Методическая разработка урока 11 класс Тема: «Фотоэффект»
план-конспект урока по физике (11 класс)
В разработке дан конспект урока по теме " Фотоэффект" 11 класс.Поставлены цели и подоолбный план урока с заданиями и подведением итогов.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 48.97 КБ |
Предварительный просмотр:
Методическая разработка
урока 11 класс
Тема: «Фотоэффект»
Цели :
Познавательная:формирование представлений о дискретных свойствах света и электромагнитных полей, навыков исследовательской работы;
Развивающая: формирование умений наблюдать, сравнивать, делать выводы.
Воспитательная:развитие интереса к физике, самостоятельность, воспитывать ответственность, гуманность,дисциплинированность.
Оборудование:прибор для демонстрации законов фотоэффекта, компьютер, экран, проектор, компьютерная интерактивная модель изучения законов фотоэффекта.
Тип урока:усвоения новых знаний.
Метод урока: частично-поисковый,.
Технология проведения урока : исследовательская ( коллективная форма познавательной деятельности), проблемное обучение.
Ход урока.
1.Оргмомент.
2.Изложение нового материала.
(Фотоэффект –единственное рассматриваемое в школе явление, позволяющее убедить учащихся в том, что свет обладает корпускулярными свойствами.
Урок строится на представлении о процессе познания и деятельного подхода к обучению.
Объяснение построено по следующему плану.
1)представление фотоэффекта на основе волновой теории света.
2)разработка идеи эксперимента по проверке его ;конструирование установки ,проведение опыта ,формулирование суждения об истинности или ложности теоретического предвидения.
3)предсказание о том, как зависит скорость и число электронов, вырываемых светом в единицу времени с поверхности металла от характеристик падающего света.
4)выработка гипотезы: свет это поток частиц.
5)ее экспериментальная проверка.)
Ход изложения нового материала.
Первый этап- предсказание явления фотоэффекта на основе волновой теории.
Учитель: Из предыдущих уроков вспомните: какие явления могут происходить при взаимодействии света с веществом.
Предполагаемые ответы учеников: отражение ,преломление ,поглощение, дисперсия, поляризация.
Учитель: На последующих уроках мы продолжим рассмотрение этих явлений ,связанных со взаимодействием света и вещества. А сегодня нас будет интересовать другое: «Что происходит с веществом под действием света?» Предложите ,как нам искать ответ на этот вопрос.
Предполагаемые ответы учеников: освещать различные вещества светом и фиксировать происходящие при этом в веществе.
Учитель :Давайте попытаемся путем теоритических рассуждений получить предположение :что можно ожидать от эксперимента?
Предполагаемые ответы учеников: Если рассмотреть структуру различных веществ и учесть, что свет это электромагнитная волна,и при прохождении через вещество часть ее энергии может поглощаться и следует выяснить куда идет эта энергия и как она изменяет состояние структурных единиц вещества. Тогда мы сможем обосновано выдвинуть свои предположения.
Учитель: Хорошо. А теперь, в соответствии с вашей программой действий даю вам задание для самостоятельного выполнения.
- Вспомните ,какие модели строения вещества вам известны ;
- В соответствии с этим решите ,как изменится характер движения и состояние атомов, ионов и электронов в веществе при поглощении им энергии световой волны;
- Подумайте ,к каким явлениям это может привести.
Ученики выполняют данное задание по вариантам :
- -для диэлектриков,
- -для полупроводников
- -для полупроводников
Результаты оформляем в виде таблицы .
вещество | модель строения | Изменение движения и состояния структурных единиц под действием света | Сопровождающие эти изменения явления |
Диэлектрики | |||
Полупроводники | |||
Проводники |
Учитель: И так,при освещении веществ можно ожидать разные эффекты :
- Увеличение температуры;
- Изменение проводимости;
- Изменение заряда.
С первым явлением вы знакомы из жизни, второй эффект –изучался в курсе 10 класса ,а
третий эффект это новый для вас и требует экспериментальной проверки…
Давайте дадим название теме урока.
Предполагаемые ответы учеников: Эффект от действия света на вещества.
Учитель :Хорошо. Тема нашего урока и называется «Фотоэффект»
Второй этап изучения нового материала – экспериментальная проверка предсказания существования явления внешнего фотоэффекта.
Предполагаемые ответы учеников: Чтобы проверить наше предположение ,надо осветить поверхность какого-либо металла
Учитель: Проведем эксперимент –освещаем металлическую пластину, закрепленную на электроскопе ,лампой накаливания. Стрелка электроскопа не отклоняется.
Что может означать отрицательные результаты?
Предполагаемые ответы учеников: Электроскоп нечувствительный ,источник света слабый, расстояние между пластиной и лампой слишком большое.
Учитель: Изменяем опыт – приближаем лампу к пластине ,заменяем источник света на ультрафиолетовый ,а стрелка все равно не отклоняется. Как это можно объяснить?
Предполагаемые ответы учеников: Видимо энергии света не хватает для выбивания электронов, при вылете электронов из нейтрального атома образец получает положительный заряд.
Учитель :А как создать ситуацию, чтобы ,в которой даже при вылете образец не приобрел бы положительного заряда?
Предполагаемые ответы учеников: Перед началом опыта зарядить пластину отрицательно.
Учитель: попробуем это сделать. Опыт повторяем и наблюдаем, что уменьшается показания электроскопа .Давайте сделаем вывод из опыта.
Предполагаемые ответы учеников: Заряд металла изменяется под действием света.
Учитель: Давайте попробуем провести опыт с пластинами из других металлов.
(проведение эксперимента с разными пластинами)
Третий этап-предсказание зависимости числа выбитых фотоэлектронов и их скорости от характеристик падающего света.
Учитель: Итак, рассмотренное явление носит название внешний фотоэффект и состоит он в том, что под действием света из вещества вырываются электроны. И мы должны
выяснить,как влияет на результаты эксперимента изменение различных характеристик света ,например длины волны света ,частоты ,энергии .
Таким образом, нам необходимо установить:
- Зависит ли число фотоэлектронов от интенсивности и частоты световой волны ,и еслида, то как;
- Зависит ли скорость фотоэлектронов от интенсивности и частоты световой волны, и если да, то как;
Как осуществить эти эксперименты? Рассуждения стройте ,исходя из предположения ,что свет это волна.
Ученики приходят к следующим выводам:
- Число выбитых светом фотоэлектронов тем больше, чем больше интенсивность света;
- Скорость выбитых светом фотоэлектронов тем больше, чем больше
интенсивность и частота света.
В ходе рассуждения на экране появляется рис. из презентации .
Гипотезы :
1) n= f (w)w- интенсивность света
2) v=f (w,y)y–частота
Четвертый этап – подготовка экспериментальной установки
для проверки гипотезы.
Учитель: Что должно быть в установке, для проверки гипотез? И как измерить число вырываемых электронов из метала?
Предполагаемые ответы учеников:Надо менять характеристики света при помощи светофильтров(при этом будет меняться частота света)
И надо «заставить» электроны создавать электрический ток и измерять силу тока.
Учитель:Хорошо. Если использовать ультрафиолетовый свет ,то пройдет ли он через стекло?
Предполагаемые ответы учеников. Нет. Надо кварцевое .
Учитель. А как можно получить информацию о скорости электронов?
Предполагаемые ответы учеников: По тормозному пути ,можно предположить, что если затормозить электроны ,подав на пластины напряжение противоположной полярности.
Тогда можно по закону сохранения энергии :
Mv2/2=eUз найти скорость.
Учитель. Давайте посмотрим установку ,которая позволит проверить гипотезы.
Пятый этап - экспериментальная проверка выдвигаемой гипотезы.
Учитель проводит опыт по описанию в книге «Демонстрационный эксперимент», по полученным данным строит вольт-амперную характеристику явления.
По графику зависимости фототока и напряжения делаем с учениками вывод ,как зависит запирающее напряжение от тока. В результате приходим к заключению :
-первая гипотеза экспериментально подтверждается;
- вторая гипотеза –частично.
Шестой этап – выработка новой рабочей гипотезы.
Учитель :Свет–это волна, и этот факт объясняет такие свойства света, как дифракция,поляризация, интерференция. Но иногда такие представления приводят к неверным гипотезам и необходимо менять представление с новыми фактами.
Попробуем представить свет,как поток частиц(фотонов).Этот факт представления возможно сможет объяснить, почему скорость выбитых электронов не зависит от интенсивности. Предположим, что один фотон выбивает один электрон и как применить закон сохранения энергии для акта взаимодействия фотона и электрона.
Предполагаемые ответы учеников:Энергия фотона идет на вырывание электрона из металла и на сообщение электрону кинетической энергии:
E= A+ mv2/2; Если учесть ,что энергия света зависит от частоты света и работа по преодолению сил кулоновского притяжения определяется только свойствами металла, энергию фотона можно выразить так : E= hy? Где y-частота света.
Учитель:Тогда закон сохранения энергии будет выглядеть так :hy = A+ mv2/2 – это уравнение А.Эйнштейна .Из этого уравнения следует, что скорость фотоэлектронов определяется только частотой падающего света.
В ходе обсуждения результатов формируются следующие выводы :
- Первый закон можно объяснить с помощью первой гипотезы.
- Если принять ,что новая гипотеза верна ,то фотоэффект можно наблюдать только при минимальной частоте падающего света ,где ymin=А/h ;
Минимальная частота света, при которой может наблюдаться фотоэффект ,получила название красной границы, а само условие существования фотоэффекта- третьего закона фотоэффекта. И вывод из всего сказанного «свет-поток частиц»
- Закрепление нового материала (рефлексия)
Ответить на вопросы (тест):
- Какие вещества могут менять заряд под действие света?
1.Диэлектрики
2.Проводники
3.Полупроводники
- Какие изменения может вызвать свет у веществ?
1.Нагревание
2.Охлаждение
3.Ни каких изменений
- От чего зависит число выбитых электронов?
1.от интенсивности
2.от температуры
3.от времени освящения
- О чего зависит скорость выбитых электронов ?
1.от температуры вещества.
2.от частоты светового потока
3.от качества материала
- От чего зависит работа выхода электрона?
1.от частоты света
2.от вещества
3.от напряжения.
- Красная граница ,это:
1. максимальная длина волны падающего света;
2.минимальная частота падающего света;
3.и 1) и 2)
На доске или на экране после сдачи ответов показываются ответы и учащиеся сами проверяют ответы и выставляют себе оценки.
Домашние задание:инструктаж по выполнению домашнего здания.
Прочитать параграф 87-89,изучить записи в тетради и решить задачи из упр.12 (3,4)
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
![](/sites/default/files/pictures/2014/01/31/picture-95548-1391170069.jpg)
Методическая разработкаурока по теме "История космических исследований"
Данный материал можно использовать на уроке в 7-8 классах по теме "Наши достижения" или как материал для проведения внеклассного мероприятия по теме "Космос"...
Тема: Фотоэффект. Теория фотоэффекта
Сформировать у учащихся представление о фотоэффекте, изучить его законы, рассмотреть выполнение закона сохранения энергии в фотоэффекте....
Презентация к уроку физики в 11 классе по теме"Фотоэффект.Теория фотоэффекта"
Явление фотоэффекта имеет огромную праетическую значимость.Мы говорим о звуковом кино,освещении улиц.метро и др.Применение ИКТ в образовательном процессе позволяет расширить рамки урока,активизи...
Методическая разработка открытого урока по физике на тему: «Фотоэффект. Законы фотоэффекта».
Темаурока: «Фотоэффект. Законы фотоэффекта».Раздел «Квантовая Физика».Цель урока: обучающиеся должны иметь представление о явлении фотоэффекта, знать зак...
Методическая разработка открытого урока по физике на тему: «Фотоэффект. Законы фотоэффекта».
Темаурока: «Фотоэффект. Законы фотоэффекта».Раздел «Квантовая Физика».Цель урока: обучающиеся должны иметь представление о явлении фотоэффекта, знать зак...
![](/sites/default/files/pictures/2014/11/09/picture-519585-1415558409.jpg)
Урок физики в 11 класс. Тема " Фотоэффект. Применение фотоэффекта" с последующим самоанализом
Урок по теме «Фотоэффект. Применение фотоэффекта» из раздела «Квантовая физика»( 24ч) и в главе «Световые кванты» (6ч) в 11 классе, где обучение проводится по учебникам Г.Я Мякишева, Б.Б. ...
![](/sites/default/files/pictures/2021/02/01/picture-220333-1612184859.jpg)
Методическая разработкаурока английского языка по внеурочной деятельности Cambridge Movers
Методическая разработка урока английского языка по внеурочной деятельности Cambridge Moversучителя английского языкаГБОУ СОШ № 283 Кировского районаСанкт-Петербурга Поповой Натальи Павловны...