Государственное областное бюджетное

профессиональное образовательное учреждение

ЛИПЕЦКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ

Методическая разработка

открытого учебного занятия

по дисциплине «ФИЗИКА»

на тему:

«Фотоэффект»

Преподаватель: Саранцева Маргарита Юрьевна

Липецк, 2015 г.

Технологическая карта урока

Преподаватель

Саранцева Маргарита Юрьевна

Время проведения

урочное

Регламент проведения

45 минут

Участники занятия

студенты II курса

Тема раздела рабочей программы

Элементы квантовой физики

Тема занятия

Фотоэффект

Тип занятия

урок изучения нового материала

Технология обучения

Объяснительно-иллюстративная, частично-поисковая, репродуктивная

Цели урока учебного занятия:

Образовательные: сформировать у учащихся представление о фотоэффекте и изучить его законы, которым он подчиняется; проверить законы фотоэффекта с помощью виртуального эксперимента.

Развивающие: развивать логическое мышление, учить моделировать процессы на компьютере, анализировать результаты эксперимента.

Воспитательные: воспитание коммуникабельности (умения общаться), внимания, активности, чувство ответственности, привитие интереса к предмету.

Методические: применение современных технологий, методов и средств обучения при проведении открытого занятия, активизация процесса обучения за счёт создания необходимых условий эффективной познавательной деятельности студентов, обеспечения творческого уровня освоения содержания учебного материала и способов действий.

Учебное занятие строится на следующих принципах:

- общедидактических:

• доступность и наглядность в обучении;

• сознательность и активность в обучении;

• оптимальное сочетание различных методов, форм и средств обучения;

• прочность и действенность результатов обучения;

- принципах обучения, демонстрирующих специфику профессионального образования:

• соответствие содержания обучения требованиям освоения умений и навыков учебной дисциплины;

• связь теории и практики в обучении;

• самостоятельность студентов в процессе обучения.

В учебном занятии используются следующие методы обучения и воспитания:

• словесные;

• наглядно-демонстрационные (интерактивные);

• практические;

• самостоятельная работа студентов.

Планируемые результаты:

Предметные:

• знать понятие фотоэффекта;

Метапредметные:

• уметь слушать собеседника и вести диалог; уметь признавать возможность различных точек зрения;

• использовать различные способы поиска, сбора, обработки, анализа и интерпретации информации в соответствии с задачами урока;

• уметь излагать свое мнение и аргументировать свою точку зрения;

• активно использовать информационных средств и ИКТ для решения коммуникативных и познавательных задач.

Личностные:

• развивать навыки сотрудничества с преподавателем и сверстниками в различных ситуациях; умения не создавать конфликтов и находить выход из спорных ситуаций;

• формировать уважительное отношение к чужому мнению;

• осуществлять самоконтроль, взаимоконтроль

• оценивать свои достижения на уроке.

В учебном занятии применяются следующие методы контроля и проверки общих компетенций студентов:

• контроль студентов по ходу изучения теоретического материала;

• наблюдение за активностью студентов в решении проблемы и обсуждении полученных результатов;

• оценка творческой инициативы и компетентности студентов при выполнении поставленной задачи.

Обеспечение учебного занятия:

компьютер, мультимедийный проектор, электронные издания "Физика,7-11" (Физикон); "Уроки физики в 11 классе" (Кирилл и Мефодий). Информационные объекты. Анимация: СD "Открытая физика 2.6 Часть 2", раздел Квантовая физика "Фотоэффект".

Ход урока:

Этапы урока

Деятельность

преподавателя

Деятельность

студентов

Организационный

Приветствует обучающихся. Проверяет их готовность к занятию.

Тема сегодняшнего урока "Фотоэффект".

При рассмотрении этой интересной темы мы продолжаем изучать раздел "Квантовая физика", постараемся выяснить какое действие оказывает свет на вещество и от чего зависит это действие. Но сначала мы повторим материал, пройденный на прошлом уроке, без которого сложно разобраться в тонкостях фотоэффекта. На прошлом уроке мы рассмотрели гипотезу Планка.

Приветствуют преподавателя.

Проверяют готовность к уроку (наличие тетради, учебника, задачника, технических средств).

Актуализация ранее усвоенных знаний

Повторение по пройденной теме "Квантовая физика".

Давайте ответим на следующие вопросы.

1. С какими трудностями столкнулась теория теплового излучения?

2. Кто указал путь выхода из этих трудностей?

3. В чем суть гипотезы Макса Планка?

4. От чего зависит энергия кванта излучения и чему она равна?

5. Чему равна постоянная Планка?

Изучение нового материала

1. Фотоэлектрический эффект был открыт в 1887 году немецким физиком Г. Герцем и в 1888-1890 годах экспериментально исследован А. Г. Столетовым. Наиболее полное исследование явления фотоэффекта было выполнено Ф. Ленардом в 1900 г. К этому времени уже был открыт электрон (1897 г., Дж. Томсон), и стало ясно, что фотоэффект (или точнее - внешний фотоэффект) состоит в вырывании электронов из вещества под действием падающего на него света.

Согласно гипотезе М. Планка, электромагнитная волна состоит из отдельных фотонов и излучение происходит прерывно - квантами, фотонами. Таким образом и поглощение света должно происходить также прерывно - фотоны передают свою энергию атомам и молекулам вещества целиком.

Одним из подтверждений правильности квантовой теории было объяснение Альбертом Эйнштейном явления фотоэффекта.

2. Вопросы к группе по демонстрациям:

Пластинка из какого металла использована в опыте?

Что происходило с цинковой пластинкой, заряженной отрицательно, при облучении ее ультрафиолетовым светом?

Наблюдалось ли подобное явление при облучении пластины ультрафиолетовым светом, проходящим через стекло?

Наблюдалось ли явление, когда пластинка была заряжена положительно?

Как называется явление, которое вы пронаблюдали?

Откройте рабочие тетради, запишите тему урока и запишите формулировку явления фотоэффекта.

3. Исследование фотоэффекта.

Первые опыты по фотоэффекту были начаты Столетовым уже в феврале 1888 года.

В экспериментах использовался стеклянный вакуумный баллон с двумя металлическими электродами, поверхность которых была тщательно очищена. К электродам прикладывалось некоторое напряжение U, полярность которого можно было изменять с помощью двойного ключа. Один из электродов (катод K) через кварцевое окошко освещался монохроматическим светом некоторой длины волны ?. При неизменном световом потоке снималась зависимость силы фототока I от приложенного напряжения.

Далее при объяснении нового материала используем программу "Открытая физика 2.6 Часть 2", раздел "Квантовая физика , " фотоэффект" ".

4. Самостоятельная работа с компьютером .

• Откройте в разделе "Квантовая физика" окно модели " Фотоэффект" .

На экране дисплея высвечивается модель с заданными параметрами:

Длина волны = 540 нм, мощность излучения P = 0,5 мВт , задерживающее напряжениеU0= 1,5 В. Сделаны расчеты значений энергии фотона зеленого света hv = 2,3 эВ и фототока I = 0,402 мА.

Используя возможности модели, меняем параметры, наблюдая, что происходит. Для того, чтобы сделать определенные выводы не стоит одновременно изменять все параметры. Чтобы провести сравнительный анализ происходящих изменений, необходимо зафиксировать первоначальные параметры, вернувшись к первоначальным данным модели.

1. Выполните задания

2. Сделайте выводы и выпишите из текста основные формулы с пояснениями.

1. Запишите законы фотоэффекта

Беседа с уточнением терминов и понятий.

1. Явление испускания электронов веществом под действием света, называется…

2. Число электронов, вырываемых светом с поверхности вещества за 1с, прямо пропорционально…

3. Кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с … и не зависит от …

4. Для каждого вещества существует наименьшая частота света, при которой еще возможен фотоэффект. Эта частота называется…

5. Работа, которую нужно совершить для вырывания электронов с поверхности вещества, называется…

6. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта (формулировка)…

Закрепление и обобщение знаний

Используя выписанные вами формулы, решите задачи.

Задача 1. Какова наименьшая частота света, при которой еще наблюдается фотоэффект, если работа выхода электрона из металла 3,3*10^-19 Дж?

Задача 2.Определите максимальную скорость фотоэлектронов, если фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 1В (заряд электрона - 1,6*10^-19Кл; масса электрона -9,1*10^-31кг)

Домашнее задание

§ 88-88, упр. 12 № 6.