光電效應設計詳案
教學目的:
1、了解光電效應的產(chǎn)生條件、規(guī)律及光子學說.
2、了解光的量子性,會用光子說解釋光電效應現(xiàn)象.
能力目標:
1、培養(yǎng)學生觀察能力、分析能力,對實驗事實加以解釋的能力.
情感目標:
1、引導學生探索知識之間的聯(lián)系,滲透了“當理論與新的實驗事實不相符時,要根據(jù)事實建立新的理論”——即實踐是檢驗真理的唯一標準的科學思想.
教學用具:光電效應演示器,應急燈,紫外線燈,x射線管,感應圈,靈敏檢流計.
教學重點和難點:從實驗現(xiàn)象總結出光電效應的規(guī)律,經(jīng)典理論在解釋光電效應遇到的困難.
課堂總體設計:
發(fā)揮教師的主導作用,以演示實驗為基礎,逐步引導學生通過對演示現(xiàn)象的觀察,得出光電效應的規(guī)律.通過對經(jīng)典波動理論無法解釋光電效應的分析,培養(yǎng)學生運用已知知識分析新的事驗事實的能力,讓學生進一步體會到實踐是檢驗真理的唯一標準.
教學過程:
一、課題引入
前幾節(jié)課我們了解了人們在研究光的本性過程提出的幾種有代表性的學說.(由于前面幾節(jié)內容已經(jīng)涉及了光的微粒說和波動說的發(fā)展過程,可以簡單回顧)自從麥克斯韋提出光的電磁說,赫茲又用實驗證實了麥克斯韋的理論后,光的波動理論發(fā)展到了完善的地步.可是,光電效應的發(fā)現(xiàn)又給光的波動理論帶來了前所未有的困難.今天我們就來通過實驗研究光電效應的規(guī)律,并且通過分析光電效應的規(guī)律弄清為什么波動理論無法解釋光電效應現(xiàn)象.
二、新課進行.
1、介紹實驗裝置——演示實驗——觀察分析實驗現(xiàn)象
這一階段介紹什么是光電效應.從演示入手,引導學生觀察并分析實驗現(xiàn)象,為下面的研究光電效應規(guī)律作準備.
介紹一下光電效應實驗裝置.(分別介紹鋅板、銅網(wǎng)、高壓電源、檢流裝置,一邊介紹,一邊在黑板上畫出整個裝置的示意圖)
介紹裝置后畫出裝置示意圖——將具體的較復雜的實驗裝置變?yōu)楹喢鞯陌瀹嫞怀隽嗽恚兄诤竺鎸嶒炇聦嵉倪M一步分析.
問題1:把高壓電源接通,檢流裝置接上,為什么檢流計不發(fā)生偏轉?
(電路還處于斷開狀態(tài).鋅板和銅網(wǎng)之間.中間是空氣,不能導電.)
問題2:現(xiàn)在讓我們用紫外線照射鋅板,(介紹紫外線燈,用紫外照射鋅板,檢
流計指針偏轉).觀察用紫外線照射鋅板時,看到了什么現(xiàn)象?為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象?(看到檢流計指針發(fā)生了偏轉,說明電路中出現(xiàn)了電流.)
問題3:分析電流可能是哪種原因產(chǎn)生的?
(可能是紫外線使空氣電離,也可能是紫外線使鋅板飛出了電子.)
教師用銅板代替鋅板,則指針不會發(fā)生偏轉,這樣,排除排除了空氣被電離的可能性.
通過實驗現(xiàn)象總結:鋅板在紫外線的照射下,飛出了電子,這種物體在光照下有電子飛出的現(xiàn)象叫光電效應;在光照下從物體中飛出的電子叫光電子,電路中的電流叫光電流.
(板書:光電效應,光電子,光電流)(板畫:光電效應的形成過程)
2、研究光電效應的規(guī)律
用應急燈的可見光照射鋅板,而后用x射線照射鋅板,由于用可見光照射時無電流,用x射線照射時有電流.指出:可見光頻率較低,不能發(fā)生光電效應,x射線頻率較高,可以發(fā)生光電效應.