2024高考物理一轮复习第72讲光电效应波粒二象性(讲义)(学生版+解析).docxVIP

第72讲光电效应波粒二象性

目录

复习目标

网络构建

考点一光电效应

【夯基·必备基础知识梳理】

知识点1与光电效应有关的五组概念对比

知识点2光电效应的研究思路

知识点3三个定量关系式

知识点4光电管问题

【提升·必考题型归纳】

考向1光电效应方程的应用

考向2光电管问题

考点二光电效应的四类图像

【夯基·必备基础知识梳理】

知识点光电效应的四类图像

【提升·必考题型归纳】

考向1EK-ν图像

考向2Uc-ν图像

考向3I-U图像

考点三对波粒二象性、物质波的理解

【夯基·必备基础知识梳理】

知识点1波粒二象性

知识点2物质波

知识点3对光的波粒二象性的进一步理解

【提升·必考题型归纳】

考向1德布罗意波长

考向2波粒二象性

真题感悟

理解和掌握光电效应的规律及光电效应方程。

理解和掌握光的波粒二象性。

考点要求

考题统计

考情分析

（1）光电效应

（2）光的波粒二象性

2023年北京卷第14题

2023年海南卷第10题

2023年6月浙江卷第15题

高考对光电效应和波粒二象性的考查较为频繁，大多以选择题中出现，题目难度要求大多不是太高，较为基础。

考点一光电效应

知识点1与光电效应有关的五组概念对比

(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。光子是因，光电子是果。

(2)光电子的动能与光电子的最大初动能：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的情况，才具有最大初动能。

(3)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。

(4)入射光强度与光子能量：入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量，而光子能量E＝hν。

(5)光的强度与饱和光电流：频率相同的光照射金属产生光电效应，入射光越强，饱和光电流越大，但不是简单的正比关系。

知识点2光电效应的研究思路

(1)两条线索：

(2)两条对应关系：

入射光强度大→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→光电子的最大初动能大。

知识点3三个定量关系式

（1）爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0.

（2）最大初动能与遏止电压的关系：Ek＝eUc.

（3）逸出功与截止频率的关系：W0＝hνc.

知识点4光电管问题

(1)光电管加正向电压时的情况

①P右移时,参与导电的光电子数增加;

②P移到某一位置时,所有逸出的光电子恰好都参与了导电,光电流恰好达到最大值;

③P再右移时,光电流不再增大。

(2)光电管加反向电压时的情况

①P右移时,参与导电的光电子数减少;

②P移到某一位置时,所有逸出的光电子恰好都不参与导电,光电流恰好为0,此时光电管两端加的电压为遏止电压;

③P再右移时,光电流始终为0。

考向1光电效应方程的应用

1．如图为光电管的示意图。若用波长为的单色光照射该光电管时，两板间可产生的最大电压为1.7V。取，则下列判断正确的是（????）

??

A．该光电管K极的逸出功约为1.43eV

B．逸出光电子的最大初动能约为1.25eV

C．仅改变该单色光的强度，两板间的电压可能大于1.7V

D．若改用波长更长的单色光照射，两板间的电压可能大于1.7V

2．光电继电器是一种利用光电效应工作的仪器。当光照射到光电管阴极时，阴极会逸出光电子，此时放大器中有电流流过，进而使得电磁继电器工作，实现自动控制。下列说法正确的是（）

A．只要入射光的强度足够大，光电管就能发生光电效应，与光的频率无关

B．保持入射光的强度不变，增大入射光的频率，放大器中的电流将变小

C．若将电源的正负极对调，放大器中的电流将减为零

D．若入射光的频率为，阴极材料的逸出功为，普朗克常量为h，则电子逸出时的动能为

考向2光电管问题

3．小刘同学用如图所示的装置研究光电效应，已知a光的频率小于b光的频率，两种光都能使阴极K发生光电效应，其中电压表可双向偏转。则下列说法正确的是（）

????

A．用a光照射，开关S接1可研究光电管中电流随电压的变化情况

B．分别用两种光照射阴极K，开关S接2时，当电流表的示数为0时，

C．减小a光的强度，阴极K可能不发生光电效应

D．a光照射阴极K产生的最大初动能的光电子对应的物质波长小于b光照射阴极K产生的最大初动能的光电子对应的物质波长

4．如图是研