Конспект урока для 11 класса «Подготовка к контрольной работе по теме «Световые кванты»».

Открытый урок в 11 классе

«Подготовка к контрольной работе по теме «Световые кванты»».

Цель урока: повторение, обобщение, закрепление и корректировка знаний,  полученных по теме «Световые кванты».

Задачи урока:

1.Образовательные: выработать умения применять знания по данной теме в различных ситуациях. Обобщить знания по теме, привести их в систему.

2.Развивающие: развивать умения применения теоретических знаний к решению задач различного уровня сложности. Отбирать наиболее значимые пункты представленных решений, обсуждать и анализировать представленные способы решения задач.

3.Воспитательные: работать над формированием осознанных знаний с целью успешной сдачи ЕГЭ по физике. Уважительно относиться к мнению оппонентов, отстаивать свое мнение.

Форма учебной работы: классно-урочная

Тип урока:  урок систематизации и обобщения знаний и умений.

Оборудование: мультимедийный проектор, компьютер, презентация к уроку, раздаточный материал каждому (тест, текст «Найди ошибку», условия задач, тестовая домашняя работа).

Форма проведения урока:  практикум по решению задач.  

Этапы урока	Цель	Деятельность учителя	Деятельность учащихся
1. Организационный момент.	Установление эмоционального контакта с учащимися и их настрой на работу.	Приветствие, фиксация отсутствующих, организация внимания.	Приветствуют учителя и гостей урока, слушают учителя, включаются в деловой ритм урока.
2. Мотивация.	Подготовка учащихся к работе на уроке, определение цели и задач урока. Формирование умения слушать и думать.	Мотивация учебной деятельности учащихся. Подводит к теме урока и цели.	Слушают учителя, формулируют тему урока и его цель.
3. Актуализация знаний: 1) фронтальный опрос по определениям; 2) работа с текстом «Найди ошибку»; 3) тестовая работа по вариантам.	Способствовать развитию самостоятельности мышления, памяти, внимания.	1)Зачитывает вопросы. 2)Ждёт, когда учащиеся проработают текст и найдут в нём 4 физические ошибки. 3)Раздаёт тесты, ждёт их выполнения.	1)Отвечают на заданные вопросы. 2)Читают текс, находят физические ошибки, объясняют результат. 3) Отвечают на вопросы теста, взаимопроверка, выставление отметок.
4.  Обобщение и систематизация знаний.	Способствовать развитию самостоятельности мышления, формированию точности и гибкости мысли, развитию памяти, вниманию и речи.	Контролирует усвоение знаний, корректирует допущенные ошибки, помогает ориентироваться в выборе материала для решения данной задачи.	Записывают в тетрадях решения задач, принимают участие в обсуждении решения.
5. Рефлексия.	Способствовать умению делать выводы, анализировать деятельность свою и одноклассников.	Побуждает учащихся проанализировать  свою деятельность на уроке и своих одноклассников.	Высказывают своё мнение.
6. Домашнее задание.	Отработка тех моментов, которые не получились на уроке. Подготовка к контрольной работе.	Комментирует домашнее задание. Раздаёт тестовые работы.	Слушают, задают вопросы.

Ход урока

      I.            Организационный момент.

Доброе утро всем! Утро должно быть добрым, настроение хорошим, потому что у нас на уроке сегодня гости. Повернитесь к гостям, поприветствуйте. Присаживайтесь.

   II.            Мотивация.

Начну немного издалека. Вы, практически, уже заканчиваете изучать школьный курс физики. Наверняка вы осознали, что эта наука может быть интересной, трудной, парадоксальной, непонятной. Но чтобы понимать, надо учить. А для чего учить и понимать? Наверно для того чтобы уметь объяснять элементарные природные явления, для успешной сдачи экзамена.

- А как вы считаете, что необходимо делать для успешной сдачи экзаменов? (готовиться).

- Каким образом вы можете осуществлять подготовку?

( Например, решая задачи в том числе)

- Давайте вспомним, о чём мы говорили на протяжении нескольких уроков. Назовите общую тему, которую вы изучали на протяжении нескольких уроков (Световые кванты).  На следующем уроке будет контрольная работа.

- А что делают перед контрольной работой? (Повторяют, обобщают, закрепляют, устраняют пробелы).

- Вот вы и сформулировали цель нашего урока. Но я думаю, что у вас у каждого ещё что-то найдётся личное, чего бы вы хотели добиться на этом уроке.

- А будем мы сегодня стремиться к цели урока через решение качественных, количественных, графических задач.

Слайд №1. Недаром эпиграфом нашего урока являются слова философа, политика и историка Бэкона «Лучше всего продвигается естественное исследование, когда физическое завершается в математическом».

Все задания, которые вы будете выполнять, взяты из различных дидактических материалов для подготовки к экзаменам. Таким образом, вы не только подготовитесь к контрольной работе, но и параллельно к экзамену.

- Вы видите, что на доске не написана тема урока. Кто из вас мне скажет, какую тему урока я должна написать?

Слайд №2. (Подготовка к контрольной работе по теме «Световые кванты».)

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

-Что такое ν?

- Постоянная планки!

– А тогда что такое h?

– А это высота этой планки!

- Я уверена, что вы прилежнее этого студента и справитесь с любым предложенным заданием.

III. Актуализация знаний.

Слайд №3. 1. Фронтальный опрос по определениям.

1.     Что изучает квантовая механика?    (движение микрочастиц со скоростью сравнимой со скоростью света).

2.     Кто является основоположником квантовой механики?   (М. Планк)

3.     В чём заключается суть теории Планка?  (атомы испускают электромагнитную энергию отдельными порциями квантами).

4.     От чего зависит энергия кванта излучения?    (от частоты излучения)

5.     Как ещё по-другому называют квант?    (фотоном)

6.     Какие свойства фотона вы знаете? (существует только в движении, отсутствует масса покоя, движется со скоростью света, обладает импульсом, не имеет заряда)

7.     Что называют фотоэффектом? (вырывание электронов из вещества  под действием света)

8.     Кто открыл явление фотоэффекта?  (Г.Герц)

9.     Кто обосновал законы фотоэффекта?  (Г.Столетов)

10. Сформулируйте первый закон фотоэффекта   (Число электронов выбиваемых за 1 с из вещества, пропорционально интенсивности света, падающего на вещество).

11. Сформулируйте второй закон фотоэффекта (кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а зависит от частоты).

12. Сформулируйте третий закон фотоэффекта (для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т.е существует минимальная частота или максимальная длина волны при которой ещё возможен фотоэффект).

13. Почему эта частота является «красной»? (монохроматические волны красного цвета обладают минимальной частотой, но максимальной длиной волны).

14. В чём заключается суть теории Эйнштейна по фотоэффекту?  (энергия фотона идет на работу выхода электрона с поверхности вещества и его кинетическую энергию).

Слайд №4. 2. Работа с текстом «Найди ошибку».    Приложение №1

Слайд №5. 3. Тестовая работа по вариантам.  Приложение №2

IV. Обобщение и систематизация знаний.

Теперь приступаем к основной части нашего урока - решению количественных задач. Помните эпиграф урока? Физическое должно завершиться в математическом.

Слайд №6. №1. На рисунке приведены варианты графика зависимости максимальной энергии фотоэлектронов от энергии падающих на фотокатод фотонов. В каком случае график соответствует законам фотоэффекта?

          отв. 3 вариант

(Энергия фотона прямо пропорциональна кинетической энергии, поэтому отпадает 4 график, энергия фотона не равна 0, поэтому отпадают графики 2 и 1, остаётся 3).

Слайд №7. №2. Фотоны с энергией 2,1 эВ вызывают фотоэффект с поверхности цезия, для которого работа выхода равна 1,9 эВ. Чему равна максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов?

( Е_ф = А_вых + Е_к  => Е_к = Е_ф - А_вых => 2,1 – 1,9 = 0,2эВ)

Слайд №8. №3. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать (ν-частота фотона, h-постоянная Планка, р-импульс фотона). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ                                 ФОРМУЛЫ

А) длина волны фотона                               1.         2.        3.        4. h·ν

Б) энергия фотона

А	Б

Слайд №9. №4. Фо­то­эф­фект на­блю­да­ют, осве­щая по­верх­ность ме­тал­ла све­том с ча­сто­той ν. При этом за­дер­жи­ва­ю­щая раз­ность по­тен­ци­а­лов равна U. После из­ме­не­ния ча­сто­ты света за­дер­жи­ва­ю­щая раз­ность по­тен­ци­а­лов уве­ли­чи­лась на ΔU=0,6В. Ча­сто­та па­да­ю­ще­го света из­ме­ни­лась на... (В от­ве­те вы­бире­те наи­бо­лее точ­ное при­бли­же­ние из пред­ло­жен­ных.)

1) 1,5·10¹⁴ Гц         2) 2,2·10¹⁴ Гц          3) 3,2·10¹⁴ Гц            4) 3,6·10¹⁴ Гц             

Ре­ше­ние. За­пи­шем урав­не­ние Эйн­штей­на для фо­то­эф­фек­та для на­чаль­ной ча­сто­ты света

hν = А_вых + eU_з и для из­ме­нен­ной ча­сто­ты  h(ν + Δν) =  А_вых + e ( U_з + ΔU). Вычтя из вто­ро­го ра­вен­ства пер­вое, по­лу­чим со­от­но­ше­ние: hΔν = eΔU => Δν =

Пра­виль­ный ответ: 1.

Слайд №10. №5. В опыте про­во­ди­лось из­ме­ре­ние за­пи­ра­ю­ще­го на­пря­же­ния для фо­то­элек­тро­нов при двух раз­ных зна­че­ни­ях ча­сто­ты па­да­ю­ще­го мо­но­хро­ма­ти­че­ско­го света (ν_кр – ча­сто­та, со­от­вет­ству­ю­щая крас­ной гра­ни­це фо­то­эф­фек­та). При за­пи­си ре­зуль­та­тов из­ме­ре­ния в таб­ли­цу одно зна­че­ние было про­пу­ще­но. Какое зна­че­ние за­пи­ра­ю­ще­го на­пря­же­ния про­пу­ще­но в таб­ли­це?

Ча­сто­та па­да­ю­ще­го света ν	2νкр	3νкр
За­пи­ра­ю­щее на­пря­же­ние Uзап	U0	—

1) U₀/2       2) U₀       3) 3U₀/2       4) 2U₀

Ре­ше­ние.

Урав­не­ние Эйн­штей­на для фо­то­эф­фек­та: hν = А_вых+ Е_к = А_вых+  eU_з 

Усло­вие связи крас­ной гра­ни­цы фо­то­эф­фек­та и ра­бо­ты вы­хо­да:      hν_min= А_вых                     

Для пер­вой пары зна­че­ний по­лу­чим: 2hν_кр =  hν_кр + eU₀    U₀ =   . 

Во вто­ром слу­чае по­лу­ча­ем: 3hν_кр =  hν_кр + eU_неизв    U_неизв =  = 2 U₀ .

Ответ:4
Источник: СтатГрад: Те­ма­ти­че­ская диагностическая ра­бо­та по фи­зи­ке 17.04.2015 Ва­ри­ант ФИ10701

Слайд №11. №6. В опыте по фо­то­эф­фек­ту пла­сти­ну из ме­тал­ла с ра­бо­той вы­хо­да 3,4·10^-19 Дж  осве­ти­ли све­том ча­сто­той 3·10¹⁴ Гц. Затем число фо­то­нов, па­да­ю­щих на пла­сти­ну за 1 с, умень­ши­ли в 2 раза, од­но­вре­мен­но уве­ли­чив в 2 раза ча­сто­ту света. В ре­зуль­та­те этого мак­си­маль­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия фо­то­элек­тро­нов, по­ки­да­ю­щих пла­сти­ну,

1) умень­ши­лась в 2 раза    2) уве­ли­чи­лась в 2 раза    3) стала от­лич­ной от нуля

4) не опре­де­ле­на, так как фо­то­элек­тро­нов не будет

Ре­ше­ние.

Со­глас­но урав­не­нию фо­то­эф­фек­та, энер­гия фо­то­на, ра­бо­та вы­хо­да и мак­си­маль­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия элек­тро­на свя­за­ны со­от­но­ше­ни­ем: Е_ф = А_вых + Е_к.  Срав­ним ра­бо­ту вы­хо­да и энер­гию па­да­ю­ще­го света: hν – А = 6,62·10^-34(Дж·с) ·3·10¹⁴Гц – 3,4 ·10^-19 Дж <0 

В пер­вом слу­чае энер­гии па­да­ю­ще­го света не хва­тит, чтобы фо­то­эф­фект на­чал­ся. Если уве­ли­чить ча­сто­ту света в 2 раза, то фо­то­эф­фект про­изойдёт и ки­не­ти­че­ская энер­гия фо­то­элек­тро­нов ста­нет от­лич­ной от нуля, а из­ме­не­ние числа фо­то­нов, па­да­ю­щих на пла­сти­ну за се­кун­ду, из­ме­нит све­то­вой поток, ко­то­рый никак не вли­я­ет на ки­не­ти­че­скую энер­гию фо­то­элек­тро­нов.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром 3.

Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 06.06.2013. Ос­нов­ная волна. Центр. Ва­ри­ант 6.

V. Рефлексия. - Я рада, что на протяжении всего урока вы были внимательны, активно работали. Давайте вспомним цель нашего урока. Попробуйте проанализировать свою работу: что у вас получилось и над чем еще нужно поработать. А теперь я попрошу вас встать и развернуться к гостям. Все, кто работал хорошо – улыбнитесь, а кто чувствует в себе потенциал работать еще лучше – поаплодируйте. Спасибо. Присаживайтесь. А сейчас я попрошу вас высказаться вслух, сказать комплимент в адрес своих одноклассников по поводу их работы на уроке. VI. Домашнее задание. Каждому учащемуся выдаётся тестовое задание, состоящее из 3 частей: А,В,С (автор Анненкова В.С.в 2 вариантах). Слайд №12. «Тысяча неразгаданных тайн таит в себе наука и без вас, без вашей молодости, смелости, энтузиазма, они не будут разгаданы. Наука ждёт вас, друзья» Этими словами советского академика Александра Николаевича Несмеянова мне бы и хотелось закончить урок. Спасибо большое всем.

Приложение №1. Работа с текстом «Найди ошибку».

Приложение №2. Тестовая работа по вариантам.

 Тест по теории фотоэффекта                                                                                  Тест по теории фотоэффекта

Вариант №1	Вариант №2
1. Какое из приведенных ниже выражений соответствует импульсу фотона? 1). h ν,      2). h/λ,     3).  mc2	1. Какое из приведенных ниже выражений соответствует энергии фотона? 1). h ν ,      2). h/λ,     3). h ν/ c2
2. Фотон, соответствующий фиолетовому или красному свету, имеет наибольшую энергию? 1). Красному.  2). Фиолетовому.   3). Энергии обоих фотонов одинаковы.	2. Фотон, соответствующий фиолетовому или красному свету, имеет наименьший импульс? 1). Красному.  2). Фиолетовому.   3). Импульсы обоих фотонов одинаковы.
3. Как изменится максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов при фотоэффекте, если увеличить частоту облучающего света, не изменяя интенсивность падающего света? 1). Увеличится.   2). Уменьшится.  3). Не изменится.	3. Как изменится фототок насыщения при фотоэффекте, если уменьшить интенсивность падающего света? 1). Увеличится.   2). Уменьшится.  3). Не изменится
4. Как изменится фототок насыщения при фотоэффекте, если увеличить интенсивность падающего света в 2 раза? 1). Увеличится в 4 раза.  2). Уменьшится в 2 раза.  3) . Увеличится в 2 раза.	4. Как изменится максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов при фотоэффекте, если уменьшить частоту облучающего света в 4 раза, не изменяя интенсивность падающего света? 1). Увеличится в 2 раза.  2). Уменьшится в 2 раза.  3) . Уменьшится в 4 раза
5. При фотоэффекте работа выхода электрона из металла зависит А.От частоты падающего света. Б. От интенсивности падающего света В. От рода металла и качества его обработки.  Правильными являются ответы: 1). Только Б. 2) А и Б 3) А  4)  В.	5. Кинетическая энергия электронов, выбиваемых из металла при фотоэффекте, не зависит А.От частоты падающего света. Б. От интенсивности падающего света В. От площади освещаемой поверхности. Какие утверждения правильны? 1).  Б и В.  2) А и Б   3) А и В
6. При фотоэффекте задерживающая разность потенциалов не зависит  А.От частоты падающего света. Б. От интенсивности падающего света В. От угла падения света. Какие утверждения правильны? 1). А и Б   2) Б и В.  3) А и В    4) А, Б и В.	6. Как изменится задерживающая разность потенциалов при увеличении частоты падающего света 1. Уменьшится 2. Увеличится 3. Не изменится
7. Выберите из перечисленных ниже явлений то, в котором проявляются квантовые свойства света. 1). Фотоэффект.       2).  Интерференция света. 3).  Дисперсия света.    4).  Преломление света.	7. Свет обнаруживает как волновые, так и корпускулярные свойства. Выберите из приведенных ниже утверждений правильное. 1). Дисперсия света свидетельствует о его корпускулярной природе. 2).Существование красной границы фотоэффекта можно объяснить на основе волновой теории. 3). Согласно теории Планка атомы излучают свет отдельными квантами. 4). Интерференция света свидетельствует о его корпускулярной природе.

Источники информации:

1.      http://nsportal.ru/shkola/fizika/library/2013/01/29/urok-resheniya-zadach-po-teme-svetovye-kvanty

2.      proshkolu.ru/user/ASIU1968/file/4806414/

3.      http://phys.reshuege.ru/

4.      http://kopilkaurokov.ru/fizika/uroki/108954

5.      http://natursciences.area7.ru/?m=1239