【正文】 效應(yīng)演示器，應(yīng)急燈，紫外線燈，x射線管，感應(yīng)圈，靈敏檢流計． 教學(xué)重點和難點：從實驗現(xiàn)象總結(jié)出光電效應(yīng)的規(guī)律，經(jīng)典理論在解釋光電效應(yīng)遇到的困難． 課堂總體設(shè)計：發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，以演示實驗為基礎(chǔ)，逐步引導(dǎo)學(xué)生通過對演示現(xiàn)象的觀察，得出光電效應(yīng)的規(guī)律．通過對經(jīng)典波動理論無法解釋光電效應(yīng)的分析，培養(yǎng)學(xué)生運用已知知識分析新的事驗事實的能力，讓學(xué)生進一步體會到實踐是檢驗真理的唯一標準． 教學(xué)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(xué)說．（由于前面幾節(jié)內(nèi)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(yīng)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(yīng)的規(guī)律，并且通過分析光電效應(yīng)的規(guī)律弄清為什么波動理論無法解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象．二、新課進行．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(yīng)．從演示入手，引導(dǎo)學(xué)生觀察并分析實驗現(xiàn)象，為下面的研究光電效應(yīng)規(guī)律作準備．介紹一下光電效應(yīng)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(fù)雜的實驗裝置變?yōu)楹喢鞯陌瀹嫞怀隽嗽?，有助于后面對實驗事實的進一步分析．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(zhuǎn)?（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(dǎo)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(zhuǎn)）．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(zhuǎn)，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(zhuǎn)，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(jié)：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(yīng)；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(yīng)，光電子，光電流）（板畫：光電效應(yīng)的形成過程）研究光電效應(yīng)的規(guī)律用應(yīng)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(yīng)，x射線頻率較高，可以發(fā)生光電效應(yīng)．教師總結(jié)：可見光，紫外線，x射線都是電磁波，只是頻率高低不同．用不同頻率的各種電磁波照射同一種金屬板，發(fā)現(xiàn)，當(dāng)頻率低到一定程度后，不論怎樣增大入射光強度，怎樣延長照射時間，都無法發(fā)生光電效應(yīng)．這一頻率界限就叫極限頻率．（板書：二、規(guī)律：任何一種金屬，都存在極限頻率，只有當(dāng)入射光 時，才能發(fā)生光電效應(yīng)．）問題4：發(fā)生光電效應(yīng)時，若將高壓電源去掉，檢流計中仍能發(fā)現(xiàn)有電流通過．這說明什么呢?（飛出的電子不需要加速電壓，能從鋅板飛向銅網(wǎng)．這也說明飛出的電子具有一定的初速度，具有一定的初動能．）問題5：光電子的這一初動能是從哪里來的呢?（從入射光中獲得．用不同的光——不同頻率，不同光強——照射同一金屬．發(fā)現(xiàn)：光電子的最大初動能 與入射光強度無關(guān)，只與入射光頻率有關(guān)，并且隨入射光頻率的增大而增大．）（板書：光電子的最大初動能 與入射光強度無關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大），這是光電效應(yīng)的第二條規(guī)律．讓學(xué)生觀察在能發(fā)生光電效應(yīng)的情況下，從光照開始到光電效應(yīng)發(fā)生，需要的時間長短．（用x射線照射鋅板，讓x射線不斷地斷、續(xù)照射，檢流計指針的偏轉(zhuǎn)也斷、續(xù)發(fā)生）問題6：大家看到的現(xiàn)象說明了什么問題?（光電效應(yīng)發(fā)生非?？欤茖W(xué)家用儀器測出了光電效應(yīng)的發(fā)生時間，在 s以下．在這段時間中，光只能通過約2030cm的距離．可以說光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬時的．）板書（光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬時的．）教師講解：通過研究的光電效應(yīng)的第二條規(guī)律中，我們知道入射光強不影響光電子的最大初動能．問題7：入射光強不影響光電子的最大初動能，那么入射光強可以對什么發(fā)生影響呢?（把紫外線管靠近鋅板，改變紫外線管與鋅板的距離，檢流計指針偏轉(zhuǎn)幅度相應(yīng)地發(fā)生變化）這個現(xiàn)象說明什么?（說明入射光強度增大時，光電流強度也增大．精確的實驗表明，光電流強度與入射光強度成正比關(guān)系，這是光電效應(yīng)的第4條規(guī)律．）（板書：光電流隨入射光強度的增大而增大．）通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析，得出了光電效應(yīng)的規(guī)律．通過閱讀課本，讓學(xué)生熟悉這4條規(guī)律．看表格思考下列問題：（1）某光恰能使鋅發(fā)生光電效應(yīng)，那么能使課本中表格內(nèi)哪些金屬發(fā)生光電效應(yīng)?（2）表中哪種金屬最易發(fā)生光電效應(yīng)?（3）為什么各種金屬的極限頻率不同?）波動理論在解釋光電效應(yīng)時的矛盾為什么說光的波動理論無法解釋光電效應(yīng)的規(guī)律？從光電效應(yīng)的發(fā)生過程來看，電子吸收入射光能量后才能掙脫原子核的束縛，所以我們應(yīng)從能量的角度來分析光效應(yīng)．光的波動理論是這樣描述光的能量的：（1）能量是連續(xù)的；（2）振幅（光強）越大，光能越大，光的能量與頻率無關(guān)．大家想一想，波動理論為什么無法解釋光電效應(yīng)的規(guī)律?（1）我們先來分析第一條規(guī)律：存在極限頻率．按波動理論，不論什么頻率的光，只要光強足夠大，就應(yīng)該發(fā)生光電效應(yīng)，不應(yīng)存在極限頻率．（板書：波動理論的困難：不應(yīng)存在極限頻率）（2）波動理論能解釋光電子的最大初動能與入射光強無關(guān)嗎?按波動理論，入射光強越大，光能越大，飛出的光電子初動能就應(yīng)越大．事實是光電子的最大初動能僅與入射光頻率有關(guān)．（板書：光電子最大初動能 的大小應(yīng)與光強有關(guān)，與 無關(guān)）（3）光電效應(yīng)幾乎是瞬時發(fā)生的．也就是說，不論入射光強多么弱，只要，就立即能發(fā)生光電效應(yīng)．光太弱時，按波動理論，要達到使光電子飛出的能量，要有一個能量積累過程．事實上光電效應(yīng)幾乎瞬時發(fā)生說明一旦發(fā)生光電效應(yīng)，幾乎不需要能量的積累過程．（板書：弱光照射時應(yīng)有能量積累過程，不應(yīng)瞬時發(fā)生）（4）波動理論能夠解釋第四條規(guī)律——隨著光強的增大，光電流也在增大．通過上面的分析，光的波動理論在解釋光電效應(yīng)時遇到了巨大的困難．后來，愛因斯坦在普朗克量子化理論的啟發(fā)下，提出了光子學(xué)說．光子說閱讀課文分析：問題8：光子說與波動理論的主要