Цели:
- Проверка теоретических знаний по теме "Фотоэффект".
- Отработка навыка решения задач разного типа и уровня в соответствии материала ЕГЭ.
Оборудование:
- компьютер,
- проектор,
- экран,
- комплект приборов из L-микро "Определение постоянной Планка",
- сборники задач
План урока:
- Орг момент.(1-2 мин)
- Повторение теоретических знаний.(5 мин.)
- Решение практической задачи( 7 мин.)
- Решение задач из сборников.(20 мин.)
- Обобщение. Дом. задание.(1-3 мин.)
Ход урока
Сообщение темы урока, которая записана на доске "Решение задач по теме" фотоэффект".
Повторение материала осуществляется устно, фронтальным опросом по вопросам теста, текст которого распечатан и находится на каждой парте, а также дублируется на экране с помощью проектора и компьютера. Тест включает в себя основные вопросы, касаемые теории фотоэффекта, причем некоторые из них могут содержаться в материале ЕГЭ уровня А.Тест разработан учителем физики на основе используемой литературы.
Тест по теме "Фотоэффект"
1. Какие из перечисленных явлений служат доказательством квантовой природы света. Выберите правильный ответ.
1 - интерференция
2 - поляризация
3 - дифракция
4 - фотоэффект
А-1, 2, 3;
Б-3 и 4;
В- 4
2. Какое из приведенных ниже выражений наиболее точно определяет понятие фотоэффекта? Укажете правильный ответ.
А. Испускание электронов веществом в результате его нагревания.
Б. Вырывание электронов из вещества под действием света.
В. Увеличение электрической проводимости вещества под действием света.
Кто из этих ученых сформулировал законы фотоэффекта. Выберите правильный ответ.
А-1;
Б-2;
В-3
| 1 | 2 | 3 |
|
||
4. От каких параметров зависит максимальная кинетическая энергия электронов, вырываемых с металла светом?
А- от интенсивности света;
Б- от частоты;
В- от работы выхода;
Г - от частоты и работы выхода.
5. С помощью графика определите в каком случае больше интенсивность света, падающего на металл?
А- 1;
Б- 2;
В-3.
6. Какое из приведенных ниже выражений точно определяет понятие работы выхода? Укажите правильный ответ.
А. Энергия необходимая для отрыва электрона от атома.
Б. Кинетическая энергия свободного электрона в веществе.
В. Энергия, необходимая свободному электрону для вылета из вещества.
7. Какое из приведенных выражений позволяет рассчитать энергию кванта излучения? Укажите правильные ответы.
А. Авых+ Ек
Б. hv - Eк
В. Авых+ mv2/2
8. При каком условии возможен фотоэффект? Укажите правильные ответы.
А. hv > Aвых
Б. hv
Aвых
В. hv < Aвых
9. Чему равна максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов вырываемых из металла под действием фотонов с энергией 8*10-19 Дж, если работа выхода 2*10-19 Дж? Укажите правильные ответы.
А. 10*10-19 Дж;
Б. 6*10-19 Дж;
В. 5*10-19 Дж
10. укажите вещество, для которого возможен фотоэффект под действием фотонов с энергией 4,8*10-19 Дж. Укажите все правильные ответы.
А. Платина(Авых=8,5*10-19 Дж);
Б. Серебро (Авых=6,9*10-19 Дж);
В. Литий (Авых=3,8*10-19 Дж).
Следующим этапом урока является решение практической задачи по определению постоянной Планка. В комплекте L-Микро содержится набор оборудования для этого эксперимента, а именно: полупроводниковый лазер, дифракционная решетка, цифровой вольтметр, адаптер, соединительные провода. Фото опыта.
Для нахождения постоянной Планка используем
уравнение для фотоэффекта в виде h*c/
= Ав+eUз
При работе лазера Ав=0; длину волны
определяем с помощью дифракционной решетки по
формуле: = d*sin?/к.
Задерживающее напряжение по вольтметру в момент наименьшего свечения лазерного луча.
Опыт проводит учитель, делает записи
измеренных величин на доске, а учащиеся
самостоятельно производят расчеты в тетрадях.
Затем анализируют полученный результат и
находят относительную погрешность измерений по
формуле: 
=|hизм
-h|/h*100%
Основной этап урока - это решение задач по фотоэффекту. Одного ученика вызывают к доске, где он решает задачу №1, объясняя решение классу, а двое других с другой стороны доски самостоятельно решают по одной задаче №2, №3 с последующим обсуждением с классом.
Задача №1
Какую максимальную кинетическую энергию имеют электроны, вырванные из оксида бария, при облучении светом частотой 1ПГц?
Задача№2
Красная граница фотоэффекта для металла 6,2*10-5 см. Найти величину запирающего напряжения для фотоэлектронов при освещении металла светом длиной волны 330 нм?
Задача №3
Определите наибольшую скорость электрона, вылетевшего из цезия, при освещении его светом с длиной волны 400 нм?
В процессе решения задач и обсуждении учитель обращает внимание на трудности математических расчетов физических величин, перевода в СИ систему работы выхода, т.е. эВ в Дж., умение работать с табличными данными.
В конце урока наиболее подготовленный ученик решает комбинированную задачу №4 уровня С из ЕГЭ.
Задача №4
Фотокатод, покрытый кальцием ( Ав=4,42*10-19 Дж), освещается светом, у которого длина волны 300 нм. Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле индукцией 8,3*10-4 Тл перпендикулярно линиям индукции этого поля. Чему равен максимальный радиус окружности, по которой движутся электроны? Ответ выразить в мм.
Решение этой задачи строится на использовании формулы максимальной скорости электронов из задачи №3, а также понимания того, почему электрон в магнитном поле движется по окружности. Необходимо вспомнить правило "левой руки", формулу силы Лоренца, 2-й закон Ньютона.
В заключение урока учитель подводит итоги. На уроке были разобраны задачи по теме "Фотоэффект" разного уровня, что соответствует содержанию заданий ЕГЭ по этой тематике.
Домашнее задание из сборника задач Степановой №1710, 1713.
Литература
- Губанов В.В., "Физика подготовка к ЕГЭ", Саратов, "Лицей", 2005г.
- Кирик Л.А., "Самостоятельные и контрольные работы по физике", Илекса, Москва, 2002г.
- Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., учебник "Физика 11 ", Москва, Просвещение, 2004г.
- Разумовский В.Г., Кривошапова Р.Ф., Родина Н.А., "Контроль знаний и умений учащихся по физике", Москва, Просвещение, 1992г.
- Степанова Г.Н., сборник задач по физике, Москва, Просвещение, 1997г.