Разработка урока физики по теме "Явление фотоэффекта" (10 кл.)
методическая разработка по физике (11 класс) на тему

План-конспект урока физики с использованием  мультимедийных средств.

Автор:

Карнаушенко Екатерина Анатольевна,

учитель физики высшей квалификационной категории

МБОУ СОШ №8 г.Бердск Новосибирской области,.

Класс: 11

Тема:       Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна.

Мало знать – надо уметь применять!

Р.Декарт

Цель урока: формирование физического мышления, информационной и коммуникативной компетентностей, получение новых знаний, совершенствование практического применения знаний.

Тип урока: комбинированный.

Оборудование: ПК с доступом в Интернет, мультимедийный комплекс, экран, интерактивная модель «Фотоэффект» (Единая коллекция ЦОР  http://files.school-collection.edu.ru/), мультимедийная презентация  «Фотоэффект» (Приложение №1)., Сборник задач по физике для 9-11 классов (сост. Г.Н. Степанова М: «Просвещение», 2005г.)

План урока:

Ход урока.

Учитель: Сегодня на уроке нам предстоит рассмотреть интересное явление – явление фотоэффекта и его практическое применение. Но прежде мы вспомним основные представления о природе  света.

1. Фронтальный опрос:

1. Что такое свет?
2. Что означает выражение: Свет имеет двойственную природу?
3. Какие явления доказывают волновой характер светового излучения?
4. Какие есть доказательства корпускулярной природы света?

2. Изучение нового материала.

Рассказ учителя сопровождается мультимедийной презентацией и демонстрационным экспериментом. (слайд №2)  

Учитель: явление фотоэффекта открыто и исследовано в  1888г учеными Г.Герцем. А.В.Столетовым, Гальваксом. Фотоэффект – это явление вылета электронов из металла под действием светового излучения.

 Демонстрация явления на интерактивной модели «Фотоэффект» (Единая коллекция ЦОР)

Явление фотоэффекта и поведение электронов объясняется на модели установки и по рисунку  (слайд №3).

Рисунок 1. Схема экспериментальной установки для изучения фотоэффекта.

Фототок есть  при отсутствии напряжения между катодом и анодом. Чтобы фототок прекратился, надо приложить задерживающее напряжение, (изменив полярность).

(На интерактивной модели учитель демонстрирует ситуации  наличия и отсутствия фототока, меняя полярность, меняя частоту и освещенность, обращая внимание учащихся на поведение электронов.)

Количественные закономерности фотоэффекта:

1. Сила тока насыщения (фактически, число выбиваемых с поверхности электронов за единицу времени) прямо пропорциональна интенсивности светового излучения, падающего на поверхность тела.
2. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности.
3. Если частота света меньше некоторой определенной для данного вещества минимальной частоты νкр, то фотоэффект не наблюдается (достигается т. н. красная граница фотоэффекта). (слайд №4,5,6)

 Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

где Aвых – работа выхода электронов из материала катода, а – максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.

Отсюда следует, что красная граница фотоэффекта определяется формулой Запирающее напряжение, которое необходимо приложить, чтобы фототок прекратился, можно найти по формуле

Явление фотоэффекта экспериментально доказывает квантовую природу света. (слайды №7,8,9).

3. Практическое применение полученных знаний:

Учитель: Итак, мы рассмотрели явление фотоэффекта. Сейчас решаем задачи на применение уравнения Эйнштейна.

Задача№1: Работа выхода электрона из золота 4,76 эВ. Найти красную границу фотоэффекта  (Ответ: 260 нм).

Задача №2: Наибольшая длина волны света, при которой еще может наблюдаться фотоэффект на калии, равна 450 нм. Найдите скорость фотоэлектронов, выбитых из калия светом с длиной волны 300нм. (Ответ:696 км/с)

Задача №3: Для полной задержки фотоэлектронов, выбитых из некоторого металла излучением с длиной волны 210 нм, требуется напряжение 2,7В. Чему равна работа выхода для этого вещества? (Ответ: 32эВ)

Разбор этапов решения задач у доски. Учащиеся работают в группах, учитель консультирует по решению задачи.

4. Подведение итогов урока:

Учитель проводит краткий опрос по итогам урока:

1. В чем состоит явление фотоэффекта?
2. Каков физический смысл красной границы фотоэффекта?
3. Что такое «запирающее» напряжение?

Домашнее задание: Г.Я.Мякишев, Буховцев, Сотский, «Физика 11», §87,88,90,  упр. 12(3,4)