронов из калия равна 2 эВ? [5,6×105]

5. Энергия фотона равна кинетической энергии электрона, имевшего начальную скорость 106 м/с и ускорение разностью потенциалов 4 B. Найти длину волны фотона. [1,8×10-7]

6. Металлическая пластина, работа выхода для которой равна 4,7 эВ, освещена излучением с длиной волны 180 нм. Какой максимальный импульс передается пластинке при вырывании электронов? [7×10-25 кг×м/с]

7. При облучении металла светом с длиной волны 500 нм фотоэлектроны задерживаются разностью потенциалов 1,2 B. Какова задерживающая разность потенциалов при облучении металла светом с длиной волны 400 нм? [1,8 B]

5) Домашнее задание §66,67, Упр. 12 №4.Используемые ресурсы:

  1. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., В.М. Чаругин, Физика 11 класс.
  2. Коллекция цифровых образовательных ресурсов для интерактивной доски Interwrite Board. Физика: электродинамика, оптика и квантовая физика, 10–11 классы
  3. Учебный портал по использованию ЭОР в образовательной деятельности
  4. Компьютерный тест собственной разработки по теме "Излучения и спектры"
Читайте в ближайших номерах журнала «Справочник заместителя директора школы»
    Читать сейчас



    Ваша персональная подборка

      Подписка на статьи

      Не пропустите ни одной важной или интересной статьи, подпишитесь бесплатно на рассылку.

      Рекомендации по теме

      Повышение квалификации


      Повышение квалификации для директоров школ и специалистов сферы образования

      Проверьте свои знания и получите удостоверение или диплом установленного образца

      Выбрать курс

      Самое выгодное предложение

      Самое выгодное предложение на подписку

      Воспользуйтесь самым выгодным предложением на подписку

      Подарок

      Живое общение с редакцией

      А еще...

       Вебинары
      • 26 октября 2017 г.
      • Управление качеством образования на основе результатов сравнительных исследований и мониторингов в ОО

      • Карданова Елена Юрьевна
        кандидат физико-математических наук, доцент Института Образования, ведущий научный сотрудник Центра мониторинга качества образования ВШЭ

        ТЕМЫ ВЕБИНАРА:

        • ✱ Виды измерений в образовании
        • ✱ Международные сравнительные исследования
        • ✱ Современные тенденции в оценке качества образования
        • ✱ Мониторинговое исследование iPIPS как пример инструмента нового поколения
        Подробнее





      © МЦФЭР, 2017. Menobr.ru: сайт для специалистов и управленцев сферы общего образования. Все права защищены. Полное или частичное копирование любых материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции сайта. Нарушение авторских прав влечет за собой ответственность в соответствии с законодательством РФ.

      Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации ПИ № ФС77-64055 от 25.12.2015

      По вопросам подписки обращайтесь: 8 800 775-4822 (звонки по России бесплатные)
      По вопросам клиентской поддержки тел.: +7 (495) 937-90-82

      

      • Мы в соцсетях
      Сайт использует файлы cookie. Они позволяют узнавать вас и получать информацию о вашем пользовательском опыте. Это нужно, чтобы улучшать сайт. Если согласны, продолжайте пользоваться сайтом. Если нет – установите специальные настройки в браузере или обратитесь в техподдержку.
      Сайт предназначен для работников сферы образования

      Чтобы продолжить чтение, пожалуйста, зарегистрируйтесь (это бесплатно).

      После регистрации вы получите:

      • доступ к 11 000+ профессиональных материалов;
      • 5 700 готовых рекомендаций методистов и педагогов-новаторов;
      • более 250 новостей по профстандартам и ФГОС;
      • 2 000 комментариев экспертов к нормативным документам.

      Подарок за регистрацию: видеолекция «Методические и организационные аспекты введения ФГОС обучающихся с ОВЗ» (лектор Фальковская Л. П.)

      У меня есть пароль
      напомнить
      Пароль отправлен на почту
      Ввести
      Я тут впервые
      бесплатно
      Введите эл. почту или логин
      Неверный логин или пароль
      Неверный пароль
      Введите пароль
      ×
      Сайт предназначен для работников сферы образования!

      Чтобы скачать шаблон документа, пожалуйста, зарегистрируйтесь. Регистрация на сайте бесплатна.

      А еще в подарок за регистрацию мы дарим Вам локальный нормативный акт о планировании внеурочной деятельности.

      У меня есть пароль
      напомнить
      Пароль отправлен на почту
      Ввести
      Я тут впервые
      И получить доступ на сайт Займет минуту!
      Введите эл. почту или логин
      Неверный логин или пароль
      Неверный пароль
      Введите пароль
      ×
      Материал только для зарегистрированных пользователей

      Зарегистрируйтесь, чтобы получить документ. Это бесплатно и займет всего минуту!

      У меня есть пароль
      напомнить
      Пароль отправлен на почту
      Ввести
      Я тут впервые
      И получить доступ на сайт Займет минуту!
      Введите эл. почту или логин
      Неверный логин или пароль
      Неверный пароль
      Введите пароль