2022-2023年高考物理一轮复习 光电效应

专题：近代物理第23课时光电效应\n1、光电效应方程：hν=EK+W或hν=eUc+W（W为逸出功,Uc遏止电压Ek为最大初动能）（1）最大初动能与遏止电压（反向电压）的关系：EK=eUc（2）逸出功与极限频率的关系：W=hν0【要点归纳】\n2、光电效应实验规律①光电流与光强的关系：饱和光电流强度与入射光强度成正比.②截止频率（极限频率）νc：当入射光频率ν>νc时,电子才能逸出金属表面；当入射光频率ν<νc时,无论光强多大也无电子逸出金属表面.③光电效应是瞬时的:从光开始照射到光电子逸出所需时间小于10-9s.【要点归纳】\n【要点归纳】3、光电效应的图象问题（1）最大初动能与入射光的频率,即Ek-ν图（方程：Ek=hν—W）图（甲）（2）遏止电压与入射光的频率,即UC-ν图（方程：）图（乙）（3）光电流与电压的关系,如图（丙）、（丁）\n甲图：斜率k=h纵截距：逸出功的负值－W0,横截距：极限频率ν0乙图：斜率k=h/e纵截距：逸出功的负值－W0/e,横截距：极限频率ν0丙图：a、b为同颜色（同频率）的光,a比b强度大丁图：c、d为不同颜色（同频率）的光,c比d频率小【要点归纳】3、光电效应的图象问题\n两条线索：一是光的频率,二是光的强度(1)光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大(2)光强→光子数目多→发射光电子数多→光电流大【方法技巧】\n【考向探究】【例1】(单选)如图所示研究光电效应现象的装置.闭合开关S,用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应.下图是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象,下列说法正确的是（）A.普朗克常量为B.断开开关S后,电流表G的示数不为零C.仅增加入射光的强度,光电子的最大初动能将增大D.保持入射光频率不变,仅提高入射光强度,电流表G的示数保持不变\n【例1】【答案】选B【解析】根据Ekm=hν-W得,纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功,等于b.当最大初动能为零时,入射光的频率等于截止频率,所以金属的截止频率为ν0=a,那么普朗克常量为,故A错误;开关S断开后,因光电效应现象中,光电子存在最大初动能,因此电流表G的示数不为零,故B正确.根据光电效应方程,最大初动能与入射光的频率有关,与光的强度无关,故C错误.若保持照射光频率不变,仅提高照射光强度,则光子数目增大,那么电流表G的示数会增大,故D错误.故选B.【考向探究】\n【例2】(单选)某实验小组用图甲所示的电路研究a、b两种单色光的光电效应规律,通过实验得到的光电流I与电压U的关系如图乙所示.则(　　)A.a、b两种光的频率νa<νbB.金属K对a、b两种光的逸出功Wa>WbC.a、b两种光照射出的光电子的最大初动能Eka=EkbD.a、b两种光对应的遏止电压Ua>Ub【考向探究】\n【考向探究】【例2】【答案】选A【解析】单色光b照射后遏止电压较大,根据Ekm=eUc知,b光照射后产生的光电子最大初动能较大,根据光电效应方程Ekm=hν-W得b光的频率大于a光的频率,故A正确,CD错误;根据逸出功W=hν0,可知同一金属极限频率相同,故逸出功相同,故B错误;故选A.\n【考向探究】【例3】(单选)金属在光的照射下产生光电效应,其遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图象如图所示.则由图象可知(　　)A.入射光频率越大,该金属的逸出功越大B.入射光的频率越大,则遏止电压越大C.由图可求出普朗克常量D.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比\n【例3】【答案】选B【考向探究】\n(单选)用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等物理量的关系.图中A、K两极间的电压大小可调,电源的正负极也可以对调,分别用a、b、c三束单色光照射,调节A、K间的电压U,得到光电流I与电压U的关系如图乙所示,由图可知(　　)A.a和c的频率相同,且a光更弱些,b光频率最大B.a和c的频率相同,且a光更强些,b光频率最大C.a和c的频率相同,且a光更弱些,b光频率最小D.a和c的频率不同,且a光更强些,b光频率最小【试一试】\n【试一试】【答案】选B【解析】a、c两光照射后遏止电压相同,根据Ekm=eUc,可知产生的光电子最大初动能相等,可知a、c两光的频率相等,光子能量相等.由于a光的饱和电流较大,则a光的强度较大.单色光b照射后遏止电压较大,由Ekm=eUc,可知b光照射后产生的光电子最大初动能较大.由光电效应方程Ekm=hν-W得,b光的频率大于a光的频率,故ACD错误,B正确;故选B.【试一试】