Урок решения задач на законы фотоэффекта. docx

Тема: Практическая работа: «Решение экспериментальных задач.»

«Решение задач по теме «Фотоэффект».

Методическая цель: использование идей 7 модулей при решении задач, рациональное использование современных и традиционных методов обучения.

Цель урока:

• Проверка теоретических знаний по теме "Фотоэффект".

• Отработка навыка решения задач разного типа и уровня в соответствии материала ЕНТ

Задачи урока

1.Образовательная: обучающиеся должны уметь решать задачи по образцу, проверка знаний

2.Развивающая:способствовать развитию: познавательной активности, пространственного воображения.

3.Воспитательная: формирование научного мировоззрения учащихся .

Планируемые результаты:

1. формирование познавательной компетентности - при повторении изученной темы

2. формирование компетентности, которая оказывает содействие саморазвитию- закрепление изученного материала

3. формирование интеллектуальной компетентности- при решении задач

План урока:

1.Психологический настрой на урок. Организационный момент

2.Повторение теоретических знаний.

3.Решение задач

4. Дом. задание

Тип урока: урок закрепления знаний

Методы и приемы обучения: беседа, практический (решение задач)

Оборудование: раздаточный материал: «Сборник задач по физике» А.П. Рымкевич, карточки

.

Ход урока

1. Организационный момент. Психологический настрой на урок.

Здравствуйте, ребята и гости нашего урока. Сегодня нам предстоит вспомнить, что нам известно о «Световых квантах» » и научиться применять полученные нами знания к решению задач.

На экзамене по физике профессор пишет уравнение Е = h ν и спрашивает студента:

-Что такое ν?

- Постоянная планки!

- А h?

- Высота этой планки!

Каждый из вас будет иметь возможность поделиться своими знаниями и умениями с друзьями по классу. Это вам поможет успешно сдать ЕНТ и экзамены , т.е достичь определенных высот в своей жизни!

2. Активизация знаний учащихся.

А) Какие физические величины обозначаются данными буквами и в каких единицах они измеряются - Е , ν , λ , υ , m , A , c , Ек.

Взаимопроверка.

Ответы: Дж, Гц, м.м/с,кг, Дж, м/с,Дж

Б.) Заполните пропуски:

№

Название физической величины

Обозначение физической величины

1

… = հν

2

հν= A+ …

3

= … U₃

4

_. … ν= A+

5

…_min=

Взаимопроверка .Ответ:

№

Название физической величины

Обозначение физической величины

1

Энергия фотона

Е

… = հν

2

Кинетическая энергия

Е

հν= A+ …

3

Заряд электрона

е

= … U₃

4

Постоянная Планка

h

_. … ν= A+

5

Частота

ν_min

…_min=

С) Работа в парах. « Установите соответствие»

У вас на столах лежат листки с портретами ученых, вы должны будете записать роль каждого из них в изучении этого явления, кто какой этап осваивал?

1.1890г

2.1905г

3.1887 г.

4.обосновал квантовую природу фотоэффекта и все его закономерности

5.установил количественные закономерности фотоэффекта.

6.открыл явление фотоэффекта.

7.Александр Григорьевич Столетов

8.Альберт Эйнштейн

9.Генрих Герц

Взаимопроверка .ответ:

1905г. - Альберт Эйнштейн обосновал квантовую природу фотоэффекта и все его закономерности.

1887 г. - Генрих Герц открыл явление фотоэффекта

1890г. - Александр Григорьевич Столетов установил количественные закономерности фотоэффекта.

Д) Фронтальный опрос.

Отвечая на поставленные вопросы, построим «Дерево».

Назовем «Дерево» - квантовая природа света.

Учитель.: Что является корнями нашего «дерева»?

ученик.: Гипотеза Планка.

Учитель Какие основные положения квантовой природы света были сформулированы на основе гипотезы Планка

ученик.: Квант, мгновенно, неделимый, энергия….

Учитель.: как назвали квант?

ученик.: Квант назвали фотоном.

Учитель.: Характеристики фотона.

ученик.: Масса, энергия, импульс.

Учитель.: Формула для определения, энергии фотона.

ученик.: E=mс², E=hν

Учитель.: Формула для определения массы фотона.

ученик.: m=hν/с²

Учитель.: Формула для определения импульса фотона.

ученик.: р=mc

Учитель .: Какое явление было открыто и объяснено квантовой теорией света?

ученик.: Фотоэффект.

Учитель.: Кто исследовал это явление?

ученик.: Столетов.

Учитель: Условие для возникновения фотоэффекта?

ученик.: Энергия фотона, приобретенная электроном должна быть больше либо равна работе выхода hV_min>A_вых.

Учитель.: Какое уравнение объясняет фотоэффект?

ученик Уравнение Эйнштейна hν=A_вых + m_e ʋ² /2

Учитель Как называется предельная частота или наибольшая длина волны, при которых еще можно наблюдать фотоэффект?

ученик.: Красная граница фотоэффекта.

Учитель.: Чему равна красная граница фотоэффекта?

ученик.: ν _min =A_вых /h, λ_max = сh/A_вых .

3. Решение задач

А) у доски ( для мотивированных учащихся )

Задача №1: Определите частоту света, которым освещается поверхность металла, если фотоэлектроны имеют кинетическую энергии 4,5*10^-20Дж, а работа выхода равна 3,3*10^-19Дж. ( Һ= 6,63*10^-34 Дж*с)

Задача №2: Определите длину волны света, которым освещается поверхность металла, если фотоэлектроны имеют кинетическую энергии 4,5*10^-20Дж, а работа выхода равна 3,3*10^-19Дж.

Задача №3.Какую максимальную кинетическую энергию имеют электроны, вырванные из оксида бария, при облучении светом частотой 1ПГц?

Задача №4 Красная граница фотоэффекта для металла 6,2*10^-5 см. Найти величину запирающего напряжения для фотоэлектронов при освещении металла светом длиной волны 330 нм?

Задача №5 Красная граница фотоэффекта у лития 520 нм. Какова должна быть разность потенциалов, чтобы полностью затормозить электроны, испускаемые литием под действием ультрафиолетовых лучей длиной волны 200 нм?

Б) В тетради ( для одаренных учащихся)

Задача №6 Фотокатод, покрытый кальцием ( А_в=4,42*10^-19 Дж), освещается светом, у которого длина волны 300 нм. Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле индукцией 8,3*10^-4 Тл перпендикулярно линиям индукции этого поля. Чему равен максимальный радиус окружности, по которой движутся электроны?

В) В тетради ( для низкомотивированных учащихся)

Дано:

A=6,8*10^-19Дж.

h=6,63*10^-34Дж*с.

Решение.

ν_min = / h

ν_min = = 1,026*10¹⁵ Гц.

Ответ: ν_min = 1,026*10¹⁵ Гц.

ν_min - ?

Пример 2.

Работа выхода электрона из алюминия равна 6,72*10^-19Дж. Произойдёт ли фотоэффект при освещении алюминия фиолетовым светом с длиной волны 4*10^-7м?

Дано:

A=6,72*10^-19Дж.

h=6,63*10^-34Дж*с.

λ=4*10^-7м

c=3*10⁸м/с

Решение.

ν_min = А/ , λ_max= _/ ν_min

λ_max = ^{= 2,96*10-7м.}

2,96*10^-7м<4*10^-7м, т.е. λ λ_max , значит фотоэффекта не будет.

Ответ: фотоэффекта не будет.

λ_max - ?

Тестовая работа ( подготовка к ЕНТ)

Тест по теме "Фотоэффект"

1. Какие из перечисленных явлений служат доказательством квантовой природы света. Выберите правильный ответ.

1 - интерференция 2 - поляризация 3 - дифракция 4 - фотоэффект

А-1, 2, 3; Б-3 и 4; В- 4

2. Какое из приведенных ниже выражений наиболее точно определяет понятие фотоэффекта? Укажете правильный ответ.

А. Испускание электронов веществом в результате его нагревания.

Б. Вырывание электронов из вещества под действием света.

В. Увеличение электрической проводимости вещества под действием света.

3. От каких параметров зависит максимальная кинетическая энергия электронов, вырываемых с металла светом?

А- от интенсивности света;

Б- от частоты;

В- от работы выхода;

Г - от частоты и работы выхода.

4. Какое из приведенных ниже выражений точно определяет понятие работы выхода? Укажите правильный ответ.

А. Энергия необходимая для отрыва электрона от атома.

Б. Кинетическая энергия свободного электрона в веществе.

В. Энергия, необходимая свободному электрону для вылета из вещества.

5. Какое из приведенных выражений позволяет рассчитать энергию кванта излучения? Укажите правильные ответы.

А. А_вых+ Е_к

Б. hv - E_к

В. А_вых+ mv²/2

Оценивание

КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ

2.А.

«5»-8

«4»-7

«3»-6

«2»-5 И МЕНЕЕ

КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ

«Заполни пропуски»

«5»-5

«4»-4

«3»-3

«2»-2-1

КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ

«Установи соответствие»

«5»-16-15

«4»-14-13

«3»-4 12-11

«2»-3 10-9

Решение задач в тетради

Оценивание учителем

Решение задач у доски

Оценивание учителем

Тестовая работа

«5»-5

«4»-4

«3»-3

«2»-2-1

Средняя оценка

Рефлексия.

Учитель:Проанализируйте пожалуйста свою деятельность на уроке.

Учащиеся: Анализируют, записывают свои мысли на листочках, которые учитель заранее выдал им на парты.

1. Сегодня на уроке я научился:

2. Сегодня на уроке мне понравилось:

3. Сегодня на уроке мне не понравилось:

Подведение итогов занятия; задание на дом .

1.Подготовиться к самостоятельной работе.

2.Прослушайте стихотворение «Внутренний фотоэффект» Анатолия Ягудина.

Напишите сочинение «Фотоэффект в жизни человека».

Жилось спокойно электрону
В привычном атоме своем.
Послушный физики закону
Своим гордился бытиём.

Протон всегда ценил стабильность,
И на рожон к нему не лез,
Приобретая инфантильность
За свой большой удельный вес.

Так жили в мире и согласье,
Ценя нейтральность и покой,
Когда ворвался в одночасье
К ним гость , совсем не дорогой.

Нахально звался он фотоном,
Все разрушая на пути,
И горемыке-электрону
С привычных мест пришлось уйти.

И электрон бежал от света,
Знак отрицательный храня.
Эффект заметил А.Столетов
В разгар полуденного дня.

А если домом электрону
Служил бы полупроводник,
Согласно этому закону
В нем ток немедленно возник.

И вот, нисколько не наглея
От восхитительных щедрот,
Нам солнечная батарея
Уже бесплатный ток дает.

И в околоземном пространстве
Космические корабли
Берут с завидным постоянством
Ток без участия Земли