Урок физики в 11 класс. Тема " Фотоэффект. Применение фотоэффекта" с последующим самоанализом
план-конспект урока по физике (11 класс) на тему

 29.02.16.             11 класс.  Тема " Фотоэффект. Применение фотоэффекта"

Цель урока   организация продуктивной деятельности школьников, направленной на достижение ими результатов: 

1.Предметных

частнопредметных: - сформировать у учащихся представления о фотоэффекте и  его применении, изучить его законы; ознакомить с научной деятельностью А.Г. Столетова; сформировать понятие кванта энергии, расширить представления учащихся об области применения закона сохранения энергии; привести в систему представления о корпускулярной теории света и углубить знания корпускулярно-волнового дуализма - - общепредметных: развивать познавательную активность школьников с помощью проблемных вопросов, исторического материала; развивать исследовательские навыки – наблюдение, анализ результатов опыта, выводы,  сформировать умение решать задачи с использованием уравнения Эйнштейна и представлений о квантах света; уметь применять теоретические знания по физике на практике при решении расчетных физических задач;

2.Метапредмтных – 

в познавательной деятельности: умение различать факт, исследовать несложные практические ситуации, выдвижение предположений, понимание необходимости их проверки  их на практике.

 в информационно-коммуникативной деятельности : умение вступать в речевое общение, участвовать в диалоге,  отражать в устной и письменной форме результаты своей деятельности, формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах; развитие монологической речи, умения выражать свои мысли , способствовать развитию логического мышления        

в  регулятивной деятельности: постановка целей, планирование, самоконтроль и оценка результатов своей деятельности; владение умениями совместной деятельности: согласование и координация деятельности с другими участниками группы; объективное оценивание своего вклада в решение общих задач коллектива, поиск и устранение причин возникших трудностей.

3. Личностных: воспитывать познавательный   интерес  к предмету, культуру коллективной деятельности, личностные качества учащихся: внимание, трудолюбие. чувство товарищества, выработать уверенность во взаимоотношениях с людьми и научиться ничего не принимать на веру,  самостоятельно приобретать новые знания и практические умения.

Дидактический тип урока: изучение нового материала.

Форма урока: урок- исследование  с  применением КСО и ИКТ.

Оборудование: Диск  К и М -11, «Открытая физика», карточки задания, листы контроля.

План урока:

ХОД УРОКА

Ведение: В предыдущей главе были рассмотрены трудности, возникшие при описании движения тел с релятивистскими скоростями, и показаны пути решения этой проблемы, с которой столкнулась физика в начале ХХ века.Оказалось, что на основе законов классической физики невозможно объяснить строение атома, происхождение линейчатых спектров, закономерности испускания и поглощения электромагнитного излучения нагретыми телами, явления фотоэффекта и т. д. Все это вместе создало ситуацию, которая была названа кризисом классической физики. Разрешить этот кризис удалось путем создания теории относительности и квантовой теории – двух фундаментальных теорий, возникших в начале ХХ века. Исторически квантовая теория возникла в процессе установления закономерностей теплового излучения и эти понятия мы рассматривали с вами при изучении этой главы, к повторению вопросов которой и переходим.  Во второй половине XIX – начале XX в. учеными были открыты атомы, ядра атомов, электроны и некоторые другие микрочастицы. Проникнув в микромир, люди узнали, что известные тогда законы механики и электромеханики не объясняли некоторые открытые явления микромира. Накопился ряд опытных фактов, которые не смогла объяснить физическая теория того времени. Как объяснить новые экспериментальные факты? Каким новым законам подчинено движение микрочастиц?Квантовая физика – это раздел современной физики, в котором изучаются свойства, строение атомов и молекул, движение и взаимодействие микрочастиц. В возникновении квантовой физики важнейшую роль сыграло изучение взаимодействия электромагнитных волн с веществом. В 1886 г. немецкий физик Г. Герц открыл явление электризации металлических поверхностей при их освещении.  (Демонстрация опыта Герца диск Ки М 11)

Позднее ученые выяснили, что под действием света часть электронов, входящих в состав тела, покидает его.Раскрывая вопросы, связанные с данной темой, мы увидим, что Макс Планк указал путь выхода из трудностей, с которыми столкнулась теория теплового излучения. Но этот успех был получен ценой отказа от законов классической физики применительно к микроскопическим системам и излучению. При излучении и поглощении свет обнаруживает корпускулярные свойства, и световую частицу называем фотоном. В процессе распространения свет обнаруживает волновые свойства (интерференция и дифракция). Значит свет обладает дуализмом свойств. Мы узнаем, что согласно представлениям Эйнштейна, поглощенная порция энергии идет на совершение работы выхода по вырыванию электрона из металла и сообщение ему кинетической энергии.II. Изучение  нового материала( работа по вариантам):                                                                                                               1.кванты света – фотоны,                                                                                                                                               2. постоянная Планка,III  Рефлексия : - Работа в парах. Ответы на вопросы. Работа у доски.

Записать формулу для вычисления кинетической энергии.

Ек=mv2/2

2. Перевести в Дж 1 эВ; 3.2 эВ.

1.6 10-19 Дж; 5,2 10-19 Дж.

3. Записать формулу для вычисления работы электрического поля.

А=q U

Найти правильный ответ:

 1. В чём суть гипотезы М. Планка?

Свет может излучаться отдельными порциями световой энергии-квантами или фотонами.

 2.От чего зависит энергия кванта излучения?

Энергия кванта излучения зависит от частоты излучения

 3.Докончить предложение: Фотон это…

- световой квант. Фотоном можно назвать и квант любых электромагнитных волн

 4. Как зависит масса движущегося фотона от частоты света?

с увеличением частоты света, масса увеличивается

 5. Единица измерения импульса фотона?

Дж с/м

IV. Работа по слайдам ПК .Диск Кирилл и Мефодий 11 класс.( комментарий к слайдом дают учащиеся.

V. Демонстрация опыта Герца по фотоэффекту.( Открытая физика).сообщение о Г.Герце.Вопросы для обсуждения:                                                                                                                                                       когда начинает разряжаться электрометр? Что является причиной разрядки электрометра?Почему можно сделать вывод о вылете электронов с цинковой пластинки?Будет ли наблюдаться разрядка электрометра, если его зарядить положительно?Изменится ли время разрядки электрометра, если пластинку расположить под углом к потоку света? Если увеличить расстояние между электрометром и источником света?

Первый опыт: фотоэффект наблюдается лишь при облучении пластины световыми волнами определенной длины. Второй опыт: используется другой источник света – мощная электрическая лампа накаливания.Вопрос по опыту учащимся: будет ли энергия, сообщаемая светом электронам в пластинке, зависеть от освещенности с точки зрения волновой теории?Ответ. Будет, так как, чем больше освещенность, тем большая энергия передается пластинке светом, а значит, и большая энергия должна приходиться на отдельный электрон. По волновой теории поток энергии непрерывен. Опыт с лампой накаливания: фотоэффект не наблюдается; на пути потока света от специального источника ставиться стекло, разрядка прекращается, стекло поглощает световые волны больших частот.Общий вывод: волновая теория света неспособна объяснить, почему фотоэффект в данном случае вызывается одними и не вызывается другими световыми волнами.

Герц (Hertz) Генрих (22.II.1857–1.I.1894)

Немецкий физик, один из основателей электродинамики. Исходя из уравнений Максвелла, Герц в 1886–89 экспериментально доказал существование электромагнитных волн и исследовал их свойства (отражение от зеркал, преломление в призмах и т. д.). Электромагнитные волны Герц получал с помощью изобретенного им вибратора. Герц подтвердил выводы максвелловской теории о том, что скорость распространения электромагнитных волн в воздухе равна скорости света, установил тождественность основных свойств электромагнитных и световых волн. Герц изучал также распространение электромагнитных волн в проводнике и указал способ измерения скорости их распространения. Развивая теорию Максвелла, Герц придал уравнениям электродинамики симметричную форму, которая хорошо обнаруживает полную взаимосвязь между электрическими и магнитными явлениями. Построил электродинамику движущихся тел, исходя из гипотезы о том, что эфир увлекается движущимися телами. Однако его электродинамика оказалась в противоречии с опытом и позднее уступила место электронной теории Х. Лоренца. Работы Герца по электродинамике сыграли огромную роль в развитии науки и техники и обусловили возникновение беспроволочной телеграфии, радиосвязи, телевидения, радиолокации и т. В 1886–87 Герц впервые наблюдал и дал описание внешнего фотоэффекта. Герц разрабатывал теорию резонаторного контура, изучал свойства катодных лучей, исследовал влияние ультрафиолетовых лучей на электрический разряд. В ряде работ по механике дал теорию удара упругих шаров, рассчитал время соударения и т. д. Именем Герца названа единица частоты колебаний.

VI. Работа в сменных парах:

А)явление фотоэффекта;законы фотоэффекта;

Б) опыты Столетова А.Г.; 1. Сообщение о А.Г. Столетове. Изучение устройства и работы установки Столетова.

В)уравнение фотоэффекта,уравнение Эйнштейна.

VII. Отчет о работе. Выступление учащихся с использованием ПК.

VIII. Решение задач:

В. Если энергия первого фотона в 4 раза больше энергии второго , то отношение импульса первого фотона к импульсу второго фотона равна: 4

С. Найти длину волны фотона, у которого импульс равен 10 кг м /с. Чему равна энергия этого фотона?

Задачник: 12.3, 12.10, 12.11, 12.17, 12.5, 12.14.( задачник Генденштейн)

XI. Итог урока. Тест к уроку «Фотоэффект. Применение фотоэффекта»( выполняется в листах контроля)

А1. Отдельная порция электромагнитной энергии, поглощаемая атомом называется:

1).джоулем; 2)электрон-вольтом; 3)квантом; 4) электроном.

А2. Гипотезу о том, что атомы испускают электромагнитную энергию отдельными порциями, выдвинул:

1) М. Фарадей; 2) Д. Джоуль;  3) М. Планк;  4) А. Эйнштейн.

А3. Импульс фотона определяется формулой:

1) p = h/λ;  2) E=hν ;   3) V=S/t;   4) m= hν/ c2

А4. Энергия кванта пропорциональна:

1) длине волны;

 2) времени излучения;

 3) скорости кванта

 4) частоте колебаний;

А5. Энергия фотонов при уменьшении длины световой волны в 2 раза

1) уменьшается в 2 раза;

 2) увеличивается в 2 раза;

 3) уменьшается в 4 раза;

 4) увеличивается в 4 раза.

Вспомним некоторые определения, понятия, формулы из пройденной темы.

Необходимо продолжить предложение:

1.Излучение, испускаемое нагретыми телами, называется тепловым. Тепловое излучение возникает  нетолько при высоких температурах, но и при комнатной температуре. Каждое тело может не только испускать, но и поглощать тепловое излучение. Чем больше энергии тело излучает при некоторой постоянной температуре, тем сильнее оно поглощает излучение такого же спектрального состава при той же температуре.Планком была высказана гипотеза - тела испускают и поглощают свет не непрерывно, а определенными конечными порциями энергии – квантами. Красная границафотоэффекта это частотасвета, при которой еще возможен внешний фотоэффект существуетдля каждого вещества. При внешнем фотоэффекте электроны вырываются из вещества, а при внутреннем – остаются внутри вещества. Квантовая природа света свидетельствует о существовании фотонов и наличии у них энергии и импульса. Фотон- является частицей электромагнитного поля;движется со скоростью света;существует только в движении;  масса покоя равна 0;остановить фотон нельзя, он либо движется, либо не существует. Классическая физикане смогла объяснитьтепловое излучение нагретыми телами.  

X. Домашнее задание : § 69, 70 (учебник Буховцев)Задачи:12.21, 12.22.( задачник Генденштейн)

Самоанализ урока физики в 11 классе  от   29.02.16.

Число учащихся по списку    5чел                         Присутствовало   4 чел

Тема урока:         «Фотоэффект. Применение фотоэффекта»

Цель урока   организация продуктивной деятельности школьников, направленной на достижение ими результатов: 

1.Предметных

частнопредметных: - сформировать у учащихся представления о фотоэффекте и  его применении, изучить его законы; ознакомить с научной деятельностью А.Г. Столетова; сформировать понятие кванта энергии, расширить представления учащихся об области применения закона сохранения энергии; привести в систему представления о корпускулярной теории света и углубить знания корпускулярно-волнового дуализма - - общепредметных: развивать познавательную активность школьников с помощью проблемных вопросов, исторического материала; развивать исследовательские навыки – наблюдение, анализ результатов опыта, выводы,  сформировать умение решать задачи с использованием уравнения Эйнштейна и представлений о квантах света; уметь применять теоретические знания по физике на практике при решении расчетных физических задач;

2.Метапредмтных – 

в познавательной деятельности: умение различать факт, исследовать несложные практические ситуации, выдвижение предположений, понимание необходимости их проверки  их на практике.

 в информационно-коммуникативной деятельности : умение вступать в речевое общение, участвовать в диалоге,  отражать в устной и письменной форме результаты своей деятельности, формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах; развитие монологической речи, умения выражать свои мысли , способствовать развитию логического мышления       

в  регулятивной деятельности: постановка целей, планирование, самоконтроль и оценка результатов своей деятельности; владение умениями совместной деятельности: согласование и координация деятельности с другими участниками группы; объективное оценивание своего вклада в решение общих задач коллектива, поиск и устранение причин возникших трудностей.

3. Личностных: воспитывать познавательный   интерес  к предмету, культуру коллективной деятельности, личностные качества учащихся: внимание, трудолюбие. чувство товарищества, выработать уверенность во взаимоотношениях с людьми и научиться ничего не принимать на веру,  самостоятельно приобретать новые знания и практические умения.

Тип урока: Урок усвоения нового материала

На уроке применялись

Приемы работы учителя: рассказ , инструктаж, демонстрация;

опрос устный – ответы на вопросы, выступления – отчеты групп, письменный с применением листов контроля, тестирования;                                                                                                              руководство самостоятельной работой учащихся на основе обратной связи.

Приемы работы учащихся: слушание, комментирование, объяснение, выступление;

упражнения: устные, письменные;   решение задач: расчетных, логических

Формы работы: фронтальная, парная.

Приемы работы: самостоятельная работа над новым материалом, элементы алгоритмизации, поисковые задачи, проблемные ситуации, использование ИКТ.

Уровень усвоения знаний учащимися: на уровне осмысления, запоминания и применения знаний при решении задач

Результативность урока:                                                                                                                      Реализация цели урока: цель достигнута                                                                                             Мотивация на всех этапах урока: осуществлялась                                                                              Соблюдение дидактических принципов:  наблюдалось                                                              Реализация принципа педагогического сотрудничества: осуществлялась

 Были опрошены 4 чел: на «5» -2 чел: Кракузина Влада,  Назаренко Евгений; на «4» : 2 чел – Князева Яна, Мищенко Иван.

Задание на дом: оптимально, тренировочное, общее для всех

Выводы и предложения: урок прошел на хорошем методическом уровне, необходимо обратить внимание на  более рациональное распределении времени  на уроке и на подбор  информационного, исторического материала, а так же на работу по слайдам ПК.