第一篇:人教版高中物理选修3-1教案:第二章第3节欧姆定律.
第15课时 第二章恒定电流 第3节欧姆定律 【课前准备】
【课型】新授课【课时】1课时【教学三维目标】(一知识与技能
1.知道什么是电阻及电阻的单位.2.掌握欧姆定律,并能熟练地用来解决有关的电路问题.3.知道导体的伏安特性,知道什么是线性元件和非线性元件.学会一般元件伏安特性曲线的测绘方法.(二过程与方法
1.经历探究导体导体电压和电流关系的过程体会利用U-I图象来处理、分析试验数据、总结实验规律的方法.2.运用数学图象法处理物理问题,培养学生运用数学进行逻辑推理的能力(三情感态度与价值观
通过介绍欧姆的研究过程和“欧姆定律”的建立,激发学生的创新意识,重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识,通过电流产生的历史材料的介绍,使学生了解知识规律的形成要经过漫长曲折的过程,培养他们学习上持之以恒的思想品质.【教学重点难点】
重点:欧姆定律的内容、表达式、适用条件及利用欧姆定律分析、解决实际问题
难点:伏安特性曲线的物理意义 【教学方法】探究、讲授、讨论、练习【教学过程】 【复习引入】 【问题】什么是电流? 【回答】大量电荷定向移动形成电流.【问题】电流形成的条件是什么? 【回答】①导体,有自由移动电荷,可以定向移动.同时导体也提供自由电荷定向移动的“路”.导体包括金属、电解液等,自由电荷有电子、离子等.②导体内有电场强度不为零的电场,或者说导体两端有电势差,从而自由电荷在电场力作用下定向移动.③持续电流形成条件:要形成持续电流,导体中场强不能为零,要保持下去,导体两端保持电势差(电压.电源的作用就是保持导体两端电压,使导体中有持续电流.【问题】电荷定向移动形成的电流,导体的电阻以及导体两端的电压之间有什么样的关系呢? 3 欧姆定律
一、欧姆定律
【演示】如图所示的实验电路来研究导体A中的电流跟导体两端的电压的关系?
【问题】在导体的两端加上电压,导体中才有电流,那么,导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢? 【实验探究过程】合上电键S ,改变滑动变阻器上滑片P 的位置,使导体两端的电压分别为0、2.0 V、4.0 V、6.0 V、8.0 V ,记下不同电压下电流表的读数,然后通过分析实验数据,得出导体中的电流跟导体两端电压的关系。
将得到的实验数据填写在表格中,换用另一导体B ,重复实验。实验数据如下
【问题】如何分析在这次实验中得到的数据? 【回答】用图象法。在直角坐标系中,用纵轴表示电压U ,用横轴表示电流I ,根据实验数据在坐标纸上描出相应的点。根据这些点是否在一条直线上,来研究导体中的电流跟它两端的电压的关系。【演示】作U-I 图线
【问题】这种描点作图的方法,是处理实验数据的一种基本方法,分析图象,我们可以得到哪些信息? 【回答】对于同一导体,U-I 图象是过原点的直线,电压和电流的比值等于一个常数。这个比值可以写成:
I U R = 【说明】对于不同的导体,这个比值不同,说明这个比值只与导体自身的性质有关。这个比值反映了导体的属性。【总结】电压和电流的比值I U R =,反映了导体对电流的阻碍作用,叫做导体的电阻。【推导】将上式变形得 R U I = 上式表明:I 是U 和R 的函数
【推导】导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,这就是欧姆定律.【解说】介绍德国物理学家欧姆最早用实验研究了电流跟电压、电阻的关系,最后得出用他 的名字命名的定律.【讨论】根据欧姆定律R U I = 得I U R =,有人说导体的电阻R 跟加在导体两端的电压U 成正比,跟导体中的电流I 成反比,这种说法对吗?为什么? 【回答】这种说法不对,因为电阻是导体本身的一种特性,所以导体的电阻与导体两端的电压及导体中的电流没有关系.【提问】电阻的单位有哪些? 【回答】在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是 Ω.常用的电阻单位还有千欧(k Ω和兆欧(M Ω: k Ω=103 Ω 1 M Ω=106 Ω 【提问】1 Ω的物理意义是什么? 【回答】如果在某段导体的两端加上1 V 的电压,通过导体的电流是1 A ,这段导体的电阻就是1 Ω。所以1 Ω=1 V/A
【强调】要注意欧姆定律的适用条件:纯电阻电路,如金属导体和电解液。对气体导体和半导体元件并不适用.对于含有电动机等的非纯电阻电路不适用.使用欧姆定律计算时,要注意I、U、R 的同一性(对同一个导体.【例题】某电阻两端电压为16 V ,在30 s 内通过电阻横截面的电量为48 C ,此电阻为多大?30 s 内有多少个电子通过它的横截面? 解析:由题意知U =16 V ,t =30 s ,q =48 C , 电阻中的电流t q I ==1.6 A 据欧姆定律R U I = 得, I U R ==10 Ω e q n = =3.0×1020个 故此电阻为10Ω,30 s 内有3.0×1020个电子通过它的横截面.二、导体的伏安特性
【过渡】把所得数据描绘在 U-I 直角坐标系中,确定 U 和 I 之间的函数关系.【提问】这些点所在的曲线包不包括原点? 【回答】包括,因为当 U=0 时, I=0.【提
问】这些点所在曲线是一条什么曲线? 【回答】过原点的斜直线.【归纳】用纵轴表示电流I ,用横轴表示电压U ,画出的I —U 图线叫做导体的伏安特性曲线。如图所示,是金属导体的伏安特性曲线。
【提问】:在I —U 曲线中,图线的斜率表示的物理意义是什么? 【回答】在I —U 图中,图线的斜率表示导体电阻的倒数。即R U I k 1 ==。图线的斜率越大, 电阻越小。
【总结】伏安特性曲线是过坐标原点的直线,具有这样伏安特性的电学元件叫线性元件。【展示】用晶体二极管、电压表、电流表、滑动变阻器、电键连成如左下图所示的电路,改变电压和电流,画出晶体二极管的伏安特性曲线,右下图所示,可以看出图线不是直线。
【总结】伏安特性曲线不是直线,电流与电压不成比例,这类的元件叫非线性元件。【实验】测绘小灯泡的伏安特性曲线 装置如图所示
由于小灯泡的电阻较小,为了减小误差,可采用电流表外接法,实验中滑动变阻器采用分压器方式的接法,这样小灯泡的电压变化范围较大(从零开始逐渐增大到接近额定电压,开关闭合前,调节滑动变阻器的滑片,使它靠近电路图中变阻器左端接线柱,这时小灯泡的电压为0.【说一说】下图是某晶体二极管的伏安特性曲线,请你根据这条曲线说出通过二极管的电流和二极管两端的电压的关系
【课时小结】
通过本节课的学习,我们知道了电阻的定义:导体对电流的阻碍作用,叫做导体的电阻,欧姆定律的内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,这就是我们初中学过的欧姆定律,表达式: R U I ,欧姆定律的适用条件:纯电阻电路,如金属导体和电解液.对气体导体和半导体元件并不适用.对于含有电动机等的非纯电阻电路不适用.使用欧姆定律计算时,要注意I、U、R 的同一性(对同一个导体.及导体的伏安特性曲线.【布置作业】
课本P48,问题与练习1,2,3,4,5 【板书设计】 3 欧姆定律
一、欧姆定律
电阻的定义:导体对电流的阻碍作用,叫做导体的电阻
欧姆定律的内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,这就是我们初中学过的欧姆定律
表达式: R U I , 欧姆定律的适用条件:纯电阻电路,如金属导体和电解液.对气体导体和半导体元件并不适用.对于含有电动机等的非纯电阻电路不适用.使用欧姆定律计算时,要注意I、U、R 的同一性(对同一个导体
二、导体的伏安特性曲线.
第二篇:高中物理第十三章光第3节光的干涉教案选修3-4教案
13.3光的干涉
物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方
面构成。
一、教学目标
1.认识光的干涉现象及产生光干涉的条件.
2.理解光的干涉条纹形成原理,认识干涉条纹的特征.
3.通过观察实验,培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力.
4.通过“扬氏双缝干涉”实验的学习,渗透科学家认识事物科学的物理思维方法.
二、重点、难点分析
1.波的干涉条件,相干光源.
2.如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹,怎么会出现时间上是稳定的,空间上存在着加强区和减弱区并且互相间隔,如何理解“加强”和“减弱”.
3.培养学生观察、表述、分析能力.
三、教具
1.演示水波干涉现象:频率可调的两个波源,发波水槽,投影幻灯,屏幕. 2.演示光的干涉现象:直丝白炽灯泡;单缝;双缝;红、绿、蓝、紫滤色片;光的干涉演示仪;激光干涉演示仪.
3.干涉图样示意挂图,为分析干涉所做的幻灯片;或电脑及干涉现象示意的动画软件.
四、主要教学过程
(一)引入
由机械波的干涉现象引入:首先演示“水波干涉现象”,并向学生提出问题.(1)这是什么现象?
(2)是否任何两列波在传播空间相遇都会产生这样的现象?
让学生回答,让学生描述稳定干涉现象的特征,指出干涉现象是两列波在空间相遇叠加的一种情景;一切波都能发生干涉现象,干涉现象是波特有的现象.要得到稳定干涉现象需是相干波源.
(二)教学过程设计
新课教学: 双缝干涉
1.什么是双缝干涉:平行的单色光照射到相距很近的双狭缝上,在狭缝后的光屏上出现亮暗相间条纹的现象叫做双缝干涉现象。
问题:在什么样的条件下才能在屏幕上形成亮暗相间的条纹呢?根据波的叠加原理,可知:在同一种介质中传播的两列波,当两个波源的频率相同,振动状态完全相同或有恒定的相位差时,就会出现干涉现象。
2.形成光波干涉的条件
(1)两个光源的频率相同;
(2)两个光源的振动状态完全相同或有恒定的相位差。如图所示的双缝干涉装置中,满足上述条件吗?为什么? 分析:一束激光被分成两束相当于两个波源,激光束的颜色没有发生变化,说明两个波源的频率一定相同;两条狭缝距离光源的距离相等,所以两个狭缝处波的振动状态相同。由此可见,通过双缝形成的两个波源就是相干光源。
问题:为什么在光屏上会形成亮暗相间的条纹呢?
如图,根据机械波的干涉理论可知,亮条纹出现的位置一定是波峰与波峰,或者波谷与波谷相遇的位置。我们可以肯定的说,P点就是亮条纹出现的位置,图中P点距S1、S2距离相等,路程差:Δr=S1P-S2P=0应出现亮纹,中央亮条纹。不管波处于哪种初态,P点的振动总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇,振幅A总为A1、A2之和,即P点总是振动加强点,应出现亮纹。
如果P1点也出现亮条纹,那么P1点距S1、S2距离应满足什么条件呢?
Δr1=|S1P1-S2P1|=λ=2×
2Δr2=|S1P2-S2P2|=2λ Δr3=|S1P3-S2P3|=3λ Δrn=|S1Pn-S2Pn|=nλ 它们对应产生第2、3、4„条明条纹,还有明条纹的地方吗?在P点下方,与P1、P2等关于P对称的点也应是明条纹。
(1)形成亮条纹的条件:Δr=2n·
n=0,1,2„时,出现亮条纹。2
暗条纹出现的位置:
根据波的叠加原理:在Q1点是波峰与波谷相遇,振动步调刚好相反。Q1点位置与两波源路程差:
Δr =|S1Q1-S2Q1|=Δr=|S1Q2-S2Q2|=2
35λ,λ„处,在P1P2、P2P3、„等明纹之间有第2条暗纹Q2、第322条暗纹Q3„,哪位同学能用上面的方法写个通式,归纳一下。
(2)形成暗条纹的条件:Δr=(2n+1)
,n=0、1、2„时,出现暗纹。2 3
第三篇:高中物理 闭合电路欧姆定律教案
闭合电路欧姆定律学案
教学目标
(一)知识目标
1、知道电动势的定义.
2、理解闭合电路欧姆定律的公式,理解各物理量及公式的物理意义,并能熟练地用来解决有关的电路问题.
3、知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和.
4、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题.
5、理解闭合电路的功率表达式.
6、理解闭合电路中能量转化的情况.
(二)能力目标
1、培养学生分析解决问题能力,会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律
2、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题.
3、通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律,培养学生用多种方式分析问题能力.
(三)情感目标
1、通过外电阻改变引起电流、电压的变化,树立学生普遍联系观点
2、通过分析外电压变化原因,了解内因与外因关系
3、通过对闭合电路的分析计算,培养学生能量守恒思想
4、知道用能量的观点说明电动势的意义
教学建议
1、电源电动势的概念在高中是个难点,是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础,在处理电动势的概念时,可以根据教材,采用不同的讲法.从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极,克服电场力做功,非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小,反映了电源做功的本领,由此引出电动势的概念;也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法,给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论.教学中不要求论证这个结论.教材中给出一个比喻(儿童滑梯),帮助学生接受这个结论.
需要强调的是电源的电动势反映的电源做功的能力,它与外电路无关,是由电源本生的特性决定的.
电动势是标量,没有方向,这要给学生说明,如果学生程度较好,可以向学生说明,做为电源,由正负极之分,在电源内部,电流从负极流向正极,为了说明问题方便,也给电动势一个方向,人们规定电源电动势的方向为内电路的电流方向,即从负极指向正极.
2、路端电压与电流(或外电阻)的关系,是一个难点.希望作好演示实验,使学生有明确的感性认识,然后用公式加以解释.路端电压与电
流的关系图线,可以直观地表示出路端电压与电流的关系,务必使学生熟悉这个图线.
学生应该知道,断路时的路端电压等于电源的电动势.因此,用电压表测出断路时的路端电压就可以得到电源的电动势.在考虑电压表的内阻时,希望通过第五节的“思考与讨论”,让学生自己解决这个问题.
3、最后讲述闭合电路中的功率,得出公式,.要从能量转化的观点说明,公式左方的表示单位时间内电源提供的电能.理解了这一点,就容易理解上式的意义:电源提供的电能,一部分消耗在内阻上,其余部分输出到外电路中.
教学设计方案
闭合电路的欧姆定律
一、教学目标
1、在物理知识方面的要求:
(1)巩固产生恒定电流的条件;
(2)知道电动势是表征电源特性的物理量,它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.
(3)明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和.
(4)掌握闭合电路的欧姆定律,理解各物理量及公式的物理意义
(5)掌握路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律.
2、在物理方法上的要求:
(1)通过电动势等于电路上内、外电压之和的教学,使学生学会运用实验探索物理规律的方法.
(2)从能量和能量转化的角度理解电动势的物理意义.
(3)通过对路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律的讨论培养学生的推理能力.
(4)通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律,培养学生用多种方式分析
二、重点、难点分析
1、重点:
(1)电动势是表示电源特性的物理量
(2)闭合电路欧姆定律的内容;
(3)应用定律讨论路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律.
2、难点:
(1)闭合回路中电源电动势等于电路上内、外电压之和.
(2)短路、断路特征
(3)应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流强度随外电阻变化的关系
三、教学过程设计 引入新课:
教师:同学们都知道,电荷的定向移动形成电流.那么,导体中形成电流的条件是什么呢?(学生答:导体两端有电势差.)
演示:将小灯泡接在充满电的电容器两端,会看到什么现象?(小灯泡闪亮一下就熄灭.)为什么会出现这种现象呢?
分析:当电容器充完电后,其上下两极板分别带上正负电荷,如图1所示,两板间形成电势差.当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后,电子就在电场力的作用下通过导线产生定向移动而形成电流,但这是一瞬间的电流.因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少,两极板间电势差也逐渐减少为零,所以电流减小为零,因此只有电场力的作用是不能形成持续电流的. 教师:为了形成持续的电源,必须有一种本质上完全不同于静电性的力,能够不断地分离正负电荷来补充两极板上减少的电荷.这才能使两极板保持恒定的电势差,从而在导线中维持恒定的电流,能够提供这种非静电力的装置叫电源.电源在维持恒定电流时,电源中的非静电力将不断做功,从而把已经流到低电势处的正电荷不断地送回到高电势处.使它的电势能增加.
板书:
1、电源:电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置.它并不创造能量,也不创造电荷.例如:干电池是把化学能转化为电能,发电机是把机械能、核能等转化为电能的装置.
教师:电源能够不断地把其他形式的能量转变为电能,并且能够提供恒定的电压,那么不同的电源,两极间的电压相同吗?展示各种干电池(1号、2号、5号、7号),请几个同学观察电池上面写的规格,发现尽管电池的型号不同,但是都标有“1.5V”字样.我们把示教电压表直接接在干电池的两端进行测量,发现结果确实是1.5V.讲台上还摆放有手摇发电机、蓄电池、纽扣电池,它们两端的电压是否也是1.5V呢?(学生回答:不是)那么如何知道它们两端的电压呢?(学生:用电压表直接测量)·
结论:电源两极间的电压完全由电源本身的性质(如材料、工作方式等)决定,同种电池用电压表测量其两极间的电压是相同的,不同种类的电池用电压表测量其两极间的电压是不同的.为了表示电源本身的这种特性,物理学中引入了电动势的概念. 板书:
2、电源电动势
教师:从上面的演示和分析可知,电源的电动势在数值上等于电源未接入电路时两极间的电压.
板书:电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压.
例如,各种型号的干电池的电动势都是1.5V.那么把一节1号电池接入电路中,它两极间的电压是否还是1.5V呢?用示教板演示,电路如图所示,结论:开关闭合前,电压表示数是1.5V,开关闭合后,电压表示数变为1.4V.实验表明,电路中有了电流后,电源两极间的电压减少了.
教师:上面的实验中,开关闭合后,电源两极间的电压降为1.4V,那么减少的电压哪去了呢?用投影仪展示实验电路,介绍闭合电路可分为内、外电路两部分,电源内部的叫内电路,电源外部的叫外电路.接在电源外电路两端的电压表测得的电压叫外电压.在电源内部电极附近的探针A、B上连接的电压表测得的电压叫内电压.我们现在就通过实验来研究闭合电路中电动势和内、外电压之间的关系. 板书:
3、内电压和外电压
教师:向学生介绍实验装置及电路连接方法,重点说明内电压的测量.实验中接通电键,移动滑动变阻器的滑动头使其阻值减和的值.再断开电键,由电压表测出电动势.分析实验结果可以发现什么规律呢?
学生:在误差许可的范围内,内、外电压之和等于电源电动势.
板书:在闭合电路中,电源的电动势等于内、外电压之和,即.
下面我们来分析在整个电路中电压、电流、电阻之间的关系.
教师:我们来做一个实验,电路图如图所示
观察电键S先后接通1和2时小灯泡的亮度.
结论:把开关拨到2后,发现小灯泡的亮度比刚才接3V的电源时还稍暗些.怎么解释这个实验现象呢?这就要用到我们将要学习的内容——闭合电路的欧姆定律.
板书:闭合电路的欧姆定律
教师:在图1所示电路图中,设电流为,根据欧姆定律,,那么,电流强度,这就是闭合电路的欧姆定律
板书:
4、闭合电路的欧姆定律的内容:闭合电路中的电流强度和电源电动势成正比,和电路的内外电阻之和成反比.表达式为.
同学们从这个表达式可以看出,在电源恒定时,电路中的电流强度随电路的外电阻变化而变化;当外电路中的电阻是定值电阻时,电路中的电流强度和电源有关.
教师:同学们能否用闭合电路的欧姆定律来解释上一个实验现象呢?
学生:9V的电源如果内电阻很大,由闭合电路的欧姆定律可知,用它做电源,电路中的电流I可能较小;而电动势3V的电源内阻如果很小,电路中的电流
可能比大,用这两个电源分别给相同的小灯泡供电,灯泡的亮度取决于,那么就出现了刚才的实验现象了.
教师:很好.一般电源的电动势和内电阻在短时间内可以认为是不变的.那么外电阻的变化,就会引起电路中电流的变化,继而引起路端电压、输出功率、电源效率等的变化.
几个重要推论
(1)路端电压 随外电阻 变化的规律
板书:5几个重要推论
(l)路端电压 随外电阻 变化的规律演示实验,图3所示电路,(因为通常电源内阻很小,4节1号电池和1个10Ω的定值电阻串联组成电源 的变化也很小,现象不明显)移动滑动变阻器的滑动片,观察电流表和电变化? 压表的示数是如何随
教师:从实验出发,随着电阻 的增大,电流 逐渐减小,路端电压
逐渐增大.大家能用闭合电路的欧姆定律来解释这个实验现象吗?
学生:因为 变大,闭合电路的总电阻增大,根据闭合电路的欧姆定律,电路中的总电流减小,又因为,则路端电压增大.
教师:正确.我们得出结论,路端电压随外电阻增大而增大,随外电阻减小而减小.一般认为电动势和内电阻在短时间内是不变的,初中我们认为电路两端电压是不变的,应该是有条件的,当 为断路,→0,根据
→无穷大时,→0,外电路可视,则,即当外电路断开时,用电
减小为0时,电压表直接测量电源两极电压,数值等于电源的电动势;当 路可视为短路,为短路电流,路端电压
.
板书5:路端电压随外电阻增大而增大,随外电阻减小而减小.断路时,∞,→0,;短路时,.
→电路的路端电压与电流的关系可以用图像表示如下
(2)电源的输出功率 随外电阻 变化的规律.
教师:在纯电阻电路中,当用一个固定的电源(设 电阻供电时,输出的功率,、r是定值)向变化的外又因为,所以,当 时,电源有最大的输出功率
.我们可以画出输出功率随外电阻变化的图线,如图所示.
板书6:在纯电阻电路中,当用一个固定的电源(即 的外电阻供电时,输出的功率有最大值.、是定值)向变化教师:当输出功率最大时,电源的效率是否也最大呢?
板书7:电源的效率 随外电阻 变化的规律
教师:在电路中电源的总功率为 为,则电源的效率为,输出的功率为,内电路损耗的功率,当
变大,也变大.而当 时,即输出功率最大时,电源的效率 =50%.
板书8:电源的效率 随外电阻 的增大而增大.
本文章
小,由两个电压表读出若干组内、外电压、总结
探究活动
1、调查各种不同电源的性能特点。
(包括电动势、内阻、能量转化情况、工作原理、可否充电)
2、考察目前对废旧电池的回收情况。
(1)化学电池的工作原理;
(2)废旧电池对环境的污染主要表现在哪些方面;
(3)当前社会对废旧电池的重视程度;
(4)废旧电池的回收由哪些主要的途径和利用方式;
(5)如何更好的变废为宝或使废旧电池对环境的污染减小到最小。
3、通过本章节的学习,根据全电路欧姆定律有关知识,可以得出结论:电源的输出功率最大时,内外电阻应该相等,而此时电源的效率则只有50%;请你设计出一种方案,在实际应用中如何配置电源和负载之间的关系,使电源的输出功率和效率尽可能的达到较大。
第四篇:咬文嚼字 教案人教选修
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3.4 咬文嚼字 教案(人教选修—语言文字应用)
教学目标
1、通过对文中有关几个实例的尝试品味,体会斟酌文字与精微准确地传情达意之间的重要关系,从而自觉养成“一字不肯放松”的正确谨严的语文学习习惯。
2、引导学生注意对本文语言的质疑分析,培养求实创新精神。
教学过程
一、导入:
打一谜语让同学们猜:小老鼠看书--咬文嚼字
小老鼠学习的精神应该推广:把书吃掉,消化掉,成为一个很有品位的小老鼠。
二、解题
“咬文嚼字”一般解释为:过分地斟酌字词(死抠字眼,不领会精神实质)。作者赋予这个成语一种新的意义,就是在文字运用上“必须有一字不肯放松的谨严”。
作者提倡“咬文嚼字”,认为语言文字与思想感情有密切关系,文字的优劣要从它所表达的思想感情和表现的意境上去辨别,文字的运用,要从思想感情的透彻、凝练、创新入手。
三、作者介绍
朱光潜(1897-1986),著名美学家、文艺理论家、翻译家。笔名孟实,安徽省桐城县人。我国现代美学的开拓者和奠基者之一。他学贯中西,博古通今。《西方美学史》是朱光潜最重要的一部著作,也是我国学者撰写的第一部美学史著作,具有开创性的学术价值,代表了中国研究西方美学思想的水平。朱光潜信奉“三此主义”,即此身,此时,此地。“此身应该做而且能够做的事,就得由此身担当起,不推诿给旁人。”“此时应该做而且能够做的事,就得在此时做,不拖延到未来。”“此地(我的地位、我的环境)应该做而且能够做的事,就得在此地做,不推诿到想象中另一地位去做。”这是朱光潜不尚空谈、着眼现在、脚踏实地的治学精神的体现。他的座右铭:“以出世的精神,做入世的事业”。
主要代表作有:《文艺心理学》《谈美书简》《给青年的十二封信》
四、课文分析
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《咬文嚼字》全文8段,1—7段是文章的主体,为第一部分。8段表明文章的主旨,是文章的第二部分。
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原文:红杏枝头春意浓
改文:红杏枝头春意闹
解说:非一“闹”字,不能形容其杏之红,其红之浓。“闹”将无“声”的景象随着上有“声”的意味。日常经验里的视觉、听觉等感觉被彼此打通,多层次地将审美的精微感受传达出来。
最后在总结课内外诸多实例的基础上让学生明确文字和思想感情有密切关系,语言跟思想情感走,更动了文字就同时更动了思想情感。只有刻苦自励,推陈翻新,时时求思想情感和语言的精练与吻合,才会逐渐达到艺术的完美。
观点性语段在最后一段,作者主要的观点是:
1、应该有谨严精神;
2、只有咬文嚼字,不断推陈翻新,追求思想感情和语言的精练与吻合,才可能达到艺术的完美。
补充资料:
题李凝幽居 唐•贾岛
闲居少邻并,草径入荒园。鸟宿池边树,僧敲月下门。
过桥分野色,移石动云根。暂去还来此,幽期不负言。
注解:幽居:指隐居处.云根:古人认为云生在山石上,石为云根.幽期:归隐所约的日期.译文:幽闲地住在这里,很少有邻居往来,只有一条杂草遮掩的小路通向荒芜的小园.鸟儿歇宿在池边的树上,归来的僧人正在月下敲响山门.走过小桥呈现出原野迷人的景色,云脚正在飘动,好像山石在移动.我暂时要离开这里,但不久还要回来,要按照约定的日期与朋友一起隐居,决不食言.锦 瑟 唐•李商隐
锦瑟无端五十弦,一弦一柱思华年。庄生晓梦迷蝴蝶,望帝春心托杜鹃。
沧海月明珠有泪,蓝田日暖玉生烟。此情可待成追忆,只是当时已惘然。
译文:锦瑟呀,你为何竟然有五十条弦?每弦每节,都令人怀思黄金华年。我心象庄子,为蝴蝶晓梦而迷惘; 又象望帝化杜鹃,寄托春心哀怨 沧海明月高照,鲛人泣泪皆成珠蓝田红日和暖,可看到良玉生烟。
悲欢离合之情,岂待今日来追忆,只是当年却漫不经心,早已惘然。
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青玉案 宋•贺铸
凌波不过横塘塘路,但目送,芳尘去。——眼看此女走近又离去。
锦瑟华年谁与度?——猜想她住什么地方?有夫否?
月台花榭,琐窗朱户,只有春知处——或许是那女子气质高雅,使人想他应住在这种“月台
花榭,琐窗朱户”的华屋吧。
碧云冉冉衡皋暮,彩笔新题断肠句——从清晨等到日暮,佳人不再来,写了断肠句。
试问闲愁都几许?——心全乱了,愁绪满怀。
一川烟草,满城风絮,梅子黄时雨!——喻情于景,愁如一川烟草,偏此时又下起梅雨,满
城飘起柳絮,春天的雨有时确实使人恼啊。
贺铸一生所识女子颇多,为何只对此女有这种情思,有两个原因:一是这位女子与作者已亡故的妻有些相像,产生“移情”心理;二是这位女子与作者心目中的女性偶像十分贴近,使用权他一见而钟情。
宋•苏轼
独携天上小团月,来试人间第二泉。
小团月是一种名品茶(在当时是贡茶)第二泉指的是二泉亭品二泉水和眺望太湖
例子:
红杏枝头春意“浓”
红杏枝头春意“闹”
宋祁 《玉楼春》
东城渐觉风光好,彀皱波纹迎客棹。绿杨烟外晓寒轻,红杏枝头春意闹。
浮生长恨欢娱少,肯爱千金轻一笑?
縠皱:即皱纱,喻水的波纹。
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浮生:指飘浮无定的短暂人生
刘公勇在词话里称“一闹字卓绝千古”。“闹”字好就好在准确、鲜明、生动,带有动态地刻画春天的蓬勃生机,并把作者对春天这样一个万物萌发,生机盎然的季节的到来的欣喜用一个“闹”字表达了出来。作者的感情态度尽含于一个闹字之中。
课堂小练习:
在诗中的括号内,填入六个字,构成六幅画。塞鸿秋·浔阳即景 元·周德清
长江万里白如(),淮山数点青如(),江帆几片疾如(),山泉千尺飞如()。晚云都变露,新月初学(),塞鸿一字来如()。
原诗
塞鸿秋·浔阳即景 周德清
长江万里白如练,淮山数点青如淀,江帆几片疾如箭,山泉千尺飞如电。
晚霞都变露,新月初学扇,塞鸿一字来如线。
(四)阅读下列文字,说说修改稿好在哪里?
原稿:
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老渔民长得高大结实,看样子60岁左右,嘴巴下留着一把花白胡子。瞧他那眉目神气,就像秋天的晴空一样,晴朗又透明又深沉。
修改稿:
老渔民长得高大结实,留着一把花白胡子。瞧他那眉目神气,就像秋天的高空一样,又晴朗又深沉。
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第五篇:2017-2018学年高中物理人教版选修3-5教学案 第十七章
第1、2节
能量量子化__光的粒子性 1.能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,这种物体就是绝对黑体,简称黑体。
黑体辐射电磁波的强度只与黑体的温度有关。
2.能量子:不可再分的最小能量值ε,ε=hν。
3.照射到金属表面的光,能使金属中的电子从表面逸出的现象,叫光电效应。
爱因斯坦光电效应方程:Ek=hν-W0。
4.光电效应现象和康普顿效应均说明了光具有粒子性。
一、黑体与黑体辐射 1.热辐射 我们周围的一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关。
2.黑体 指能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。
3.一般材料物体的辐射规律 辐射电磁波的情况除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关。
4.黑体辐射的实验规律 1 图17-1-1 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关,如图17-1-1所示。
(1)随着温度的升高,各种波长的辐射强度都增加;(2)随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
二、能量子 1.定义:普朗克认为,振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍,当带电微粒辐射或吸收能量时,也是以这个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收的,这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子。
2.能量子大小:ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量。
h=6.626×10J·s(一般取h=6.63×10-34-34 J·s)。
3.能量的量子化:在微观世界中能量是量子化的,或者说微观粒子的能量是分立的。
三、光电效应的实验规律 1.光电效应:照射到金属表面的光,能使金属中的电子从表面逸出的现象。
2.光电子:光电效应中发射出来的电子。
3.光电效应的实验规律:(1)存在着饱和光电流:在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大。
这表明对于一定颜色的光,入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多。
(2)存在着遏止电压和截止频率:光电子的最大初动能与入射光的频率有关,而与入射光的强弱无关。
当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应。
(3)光电效应具有瞬时性:光电效应几乎是瞬间发生的,从光照射到产生光电流的时间不超过109 s。
-4.逸出功:使电子脱离某种金属所做功的最小值。
不同金属的逸出功不同。
四、爱因斯坦的光子说与光电效应方程 1.光子说:光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的,而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的,频率为ν的光的能量子为hν,这些能量子被称为光子。
2.爱因斯坦的光电效应方程:(1)表达式:hν=Ek+W0或Ek=hν—W0。
(2)物理意义:金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量一部分用于克服金 2 属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek。
五、康普顿效应和光子的动量 1.光的散射:光在介质中与物质微粒相互作用,因而传播方向发生改变,这种现象叫做光的散射。
2.康普顿效应:美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时,发现在散射的X射线中,除了与入射波长λ0相同的成分外,还有波长大于λ0的成分,这个现象称为康普顿效应。
3.康普顿效应的意义:康普顿效应表明光子除了具有能量之外,还具有动量,深入揭示了光的粒子性的一面。
4.光子的动量: h(1)表达式:p=λ。
(2)说明:在康普顿效应中,入射光子与晶体中电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,光子的动量变小。
因此,有些光子散射后波长变大。
1.自主思考——判一判(1)黑体一定是黑色的。
(×)(2)热辐射只能产生于高温物体。
(×)(3)能产生光电效应的光必定是可见光。
(×)(4)经典物理学理论不能合理解释康普顿效应。
(√)(5)微观粒子的能量只能是能量子的整数倍。
(√)(6)能量子的能量不是任意的,其大小与电磁波的频率成正比。
(√)2.合作探究——议一议(1)不同频率的光照射到同一金属表面发生光电效应时,光电子的最大初动能是否相同? 提示:由于同一金属的逸出功相同,而不同频率的光的光子能量不同,由光电效应方程可知,发生光电效应时,逸出的光电子的最大初动能是不同的。
(2)太阳光从小孔射入室内时,我们从侧面可以看到这束光;白天的天空各处都是亮的;宇航员在太空中会发现尽管太阳光耀眼刺目,其他方向的天空却是黑的,为什么? 提示:在地球上存在着大气,太阳光经微粒散射后传向各个方向,而在太空中的真空环境下光不再散射只向前传播。
对黑体和黑体辐射的理解 1.黑体实际上是不存在的,只是一种理想情况,但如果做一个闭合的空腔,在空腔表面开一个小孔,小孔就可以模拟一个黑体,如图17-1-2所示。
这是因为从外面射来的电磁波,经小孔射入空腔,要在腔壁上经过多次反射,在多次反射过程中,外面射来的电磁波几乎全部被腔壁吸收,最终不能从空腔射出。
图17-1-2 2.黑体不一定是黑的,只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才是黑的;有些可看作黑体的物体由于有较强的辐射,看起来还会很明亮,如炼钢炉口上的小孔。
一些发光的物体(如太阳、白炽灯灯丝)也被当做黑体来处理。
3.黑体同其他物体一样也在辐射电磁波,黑体的辐射规律最为简单,黑体辐射强度只与温度有关。
4.一般物体和黑体的热辐射、反射、吸收的特点 热辐射不一定需要高温,任何温度都能发生热辐射,只是温度低时辐射弱,温度高时辐射强。
在一定温度下,不同物体所辐射的光谱的成分有显著不同。
一般 物体 黑体 1.(多选)下列叙述正确的是()A.一切物体都在辐射电磁波 B.一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关 C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关 D.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波 解析:选ACD 根据热辐射定义知A对;根据热辐射和黑体辐射的特点知一般物体辐热辐射特点 辐射电磁波的情况与温度有关,与材料的种类、表面状况有关 辐射电磁波的强弱按波长的分布只与黑体的温度有关 吸收、反射的特点 既吸收又反射,其能力与材料的种类及入射波的波长等因素有关 完全吸收各种入射电磁波,不反射 4 射电磁波的情况除与温度有关外,还与材料种类和表面状况有关,而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关,B错、C对;根据黑体定义知D对。
2.(多选)黑体辐射的实验规律如图17-1-3所示,由图可知()图17-1-3 A.随温度升高,各种波长的辐射强度都增加 B.随温度降低,各种波长的辐射强度都增加 C.随温度升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 D.随温度降低,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 解析:选ACD 由题图可知,随温度升高,各种波长的辐射强度都增加,且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,当温度降低时,上述变化都将反过来,故A、C、D正确,B错误。
光电效应中的五组概念 1.光子与光电子 光子指光在空间传播时的每一份能量,光子不带电;光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子,其本质是电子,光子是光电效应的因,光电子是果。
2.光电子的初动能与光电子的最大初动能(1)光照射到金属表面时,光子的能量全部被电子吸收,电子吸收了光子的能量,可能向各个方向运动,需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量,剩余部分为光电子的初动能。
(2)只有金属表面的电子直接向外飞出时,只需克服原子核的引力做功,才具有最大初动能。
光电子的初动能小于或等于光电子的最大初动能。
3.光子的能量与入射光的强度 光子的能量即一个光子的能量,其值为ε=hν(ν为光子的频率),可见光子的能量由光的频率决定。
入射光的强度指单位时间内照射到单位面积上的总能量,等于光子能量hν与入射光子数n的乘积,即光强等于nhν。
4.光电流和饱和光电流 金属板飞出的光电子到达阳极,回路中便产生光电流,随着所加正向电压的增大,光电流趋于一个饱和值,这个饱和值是饱和光电流,在一定的光照条件下,饱和光电流与所加电压大小无关。
5.光的强度与饱和光电流 饱和光电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的。
对于不同频率的光,由于每个光子的能量不同,饱和光电流与入射光强度之间没有简单的正比关系。
[典例](多选)在光电效应实验中,用频率为ν的光照射光电管阴极,发生了光电效应。
下列说法正确的是()A.增大入射光的强度,光电流增大 B.减小入射光的强度,光电效应现象消失 C.改用频率小于ν的光照射,一定不发生光电效应 D.改用频率大于ν的光照射,光电子的最大初动能变大 [思路点拨](1)入射光的频率必须大于金属的极限频率才能发生光电效应。
(2)当发生光电效应时,入射光的频率越大,光电子的最大初动能越大。
[解析] 增大入射光的强度,单位时间内照射到单位面积上的光子数增加,光电流增大,A项正确。
减小入射光的强度,只是光电流减小,光电效应现象是否消失与光的频率有关,而与光的强度无关,B项错误。
改用频率小于ν的光照射,但只要光的频率大于极限频率ν01仍然可以发生光电效应,C项错误。
由爱因斯坦光电效应方程hν-W逸=mv2得:光频率2ν增大,而W逸不变,故光电子的最大初动能变大,D项正确。
[答案] AD 对光电效应问题的三点提醒(1)能否发生光电效应与入射光的频率有关。
(2)饱和光电流的大小与入射光的强度有关。
(3)光电子的最大初动能与入射光的频率及金属逸出功有关。
1.(多选)光电效应实验的装置如图17-1-4所示,用弧光灯照射锌板,验电器指针张开一个角度,则下面说法中正确的是()图17-1-4 A.用紫外线照射锌板,验电器指针会发生偏转 B.用绿色光照射锌板,验电器指针会发生偏转 C.锌板带的是负电荷 D.使验电器指针发生偏转的是正电荷 解析:选AD 将擦得很亮的锌板连接验电器,用弧光灯照射锌板(弧光灯发出紫外线),验电器指针张开一个角度,说明锌板带了电。
进一步研究表明锌板带正电,这说明在紫外线的照射下,锌板中有一部分自由电子从表面飞出来,锌板中缺少电子,于是带正电,A、D选项正确。
绿光不一定能使锌板发生光电效应。
2.某激光器能发射波长为λ的激光,发射功率为P,c表示光速,h为普朗克常量,则激光器每秒发射的光量子数为()λPA.hc cPλC.hhPB.λc D.λPhc hcPtλP解析:选A 每个光量子的能量ε=hν=λ,每秒钟发射的总能量为P,则n=ε=hc。
3.用同一束单色光,在同一条件下,先后照射锌片和银片,都能产生光电效应。
在这两个过程中,对下列四个量,一定相同的是________,可能相同的是________,一定不相同的是________。
A.光子的能量 C.光电子动能 B.金属的逸出功 D.光电子最大初动能 解析:光子的能量由光频率决定,同一束单色光频率相同,因而光子能量相同;逸出功只由材料决定,锌片和银片的光电效应中,光电子的逸出功一定不相同;由Ek=hν-W0,照射光子能量hν相同,逸出功W0不同,则电子最大初动能不同;由于光电子吸收光子后到达金属表面的路径不同,途中损失的能量也不同,因而脱离金属时的初动能分布在零到最大初动能之间。
所以,在两个不同光电效应的光电子中,有时初动能是可能相等的。
答案:A C BD 光电效应方程及其应用 1.光电效应方程Ek=hν-W0的四点理解(1)式中的Ek是光电子的最大初动能,就某个光电子而言,其离开金属时剩余动能大小可以是0~Ek范围内的任何数值。
(2)光电效应方程实质上是能量守恒方程。
①能量为ε=hν的光子被电子吸收,电子把这些能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引,另一部分就是电子离开金属表面时的动能。
②如果克服吸引力做功最少为W0,则电子离开金属表面时动能最大为Ek,根据能量守恒定律可知:Ek=hν-W0。
(3)光电效应方程包含了产生光电效应的条件。
若发生光电效应,则光电子的最大初动能必须大于零,即Ek=hν-W0>0,亦即hν>W0,W0W0ν>h=νc,而νc=h恰好是光电效应的截止频率。
图17-1-5(4)Ek-ν曲线。
如图17-1-5所示是光电子最大初动能Ek随入射光频率ν的变化曲线。
这里,横轴上的截距是截止频率或极限频率;纵轴上的截距是逸出功的负值;斜率为普朗克常量。
2.光电效应规律中的两条线索、两个关系(1)两条线索:(2)两个关系: 光强→光子数目多→发射光电子多→光电流大; 光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大。
[典例] 如图17-1-6所示,一光电管的阴极用极限波长λ0=500 nm的钠制成,用波长λ=300 nm的紫外线照射阴极,光电管阳极A和阴极K之间的电势差U=2.1 V,饱和光电流的值I=0.56 μA。
图17-1-6(1)求每秒内由K极发射的光电子数;(2)求光电子到达A极时的最大动能;(3)如果电势差U不变,而照射光的强度增加到原值的三倍,此时光电子到达A极时最大动能是多大?(普朗克常量h=6.63×10[思路点拨] hc(1)光电管阴极的逸出功W与极限波长λ0的关系为W=。
λ0(2)每秒内由K极发射的电子全部参与导电时对应饱和光电流。
(3)光电子的最大初动能大小与入射光的强度大小无关。
[解析](1)每秒内由K极发射的光电子数 6I0.56×10-n=e=个=3.5×1012个。
191.6×10--34 J·s)(2)由光电效应方程可知 11ccEk0=hν-W0=hλ-h=hcλ-λ0 λ0在A、K间加电压U时,光电子到达阳极时的动能 11Ek=Ek0+eU=hcλ-λ+eU 0代入数值,得Ek=6.012×10-19 J。
(3)根据光电效应规律,光电子的最大初动能与入射光的强度无关,如果电势差U不变,则光电子到达A极的最大动能不变,Ek=6.012×10-19 J。
[答案](1)3.5×1012个(2)6.012×10(3)6.012×10 -19-19 J J 9 1.用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应,可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率ν的变化而变化的Ek-ν图像,如图所示。
已知钨的逸出功是3.28 eV,锌的逸出功是3.34 eV,若将两者的图像分别用实线与虚线画在同一个Ek-ν图上,则下图中正确的是()解析:选A 根据光电效应方程Ek=hν-W可知,Ek-ν图像的斜率为普朗克常量h,因此题图中两线应平行,故C、D错;图线与横轴的交点表示恰能发生光电效应(光电子动能为零)时的入射光频率,即截止频率,由光电效应方程可知,逸出功越大的金属对应的入射光的频率越高,所以能使金属锌发生光电效应的截止频率较高,所以A对,B错。
2.研究光电效应的电路如图17-1-7所示。
用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K),钠极板发射出的光电子被阳极A吸收,在电路中形成光电流。
下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图像中,正确的是()图17-1-7 解析:选C 频率相同的光照射同一金属时,发射出的光电子的最大初动能相同,所以遏止电压相同;饱和电流与光的强度有关,光的强度越大,饱和电流越大,故选项C正确。
3.在某次光电效应实验中,得到的遏止电压Uc与入射光的频率ν的关系如图17-1-8所示。
若该直线的斜率和截距分别为k和b,电子电荷量的绝对值为e,则普朗克常量可表示为________,所用材料的逸出功可表示为________。
图17-1-8 hνW0hW0解析:根据光电效应方程Ekm=hν-W0及Ekm=eUc得Uc=e-e,故e=k,b=-e,得h=ek,W0=-eb。
答案:ek -eb 光子说对康普顿效应的解释 [典例] 康普顿效应证实了光子不仅具有能量,也有动量。
如图17-1-9给出了光子与静止电子碰撞后,电子的运动方向,则碰后光子可能沿方向________运动,并且波长________(选填“不变”“变短”或“变长”)。
图17-1-9 [思路点拨] 根据碰撞过程中动量、能量均守恒以及动量是矢量分析此题。
[解析] 因光子与电子在碰撞过程中动量守恒,所以碰撞之后光子和电子的总动量的方向与光子碰前动量的方向一致,可见碰后光子运动的方向可能沿1方向,不可能沿2或3方向;通过碰撞,光子将一部分能量转移给电子,能量减少,由E=hν知,频率变小,再根据c=λν知,波长变长。
[答案] 1 变长 对康普顿效应的三点认识(1)光电效应应用于电子吸收光子的问题;而康普顿效应应用于讨论光子与电子碰撞且没有被电子吸收的问题。
(2)假定X射线光子与电子发生弹性碰撞。
光子和电子相碰撞时,光子有一部分能量传给电子,散射光子的能量减少,于是散射光的波长大于入射光的波长。
(3)康普顿效应进一步揭示了光的粒子性,也再次证明了爱因斯坦光子说的正确性。
1.科学研究证明,光子有能量也有动量,当光子与电子碰撞时,光子的一些能量转移给了电子。
假设光子与电子碰撞前的波长为λ,碰撞后的波长为λ′,则碰撞过程中()A.能量守恒,动量守恒,且λ=λ′ B.能量不守恒,动量不守恒,且λ=λ′ C.能量守恒,动量守恒,且λλ′ 解析:选C 光子与电子碰撞过程中,能量守恒,动量也守恒,因光子撞击电子的过程hc中光子将一部分能量传递给电子,光子的能量减少,由E=λ可知,光子的波长增大,即λ′>λ,故C正确。
2.一个沿着一定方向运动的光子和一个原来静止的自由电子相互碰撞,碰撞之后电子向某一方向运动,而光子沿着另一方向散射出去。
则这个散射光子跟原来入射时相比()A.散射光子的能量减少 B.光子的能量增加,频率也增大 C.速度减小 D.波长减小 解析:选A 由于光子既具有能量,也具有动量,因此碰撞过程中遵循能量守恒定律。
1.对黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素是()A.温度 C.表面状况 B.材料 D.以上都正确 解析:选A 影响黑体辐射电磁波的波长分布的因素是温度,故选项A正确。
2.(多选)以下宏观概念中,哪些是“量子化”的()A.物体的带电荷量 C.物体的动量 B.物体的质量 D.学生的个数 解析:选AD 所谓“量子化”应该是不连续的,而是一份一份的,故选A、D。
3.(多选)N为钨板,M为金属网,它们分别与电池的两极相连,各电池的电动势和极性如图所示,已知金属钨的逸出功为4.5 eV。
现分别用不同能量的光子照射钨板(各光子的能量已在图上标出),那么图中没有光电子到达金属网的是()12 解析:选AC C、D加反向电压,只要入射光子的能量hν≥W0+eU,就有光电子到达金属网,将各数值代入上式可知D中光电子能到达金属网;A、B加正向电压,只要入射光子能量大于逸出功,就有光电子到达金属网,可知B中光电子能到达金属网。
综上所述,A、C符合题意。
4.人眼对绿光最为敏感,正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时,只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能察觉。
普朗克常量为6.63×10则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是()A.2.3×10C.7.0×10-18-10-34 J·s,光速为3.0×108 m/s,W W B.3.8×10-19 W W D.1.2×10-18解析:选A 因每秒有6个绿光的光子射入瞳孔,所以察觉到绿光所接收的最小功率P6.63×10-34×3×108Ec=t,式中E=6ε,又ε=hν=hλ,可解得P=6× W=2.3×10-18 W。
9530×10-h5.光子有能量,也有动量,动量p=λ,它也遵守有关动量的规律。
如图1所示,真空中,有“∞”形装置可绕通过横杆中点的竖直轴OO′在水平面内灵活地转动,其中左边是圆形黑纸片(吸收光子),右边是和左边大小、质量相同的圆形白纸片(反射光子)。
当用平行白光垂直照射这两个圆面时,关于装置开始时的转动情况(俯视),下列说法中正确的是()图1 A.顺时针方向转动 C.都有可能 B.逆时针方向转动 D.不会转动 解析:选B 根据动量定理Ft=mvt-mv0,由光子的动量变化可知黑纸片和光子之间的作用力小于白纸片和光子之间的作用力,所以装置开始时逆时针方向转动,B选项正确。
6.(多选)光电效应的四条规律中,波动说不能解释的有()A.入射光的频率必须大于被照金属的截止频率才能产生光电效应 B.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 C.入射光照射到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过109 s - 13 D.当入射光频率大于截止频率时,光电流强度与入射光强度成正比 解析:选ABC 此题应从光电效应规律与经典波动理论的矛盾着手去解答。
按照经典的光的波动理论,光的能量随光的强度的增大而增大,与光的频率无关,金属中的电子必须吸收足够能量后,才能从中逸出,电子有一个能量积蓄的时间,光的强度越大,单位时间内辐射到金属表面的光子数目越多,被电子吸收的光子数目自然也多,这样产生的光电子数目也多。
但是,光子不一定全部形成光电流,故应选A、B、C。
7.实验得到金属钙的光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图2所示。
下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功,参照下表可以确定的是()图2 金属 截止频率ν0/1014 Hz 逸出功W/eV A.如用金属钨做实验得到的Ekm-ν图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大 B.如用金属钠做实验得到的Ekm-ν图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大 C.如用金属钠做实验得到的Ekm-ν图线也是一条直线,设其延长线与纵轴交点的坐标为(0,-Ek2),则Ek2
8.在光电效应实验中,飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图3所示。
则可判断出()钨 10.95 4.54 钙 7.73 3.20 钠 5.53 2.29 图3 14 A.甲光的频率大于乙光的频率 B.乙光的波长大于丙光的波长 C.乙光对应的截止频率大于丙光对应的截止频率 D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能 解析:选B 当光电管两端加上反向遏止电压且光电流恰好为零时,有Ek-0=eUc,对同一光电管(逸出功W0相同)使用不同频率的光照射,有Ek=hν-W0,两式联立得,hν-W0=eUc,丙光的反向遏止电压最大,则丙光的频率最大,甲光、乙光频率相同,A、Cc错误;又由λ=ν可知λ丙<λ乙,B正确;由Ek=hν-W0可知丙光对应的最大初动能最大,D错误。
9.如图4所示,当开关S断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极K,发现电流表读数不为零。
合上开关,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60 V时,电流表读数为零。
求: 图4(1)此时光电子的最大初动能的大小;(2)该阴极材料的逸出功。
解析:(1)由题意可知,遏止电压为0.60 V,由动能定理得光电子的最大初动能Ek=eU=0.6 eV。
(2)由光电效应方程Ek=hν-W0得该阴极材料的逸出功 W0=hν-Ek=2.5 eV-0.6 eV=1.9 eV。
答案:(1)0.6 eV(2)1.9 eV 15。