Технологическая карта урока физики в 11 классе Тема: «Решение задач с применением законов фотоэффекта».
методическая разработка по физике (11 класс)

Тема: «Решение задач с применением законов фотоэффекта».

Цели : Определение содержания компетенции через:

1.Когнитивный компонент компетенции : наиболее глубоко осмыслить сущность явления фотоэффекта через применение законов Столетова и теории фотоэффекта Эйнштейна при решении задач.

2.Операционный компонент компетенции : овладеть навыком правильных математических преобразований и расчётов физических величин ,закрепить знание теоретических основ данной темы и умение анализировать графики взаимозависимостей физических величин ,а также делать рисунки, правильно отражающие ключевую ситуацию задачи.

3.Аксиологический компонент компетенции : развитие самостоятельности ,способствующей пониманию незнакомых терминов и понятий.

Средства обучения:

1.Учебник «Физика-11» Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев

2.Задачник по физике А. П. Рымкевич

3.Электронная презентация урока

План:

1.1.Объявление темы урока и его главной цели :подготовка к ЕГЭ при решении задач различной трудности.

2.Повторение:

Вопрос №1.Дать определение фотоэффекта .Кто открыл это явление?(Герц)

Вопрос №2.Сформулировать законы Столетова

Вопрос №3.Что называют  фототоком? Какова его зависимость от напряжения между электродами?(Дать характеристику каждому участку графика У(U)).

Вопрос№4.В чём состоит гипотеза Планка?

Ответ: Свет излучается и поглощается веществом в виде отдельной порции энергии-квантов(фотонов),энергия которых прямо пропорционально частоте.

Вопрос№5.Как использовал Эйнштейн эту гипотезу для объяснения фотоэффекта?

Ответ: Энергия кванта расходуется для совершения работы выхода электрона A вых.,и не сообщение фотоэлектрону кинетической энергии ,это не отражается формулой Эйнштейна для фотоэффекта.

Вопрос №6.Как на практике определяют максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов?

Ответ: Через работу электрического поля по торможению электронов ,измерив задерживающее напряжение

2.Решение задач.

Задача №1.Металлическая пластина освещается светом с длиной волны 600 нм. Зависимость силы фототока У от электрического потенциала представлена на графике 2.Какова работа выхода электронов из металла?

Дано:               Си:                 Решение:

Из=0,4В                                             ⩗=

ƛ=600нм                =6*      А в.+     ,где

e=1,6*                             А в.=

с=3*                                         

Найти:А в.=?                                      Если потребуется перевести в эВ, то

                                                             А в.=

Задача№2.Каков квантовый выход-отношение

Q- числа электронов, испускаемых за 1 с, к числу фотонов, падающих на фотокатод за то же время? Мощность излучения с длиной волны ƛ, падающего на фотокатод, равна Р сила фототока равно У.

Дано:                                            Решение:

Q-число фотоэлектронов       1)Определяющая формула мощности:

N-число фотонов                            ,где E-энергия всех фотонов, падающих за 1 с.

                                       E=N*h⩗=

ƛ                                                    

P                                                    2)Определяющая формула силы тока

У                                                     ,где q-общий разряд, переносимый фотоэлектронами в                        

Найти:                                  качестве Q штук.

                                                        q=eQ; У=         

                                                        3)         

Вопрос: оцените ответ- 

Квант может вырвать электрон ,но может и не вырвет ,а поглотится веществом.

Задача№3.Фотокатод,покрытый кальцием(работа выхода 4,42* освещается светом с ƛ=300нм.Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией 8,3* перпендикулярно линиям индукции этого поля. Каков максимальный радиус окружности ,по которой движутся электроны?

Дано:                             Си:                    В этой задаче необходим рисунок, правильность

А в.=4,42*                                        которого тоже оценивается .

ƛ=300нм                            =3*       Возможные варианты рисунка:

Обратить внимание на направление силы Лоренца, т.к. электрон имеет отрицательный заряд.

Ещё один вариант рисунка:

Вопрос :Какую роль выполняет

Ответ: Центростремительная сила, сообщая

;

Для определения скорости фотоэлектрона используем уравнение Эйнштейна эля фотоэффекта:

 – A в.

Задача №4.Определите пороговую частоту ⩗с, если при увеличении частоты света в 2 раза запирающее напряжение увеличивается в 5,27 раза. Частота подающего на фотокатод света равна 6*

Дано:                            Решение:

⩗2=2⩗1                            Условие фотоэффекта:

=5,27                

⩗1=6*              выразим из уравнения фотоэффекта для  первой

1) h*)

                      2)

Ответ:

Задача №5. График, показывающий зависимость максимальной кинетической энергии  фотоэлектронов от частоты ⩗ падающих на фотокатод фотонов, имеет вид:

Решение:

т.к.

Тогда 1 и 4- не подходят

График должен проходить через точки:

При ⩗=0,то

Ответ:5                                              Домашнее задание : №1226,№1227.