12-1-2-考点强化：光电效应的图象分析

1目录目录CONTENTS@《创新设计》光电效应的图象分析01020304备选训练课堂互动题组剖析规律总结2目录@《创新设计》课堂互动图象名称图线形状由图线直接(间接)得到的物理量最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线颜色不同时,光电流与电压的关系遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线①极限频率:图线与ν轴交点的横坐标νc②逸出功:图线与Ek轴交点的纵坐标的值W0＝E③普朗克常量:图线的斜率k＝h①遏止电压Uc：图线与横轴的交点②饱和光电流Im：电流的最大值③最大初动能：Ekm＝eUc①截止频率νc:图线与横轴的交点②遏止电压Uc:随入射光频率的增大而增大③普朗克常量h:等于图线的斜率与电子电量的乘积,即h＝ke。(注：此时两极之间接反向电压)3目录@《创新设计》1．(多选)某种金属逸出光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系如图所示。已知该金属的逸出功为W0，普朗克常量为h。下列说法正确的是()A．入射光的频率越高，金属的逸出功越大B．Ek与入射光的频率成正比C．图中图线的斜率为hD．图线在横轴上的截距为题组剖析解析金属的逸出功是由金属自身决定的，与入射光频率无关，其大小W0＝hνc，故选项A错误；根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，可知光电子的最大初动能Ek与入射光的频率成线性关系，不是成正比，故选项B错误；根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，可知斜率k＝h，故选项C正确；由图可知，图线在横轴上的截距为，故选项D正确。答案CDhW0hW04目录@《创新设计》题组剖析2.研究光电效应的电路如图所示。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的关系图象中正确的是()解析虽然入射光强度不同，但光的频率相同，所以遏止电压相同；又因当入射光强度大时，单位时间逸出的光电子多，饱和光电流大，所以选项C正确。答案C5目录@《创新设计》3．(2018·重庆万州月考)(多选)某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图象如图所示。则由图象可知()A．该金属的逸出功等于hν0B．遏止电压是确定的，与入射光的频率无关C．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为hν0D．入射光的频率为3ν0时，产生的光电子的最大初动能为hν0题组剖析解析当遏止电压为零时，最大初动能为零，则入射光的能量等于逸出功，所以W0＝hν0，故选项A正确；根据光电效应方程Ekm＝hν－W0和－eUc＝0－Ekm得，Uc＝heν－W0e，可知当入射光的频率大于极限频率时，遏止电压与入射光的频率成线性关系，故选项B错误；从图象上可知，逸出功W0＝hν0。根据光电效应方程Ekm＝h·2ν0－W0＝hν0，故选项C正确；Ekm＝h·3ν0－W0＝2hν0，故选项D错误。答案AC6目录@《创新设计》规律总结1．解光电效应问题的常用技巧(1)判断和描述时应理清三个关系：①光电效应的实质(单个光子与单个电子间相互作用产生的)．②光电子的最大初动能的来源(金属表面的自由电子吸收光子后克服逸出功逸出后具有的动能)．③入射光强度与光电流的关系(当入射光的频率大于极限频率时光电流的强度与入射光的强度成正比)．(2)定量分析时应抓住三个关系式：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逸出功与极限频率的关系：W0＝hν0.7目录@《创新设计》规律总结2.由Ekν图象可以得到的物理量(1)极限频率：图线与ν轴交点的横坐标ν0.(2)逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值W0＝E.(3)普朗克常量：图线的斜率k＝h.极限频率数值等于逸出功8目录@《创新设计》1．[Ek－ν图象]爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为极限频率。从图中可以确定的是()A．逸出功与ν有关B．Ekm与入射光强度成正比C．当νν0时，会逸出光电子D．图中直线的斜率与普朗克常量有关备选训练解析由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0和W0＝hν0(W0为金属的逸出功)可得，Ek＝hν－hν0，可见图象的斜率表示普朗克常量，D正确；只有ν≥ν0时才会发生光电效应，C错；金属的逸出功只和金属的极限频率有关，与入射光的频率无关，A错；最大初动能取决于入射光的频率，而与入射光的强度无关，B错。答案D9目录@《创新设计》备选训练解析光电效应中，入射光子能量hν，克服逸出功W0后多余的能量转换为电子动能，反向遏制电压，有eU＝hν－W0，整理得U＝heν－W0e，斜率即he＝k，所以普朗克常量h＝ek，截距为b，即eb＝－W0，所以逸出功W0＝－eb。故选项C正确。答案C2．[Uc－ν图象]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，则普朗克常量和所用材料的逸出功可分别表示为()A．ekebB．－ekebC．ek－ebD．－ek－eb10本节内容结束