Применение фотоэффекта. Урок физики в 11 классе

Урок физики в 11 классе

Подготовил учитель МОУ Евдокимовской СОШ

Ковалёв А.Н

Тема урока: Применение фотоэффекта.

Цели урока:

1. Проверить усвоение знаний учащихся по теме: «Фотоэффект. Теория фотоэффекта. Фотоны».

2 .Помочь учащимся разобраться в устройстве и принципе работы фотоэлементов, а также некоторых устройств на их основе.

3.На основе применения фотоэффекта показать значение науки для совершенствования производства, улучшения условий материальной и культурной жизни общества.

Тип урока: комбинированный.

Оборудование:

1. Киноаппарат «Украина»

2. Плакат «Оптическое воспроизведение звука»

3. Вакуумный и полупроводниковый фотоэлементы

4. Фотореле и его схема.

5. Гальванометр

6. Осветитель для теневого проецирования и подсвета

7. Фотоаппарат «Зенит»

8. Пульт дистанционного управления от любого телевизора или видеомагнитофона

9. Куски киноплёнки.

Ход урока.

Организационный момент: Проверка готовности учащихся к уроку: наличие тетрадей, книг, письменных принадлежностей, калькуляторов. Настрой учащихся на эффективную работу на уроке. Объявление темы и цели урока.

Проверка качества усвоения предыдущего материала:

Вопросы: 1. Что такое фотоэффект?
2. Кто открыл фотоэффект?

3. Кто изучал фотоэффект и какие законы установил?

4.Как и кем было объяснено явление фотоэффекта?

5.Запишите уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

6. Что называется красной границей фотоэффекта?

7. Определите красную границу фотоэффекта для оксида бария
А_лых = 10 эВ А_вых=h * _min

h =4,13610^-15эВ* с

λ-? ν-? с=λ * 

Ответ: 2,4*10¹⁴Гц, 1,2*10^-6М

8. Фотон что это?

9. К какому виду электромагнитных изучений принадлежат лучи
энергия фотонов, которых равна работе выхода для оксида бария?
Запишите ответ.

10.Запишите выражение для массы и импульса фотона?

11.Чему равна масса покоя фотона, что это означает? Запишите.
12. Каков импульс фотона, если длина световой волны

13. Корпускулярно-волновой дуализм. - общее свойство материи, проявляющееся на микроскопическом уровне. Докажите.

2. Сдача листков с решениями задач.
Проверка одного из решений.

Объяснение нового материала.

1.Повторение цели урока. (Запись темы урока в тетрадь)

Каковы же области применения фотоэффекта? Один из учащихся читает первый абзац. Всё это оказалось возможным благодаря изобретению фотоэлементов - устройств, в которых энергия света управляет энергией электрического тока или преобразуется в неё. (запись в тетрадь).

2.Объяснения устройства фотоэлементов и принципа их работы

На доске запись:

Фотоэлементы

вакуумные полупроводниковые

фоторезистор

фотодиод

Используя плакат «Оптическая воспроизведение звука» и образец вакуумного фотоэлемента делается рассказ о его устройстве.

Используя результаты проверки домашнего задания, говорится о том, что вакуумные фотоэлементы реагируют не только на видимое, но и на инфракрасное излучение.

Далее разбирается, каким образом «заговорило кино». И демонстрируется небольшой кинофрагмент.

В настоящие время наибольшее распространение получили полупроводниковые фотоэлементы. Их действие основано на внутреннем фотоэффекте - образование в полупроводнике под действием света пар свободных носителей заряда.(Запись в тетрадь)

Изменение сопротивления в зависимости от освещенности используется в фоторезисторах, приборах о которых упоминалось в 10 классе. На их основе созданы также различные автоматические устройства: фотореле, автоматы в метро. Разберем схему автоматического выключателя освещения.

Используя действующий образец и его схему, разбирается работа устройства, а также демонстрируется его работа.

Учащимся задаются следующие вопросы:

1. Что такое трансформатор; диод?

2. Как зависит сила тока от сопротивления?

3. Что такое электромагнитное реле?

Подобного рода автоматы могут предотвращать могут предотвращать аварии, подсчитывать различные предметы и т.д. ( Демонстрация )

Также существуют полупроводниковые фотоэлементы, которые под действием света создают ЭДС и могут являться источниками тока.

Такие элементы называются солнечными батареями, фотопреобразователями или фотодиодами. Изготовляются из кремния на основе р-п перехода.

Проведя объяснения о принципе действия таких фотоэлементов переходят к использованию их на практике.

Такие фотоэлементы создают ЭДС порядки 0.5-0.8 В, а при последовательном соединение нескольких фотоэлементов можно получить любое напряжение. Это солнечные батареи на космических кораблях. Фотоэлементы малой мощности используются для измерения освещённости в фотоэкспонометрах. Демонстрируется фотоаппарат с экспонометром. Также в специальных приборах люксметрах.

Используя демонстрационный гальванометр и фотодиод, показывается принцип действия люксметра.

Фотодиоды используются также в составе сложных систем: автостоп в магнитофоне, охранные системы, воспроизведению записей с компакт- диска, дистанционное управление телевизором и магнитофоном и т. д.

Демонстрируются принцип действия ПДУ, направив ПДУ на фотодиод, замечают отклонения стрелки гальванометра. Т. к мы не видим света, значит, здесь имеет место другой тип лучей в данном случае инфракрасных.

Закрепление материала: краткое повторение определений приборов и их применение.

Подведение итогов: Учитывая, результаты контроля домашнего задания и работу на уроке выставляются оценки. Сегодня мы с вами ещё раз увидели, что ценность науки состоит не только в том, что она выясняет сложное и многообразное строение мира, но и в том, что она даёт нам в руки средства, используя которые можно совершенствовать производство, улучшать условия материальной и культурной жизни общества.

Домашнее задание: §-69, Ф-10кл §-65.