§21-1光电效应  光子

　　【教学目的】

　　1．应该掌握的知识方面．

　　（1）光电效应现象具有哪些规律．

　　（2）人们研究光电效应现象的目的性．

　　（3）爱因斯坦的光子说对光电效应现象的解释．

　　2．培养学生分析实验现象，推理和判断的能力方面．

　　（1）观察用紫外线灯照射锌板的实验，分析现象产生的原因．

　　（2）观察光电效应演示仪的实验过程，掌握分析现象所得到的结论．

　　3．结合物理学发展史使学生了解到科学理论的建立过程，渗透科学研究方法的教育．

　　【教学重点】

　　光电效应现象的基本规律、光子说的基本思想和做好光电效应的演示实验是本节课的重点．

　　【教学难点】

　　（1）对光的强度的理解，

　　（2）发生光电效应时，为什么光电子数只与入射光的强度成正比．

　　（3）光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，而与入射光的强度无关。

　　【教具】

　　锌板、验电器、紫外线灯、白炽灯、丝绸、玻璃棒、光电效应演示仪．

　　【教学过程】

　　○、复习&引入

　　光的波动理论学说虽然取得了很大的成功，但并未达到十分完美的程度．光的有些现象波动说遇到了很大的困难，请观察光电效应现象．

　　二、新授

　　1．演示实验．

　　将锌板与验电器用导线连接，用细砂纸打磨锌板表面．把丝绸摩擦过的玻璃棒放在锌板附近，用紫外线灯照射锌板．

　　边演示边提问：紫外线灯打开前后，验电器指针有什么变化？这一现象说明了什么问题？

　　引导学生分析并得出结论：光线照射金属表面，金属失去了电子导致验电器指针张开一角度．

　　明确指出光电效应是光照射金属表面，使物体发射电子的现象．照射的光可以是可见光，也可以是不可见光．发射出的电子叫光电子．

　　说明：这个实验如果按照课本上的装置进行效果很不理想，因为紫外线照射锌板飞出电子时锌板带正电，在锌板附近形成电场又将电子吸附回去．锌板电势升到很小的值就使逸出和返回的电子达到动态平衡，很难使验电器指针明显地张开．

　　2．进一步研究光电效应．

　　以上实验改用很强的白炽灯照射，却不能发生光电效应．向学生提出问题：光电效应的发生一定是有条件的，存在着一定规律．有什么规律呢？让我们进一步研究．

　　向学生介绍光电效应演示仪．在黑板上画一示意图，如图所示．S为抽成真空的光电管，C是石英窗口，光线可通过它照射到金属板K上，金属板A和K组成一对电极与外部电路相连接．光源为白炽灯，在光源和石英窗口C之间插入不同颜色的滤光片可以改变入射光的频率，光源的亮度可以通过另一套装置调节．

　　观察现象一：

　　在没有光照射K时，电压表有示数，电流表没有示数，说明什么？

　　明确：AK之间有电场存在，但没有光电子逸出，说明没有发生光电效应．

　　提出问题：要发生光电效应，是不是用任何频率的光线照射都行？是不是弱光线不行，只要光的强度足够大就行？是不是只要有足够大的电场电压就行？

　　观察现象二：

　　保持AK间电压一定，灯泡亮度一定，在窗口C前依次放上红色、橙色、绿色滤光片，观察