1、2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)題型歸納與變式演練專題31光電效應(yīng)【專題導(dǎo)航】目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark11 o Current Document 熱點(diǎn)題型一光電效應(yīng)現(xiàn)象和光電效應(yīng)方程的應(yīng)用1熱點(diǎn)題型二 光電效應(yīng)的圖象問題3對(duì)E廠v圖象的理解3對(duì)I-U圖象的理解4對(duì)Uc-v圖象的理解5 HYPERLINK l bookmark75 o Current Document 熱點(diǎn)題型三 對(duì)光的波粒二象性的理解6 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 【題型演練】7【題型歸納】熱點(diǎn)題型一光電效應(yīng)現(xiàn)象和光電效應(yīng)方

2、程的應(yīng)用對(duì)光電效應(yīng)的四點(diǎn)提醒能否發(fā)生光電效應(yīng)，不取決于光的強(qiáng)度而取決于光的頻率.光電效應(yīng)中的“光”不是特指可見光，也包括不可見光.逸出功的大小由金屬本身決定，與入射光無關(guān).光電子不是光子，而是電子.兩條對(duì)應(yīng)關(guān)系光強(qiáng)大一光子數(shù)目多一發(fā)射光電子多一光電流大；光子頻率高一光子能量大一光電子的最大初動(dòng)能大.定量分析時(shí)應(yīng)抓住三個(gè)關(guān)系式愛因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek=hvW0.最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系：Ek=eUc.逸出功與極限頻率的關(guān)系：W0=hvc.區(qū)分光電效應(yīng)中的四組概念光子與光電子：光子指光在空間傳播時(shí)的每一份能量，光子不帶電；光電子是金屬表面受到光照射時(shí)發(fā)射出來的電子，其本質(zhì)是電子.光電子的動(dòng)能與

3、光電子的最大初動(dòng)能：電子吸收光子能量后，一部分克服阻礙作用做功，剩余部分轉(zhuǎn)化 為光電子的初動(dòng)能，只有直接從金屬表面飛出的光電子才具有最大初動(dòng)能.光電流和飽和光電流：金屬板飛出的光電子到達(dá)陽極，回路中便產(chǎn)生光電流，隨著所加正向電壓的增大， 光電流趨于一個(gè)飽和值，這個(gè)飽和值是飽和光電流，在一定的光照條件下，飽和光電流與所加電壓大小無 關(guān).入射光強(qiáng)度與光子能量：入射光強(qiáng)度指單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬表面單位面積上的總能量.【例1】(2018-高考全國(guó)卷II)用波長(zhǎng)為300 nm的光照射鋅板，電子逸出鋅板表面的最大初動(dòng)能為1.28x10-19 J.已知普朗克常量為6.63x10-34 J.s，真空中的光速為

4、3.00 x108 m-s-1 .能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最 低頻率約為()A. 1x1014 HzB. 8x1014 HzC. 2x1015 HzD. 8x1015 Hz【變式1. (2019-山東泰安檢測(cè))如圖所示是光電管的原理圖，已知當(dāng)有波長(zhǎng)為的光照到陰極K上時(shí)，電路中有光電流，貝9()直流電源若增加電路中電源電壓，電路中光電流一定增大若將電源極性反接，電路中一定沒有光電流產(chǎn)生若換用波長(zhǎng)為A1(A1A0)的光照射陰極K時(shí)，電路中一定沒有光電流若換用波長(zhǎng)為A2(A2vb，則一定有 Uvb，則一定有 EkaEkbC.若 UUb，則一定有 Ekavb，則一定有 hva-Ekhvb-Ekb熱

5、點(diǎn)題型二光電效應(yīng)的圖象問題圖象名稱圖線形狀由圖線直接（間接）得到的物理量最大初動(dòng)能Ek與 入射光頻率v的關(guān) 系圖線0 y歡v極限頻率：圖線與v軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)vc逸出功：圖線與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的值W0=|EI=E普朗克常量：圖線的斜率k=h顏色相同、強(qiáng)度不 同的光，光電流與 電壓的關(guān)系|土 強(qiáng)光（黃）匕 弱光（黃）飽和光電流/m：電流的最大值最大初動(dòng)能：E =eUkmc顏色不同時(shí)，光電流與電壓的關(guān)系fl一黃光/二藍(lán)光如 Ma 07遏止電壓Uc1、Uc2飽和光電流最大初動(dòng)能Ek1 = eUc1，Ek2=eUc2遏止電壓uc與入 射光頻率v的關(guān)系 圖線VcP截止頻率vc：圖線與橫軸的交點(diǎn)遏止電壓：

6、隨入射光頻率的增大而增大普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電量的乘積， 即h=ke.（注：此時(shí)兩極之間接反向電壓）（一）對(duì)Ek v圖象的理解由Ev圖象可以得到的信息10八 5-E/（1）極限頻率：圖線與v軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)vc.（2）逸出功：圖線與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的絕對(duì)值E=W0.（3）普朗克常量：圖線的斜率k=h.【例2】.（2019南平市檢測(cè)）用如圖甲所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象.閉合電鍵S,用頻率為v的光照射光 電管時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng).圖乙是該光電管發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的最大初動(dòng)能日*與入射光頻率v的關(guān)系圖象，圖線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為（。,0），與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為（0,一幻，下列說法中正確的是（

7、）甲乙普朗克常量為h=b斷開電鍵S后，電流表G的示數(shù)不為零僅增加照射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動(dòng)能將增大保持照射光強(qiáng)度不變，僅提高照射光頻率，電流表G的示數(shù)保持不變 【變式1】（多選）如圖所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線（直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5）.由圖可知（）A.該金屬的截止頻率為4.27x1014 HzB.該金屬的截止頻率為5.5x1014 HzC.該圖線的斜率表示普朗克常量D.該金屬的逸出功為0.5 eV【變式2】.（多選）（2019-山東天成大聯(lián)考）某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能氣與入射光頻率v 的關(guān)系如圖所示，

8、E、v為已知量，由圖線信息可知（）-E 逸出功W=EB.圖象的斜率表示普朗克常量的倒數(shù)C.圖中E與v0的值與入射光的強(qiáng)度、頻率均無關(guān)D.若入射光頻率為3v0，則光電子的最大初動(dòng)能為3E（二）對(duì)1一 U圖象的理解由I-U圖象可以得到的信息（1）遏止電壓uc：圖線與橫軸的交點(diǎn)的絕對(duì)值.（2）飽和光電流/溫電流的最大值.（3）最大初動(dòng)能：Ekm=eUc.【例2】（2019-河南新鄉(xiāng)模擬）如圖甲所示，用頻率為的光照射某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，測(cè)出光電流z隨電 壓U的變化圖象如圖乙所示，已知普朗克常量為。，光電子帶電荷量為e.下列說法中正確的是（）甲禮入射光越強(qiáng)，光電子的能量越高B.光電子的最大初動(dòng)能為hv

9、0C.該金屬的逸出功為hv0eU0D.用頻率為手的光照射該金屬時(shí)不可能發(fā)生光電效應(yīng)【變式】.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲 線（甲光、乙光、丙光），如圖所示.則可判斷出（）甲光的頻率大于乙光的頻率乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能（三）對(duì)Uc v圖象的理解由U-v圖象可以得到的信息截止頻率*:圖線與橫軸的交點(diǎn).遏止電壓：隨入射光頻率的增大而增大.普朗克常量。：等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積，即h=ke.(注：此時(shí)兩極之間接反向電壓)【例4】.(多選)(201

10、%重慶萬州月考)某金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應(yīng)，其遏止電壓Uc與入射光頻率的 關(guān)系圖象如圖所示.則由圖象可知()該金屬的逸出功等于hv0遏止電壓是確定的，與入射光的頻率無關(guān)。入射光的頻率為2%時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為hv0。.入射光的頻率為3%時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為hv0【變式】.在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率v的關(guān)系如圖所示.若該直線的斜 率和縱軸截距分別為k和，電子電荷量的絕對(duì)值為e，則普朗克常量可表示為，所用材料的逸出功可表示為.熱點(diǎn)題型三對(duì)光的波粒二象性的理解對(duì)波粒二象性的理解項(xiàng)目?jī)?nèi)容說明光的(1)當(dāng)光同物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)，這種作用是“一份一粒子的含義

11、是“不連續(xù)的”“一份一份的”，粒子性份”進(jìn)行的，表現(xiàn)出粒子性（2）少量或個(gè)別光子容易顯示出光的粒子性光子不同于宏觀觀念的粒子光的波動(dòng)性（1）足夠能量的光在傳播時(shí)，表現(xiàn)出波動(dòng)的性質(zhì)（2）光是一種概率波，即光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的可能性大小（概率）可用波動(dòng)規(guī)律來描述光的波動(dòng)性是光子本身的一種屬性，不是 光子之間相互作用產(chǎn)生的，光的波動(dòng)性不 同于宏觀概念的波波和粒子的對(duì)立與統(tǒng)一宏觀世界：波和粒子是相互對(duì)立的概念微觀世界：波和粒子是統(tǒng)一的.光子說并未否定波動(dòng)性，光子能量E-hv-hC，其中，v和久X就是描述波的兩個(gè)物理量【例5】1927年戴維遜和革末完成了電子衍射實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)是榮獲諾貝爾獎(jiǎng)的重大近代物理實(shí)

12、驗(yàn)之一.如 圖所示的是該實(shí)驗(yàn)裝置的簡(jiǎn)化圖，下列說法正確的是（）窄藐晶體CJL鋤）亮條紋是電子到達(dá)概率大的地方B.該實(shí)驗(yàn)說明物質(zhì)波理論是正確的該實(shí)驗(yàn)再次說明光子具有波動(dòng)性D.該實(shí)驗(yàn)說明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性【變式1】實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性.下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是（）電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)裝置后可以形成干涉圖樣B. P射線在云室中穿過會(huì)留下清晰的徑跡C.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)D.人們利用電子顯微鏡觀測(cè)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)【變式2】關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性，下列說法正確的是（）光的波長(zhǎng)越短，光子的能量越大，光的粒子性越明顯B .不僅光子具有波粒二象性，一切運(yùn)動(dòng)的微粒都具有波粒二象性C.光電效應(yīng)

13、現(xiàn)象揭示了光的粒子性D實(shí)物的運(yùn)動(dòng)有特定的軌道，所以實(shí)物不具有波粒二象性【題型演練】用很弱的光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，把入射光減弱到可以認(rèn)為光源和感光膠片之間不可能同時(shí)有兩個(gè)光子存在，如圖所示是不同數(shù)量的光子照射到感光膠片上得到的照片.這些照片說明（）7個(gè)電子 3 000個(gè)電子 70 000個(gè)電子光只有粒子性沒有波動(dòng)性光只有波動(dòng)性沒有粒子性少量光子的運(yùn)動(dòng)顯示波動(dòng)性，大量光子的運(yùn)動(dòng)顯示粒子性少量光子的運(yùn)動(dòng)顯示粒子性，大量光子的運(yùn)動(dòng)顯示波動(dòng)性用光照射某種金屬，有光電子從金屬表面逸出，如果光的頻率不變，而減弱光的強(qiáng)度，則（）逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動(dòng)能不變逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動(dòng)能減小逸

14、出的光電子數(shù)不變，光電子的最大初動(dòng)能減小光的強(qiáng)度減弱到某一數(shù)值，就沒有光電子逸出了在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀的表面，都能發(fā)生光電效應(yīng).對(duì)于這兩個(gè)過程，下列四個(gè)物理過程中，一定相同的是（）A.遏止電壓B.飽和光電流C.光電子的最大初動(dòng)能D.逸出功 （2019西藏拉薩中學(xué)六次月考）關(guān)于光電效應(yīng)的規(guī)律，下面說法正確的是（）當(dāng)某種色光照射金屬表面時(shí)，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光的頻率越高，產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能也就越大當(dāng)某種色光照射金屬表面時(shí)，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，如果入射光的強(qiáng)度減弱，從光照至金屬表面上到發(fā)射出 光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增加對(duì)某金屬來說，入射光波長(zhǎng)必須大于一極限值才能產(chǎn)生

15、光電效應(yīng)同一頻率的光照射不同的金屬，如果都能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則所有金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能一定相 同（2019-北京朝陽模擬）用綠光照射一個(gè)光電管，能產(chǎn)生光電效應(yīng).欲使光電子從陰極逸出時(shí)最大初動(dòng)能增大， 可以（）A.改用紅光照射B.改用紫光照射C.改用藍(lán)光照射D.增加綠光照射時(shí)間（2019 河北保定模擬）如圖所示，這是一個(gè)研究光電效應(yīng)的電路圖，下列敘述中正確的是（）只調(diào)換電源的極性，移動(dòng)滑片P,當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，電壓表示數(shù)為遏止電壓U0的數(shù)值保持光照條件不變，滑片P向右滑動(dòng)的過程中，電流表示數(shù)將一直增大不改變光束顏色和電路，增大入射光束強(qiáng)度，電流表示數(shù)會(huì)增大陰極K需要預(yù)熱，光束照射后需要一定的時(shí)間才會(huì)有光電流7.（2019-哈爾濱六中二次模擬）某半導(dǎo)體激光器發(fā)射波長(zhǎng)為1.5x10-6 m，功率為5.0 x10-3 W的連續(xù)激光.已知可見光波長(zhǎng)的數(shù)量級(jí)為10-7 m，普朗克常量 = 6.63x10-34 J.s，該激光器發(fā)出的（）A.是紫外線B.是紅外線C.光子能量約為1.3x10-13 J D.光子數(shù)約為每秒3.8x1016個(gè)9.（2019-遼寧鞍山一中模擬）按如圖的方式連接電路，當(dāng)用紫光照射陰極K時(shí)，電路中的微安表有示數(shù).則下列正確的敘述是（）如果僅將紫光的光強(qiáng)減弱一些，則微安表可能沒有示數(shù)僅將滑動(dòng)變阻器的