2012高二物理课件：第十七章 章末整合 (人教版选修3-5)

专题一光电效应有关光电效应的问题主要是两个方面，一方面是关于光电效应现象中有关规律的判断，另一方面是应用光电效应方程进行简单的计算，处理该类问题关键是掌握光电效应的规律，明确各概念之间的决定关系．光电效应的规律是：①极限频率ν0是能使金属发生光电效应的最低频率，这也是判断能否发生光电效应的依据．若ν≤ν0，无论多强的光照射时，都不能发生光电效应；②最大初动能Ek，与入射光的频率和金属的逸出功有关，与光强无关；③饱和光电流与光的强度有关，光强正比于单位时间内照射到金属表面单位面积上的光子数．光电子的最大初动能跟入射光的能量hν、金属逸出功W0的关系为光电效应方程，表达式为Ek＝hν－W0，反映了光电效应现象中的能量转化和守恒定律．【例题】真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾(其极限波长分别为λ1和λ2)制成，板面积为S，间距为d.现用波长为λ(λ1＜λ＜λ2)的单色光持续照射两板内表面，则电容器的最终带电量Q正比于()A.dSλ－λ1λλ1B.dSλ2－λλλ2C.Sdλ－λ1λλ1D.Sdλ2－λλλ2解析：根据平行板电容器电容的表达式：C＝εSd当电子恰好不能达到另一极板上时的电压为U，由电容的定义有Q＝CU要使电子不能达到另一极板，稳定电压成为光电效应现象的遏止电压，光电子的最大初动能为Ek，由动能定理有eU＝Ek答案：D根据光电效应规律，能发生光电效应的极板，它的极限波长必须大于入射光的波长，所以发生光电效应的极板的极限波长为λ2，根据光电效应方程：hcλ＝Ek＋W0发生光电效应现象极板的逸出功：W0＝hcλ2联立以上各式可得：Q＝εShcλ2－λdeλλ2＝εhce·Sλ2－λdλλ2.专题二微观粒子的不确定性关系在经典力学中，一个质点的位置和动量是可以同时精确测定的，在量子理论中，要同时测出微观粒子的位置和动量是不太可能的，位置的不确定量和动量的不确定量关系为Δx·Δp≥h4π.可见，对位置的测量越精确，其动量的不确定性就越大，反之亦然．答案：见解析【例题】原子核的半径为10－15m，估计核内质子的动量不确定范围．如果电子被限制在核内，其动量不确定范围又是多少？解析：设质子的不确定范围等于原子核的半径，即Δx＝10－15m，由不确定关系公式Δx·Δp≥h4π，得Δp≥h4πΔx=5.3×10-20kg·m/s.同理，电子被限制在核内，动量的不确定范围与质子一样为：Δp≥5.3×10－20kg·m/s.1．(双选，2011年广东卷)光电效应实验中，下列表述正确的是()BDA．光照时间越长，电流越大B．入射光足够强就可以有光电流C．遏止电压与入射光的频率有关D．入射光频率大于极限频率才能产生光电子2．(2010年上海卷)根据爱因斯坦光子说，光子能量E等于(h为普朗克常量，c、λ为真空中的光速和波长)()AA．hcλB．hλcC．hλD.hλ3．(2010年浙江卷)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17－1所示．则可判断出(图17－1A．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的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能解析：由图可知甲、乙两束光的遏止电压相等，丙光的遏止电压大，结合光电效应方程eUc＝hν－W0，可知甲、乙两束光频率相等，丙光的频率大，只有B对．答案：B4．(2009年广东卷)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．下列表述正确的是()AA．牛顿发现了万有引力定律B．洛伦兹发现了电磁感应定律C．光电效应证实了的光的波动性D．相对论的创立表明经典力学已不再适用解析：电磁感应定律是法拉第发现的，B错误；光电效应证实了光的粒子性，C错误；相对论和经典力学研究的领域不同，不能说相对论的创立表明经典力学已不再适用，D错误．5．(2009年广东卷)硅光电池是利用光电效应原理制成的器件．下列表述正确的是()AA．硅光电池是把光能转变为电能的一种装置B．硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关D．任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应解析：硅光电池是把光能转变为电能的一种装置，A正确；是利用光电效应原理制成的器件，依据光电效应方程可见只有当入射光子的频率大于极限频率时才可能发生光电效应．