План урока с приложениями по физике 11 класс по теме Фотон

Аналогия с механическим процессом

Аналогия с тепловым процессом

 Q          A                                                       

         

          U

1887г. - Г. Герц, открыл явление фотоэффекта.

1890г. - А. Столетов, установил количественные закономерности.

1905г. - А. Эйнштейн, объяснил законы фотоэффекта.

Эксперимент 1.

Исследовательская задача: пронаблюдать за происходящим на экране явлением.

(используйте лист А4 в горизонтальном формате)

А) Зарисуйте схему опытной установки А. Столетова.

Б) Дайте понятия (формулировку) явления фотоэффекта.

В) Запишите формулу Эйнштейна для фотоэффекта.

Эксперимент 2.

Исследовательская задача: Установить, как зависит сила тока (фототок) и напряжение (задерживающее напряжение) от величины светового потока (мощности падающего света)

(используйте лист А4 в вертикальном формате)

А) Зарисуйте в тетради графики зависимости тока (I) и напряжения (U) для различной мощности (P) т.е. падающего светового потока.

Б) Сравните значения величины силы тока (I) и напряжения(U) в зависимости от мощности падающего света.

В) Сделайте и запишите вывод.

Эксперимент 3.

Исследовательская задача: Установить, как зависит сила тока и напряжение от длины волны падающего света.

(используйте лист А4 в горизонтальном формате)

А) Зарисуйте в тетради графики зависимости силы тока (I) и напряжения(U) для различной длины волны (л) падающего света.

Б) Сравнить значение величин силы тока (I) и напряжения(U) в зависимости от длины волны (л) падающего света.

В) Сделайте и запишите вывод.

Эксперимент 4.

Исследовательская задача: Установите отрицательное значение напряжения.

(используйте лист А4 в горизонтальном формате)

А) Пронаблюдайте, что происходит, если увеличить разность потенциалов между электродами (не меняя интенсивность и длину волны падающего света).

Б) Объясните, почему это происходит.

В) Сделайте вывод, от чего зависит кинетическая энергия вырываемых светом электронов, и запишите его на лист.

Эксперимент 5.

Исследовательская задача: Осветите фотоэлемент красным светом, измерьте напряжение, при котором происходит запирание тока в цепи

(используйте лист А4 в горизонтальном формате)

А) По известному значению длины волны (л) падающего света вычислите его энергию.

Б) По известному значению запирающего напряжения (U_з) вычислите кинетическую энергию вырываемых светом электронов.

В) Выразите полученные результаты в электрон - вольтах.

В1) Постойте график зависимости напряжения (U_з) от длины волны (л)

Уровень А

1. Определить импульс фотона и энергию красного излучения, длина волны которого 700 нм.

2.  На сколько энергия фотона синего света, длина волны равна 480 нм, больше чем красного с длиной волны 670 нм?

3. Найти массу фотона видимого света, длина волны которого 5 10^-7 м.

Уровень Б.

1. Определить длину волны излучения, энергия фотонов которого равна энергии покоя электрона . (Ответ: 2,43 10^-12м)

Цель:  познакомится с частицей света и ее характеристиками; повторить смысл корпускулярно-волнового дуализма

1. Приготовь в тетради таблицу, которую ты будешь заполнять при изучении нового материала (вопросы, указанные в ячейках помогут тебе работать, их писать не надо)

Характеристика	Фотон	Электрон
Масса	Указать массу покоя,  записать от чего зависит масса движущегося фотона	Записать массу покоя  и массу
Скорость	Указать чему равна	Может ли она изменяться?
Энергия	Записать формулу	Записать формулу для расчета энергии движущегося электрона
Импульс	Указать формулу	Указать формулу
Заряд	Указать численное значение	Указать численное значение

2. Прослушайте  объяснение нового материала.

3. Заполни всю таблицу

4.  Устно ответь на вопросы: Что понимается по словами корпускулярно-волновой дуализм? В  чем состоит гипотезы  де-Бройля?

Цель:  познакомится с частицей света и ее характеристиками; повторить смысл корпускулярно-волнового дуализма

1. Приготовь в тетради таблицу, которую ты будешь заполнять при изучении нового материала (вопросы, указанные в ячейках помогут тебе работать, их писать не надо)

Характеристика	Фотон	Электрон
Масса	Указать массу покоя,  записать от чего зависит масса движущегося фотона	Записать массу покоя  и массу
Скорость	Указать чему равна	Может ли она изменяться?
Энергия	Записать формулу	Записать формулу для расчета энергии движущегося электрона
Импульс	Указать формулу	Указать формулу
Заряд	Указать численное значение	Указать численное значение

2. Прослушайте  объяснение нового материала.

3. Заполни всю таблицу

4.  Устно ответь на вопросы: Что понимается по словами корпускулярно-волновой дуализм? В  чем состоит гипотезы  де-Бройля?

Сейчас мы закрепим полученные знания решением задач.

Цель: научится решать задачи на расчет характеристик фотона. Выбери приемлемый для тебя уровень работы

Уровень А

1. Определить импульс фотона и энергию красного излучения, длина волны которого 700 нм.

2.  На сколько энергия фотона синего света, длина волны равна 480 нм, больше чем красного с длиной волны 670 нм?

3. Найти массу фотона видимого света, длина волны которого 5 10^-7 м.

Уровень Б.

1. Определить длину волны излучения, энергия фотонов которого равна энергии покоя электрона . (Ответ: 2,43 10^-12м)

Сейчас мы закрепим полученные знания решением задач.

Цель: научится решать задачи на расчет характеристик фотона. Выбери приемлемый для тебя уровень работы

Уровень А

1. Определить импульс фотона и энергию красного излучения, длина волны которого 700 нм.

2.  На сколько энергия фотона синего света, длина волны равна 480 нм, больше чем красного с длиной волны 670 нм?

3. Найти массу фотона видимого света, длина волны которого 5 10^-7 м.

Уровень Б.

1. Определить длину волны излучения, энергия фотонов которого равна энергии покоя электрона . (Ответ: 2,43 10^-12м)

Сейчас мы закрепим полученные знания решением задач.

Цель: научится решать задачи на расчет характеристик фотона. Выбери приемлемый для тебя уровень работы

Уровень А

1. Определить импульс фотона и энергию красного излучения, длина волны которого 700 нм.

2.  На сколько энергия фотона синего света, длина волны равна 480 нм, больше чем красного с длиной волны 670 нм?

3. Найти массу фотона видимого света, длина волны которого 5 10^-7 м.

Уровень Б.

1. Определить длину волны излучения, энергия фотонов которого равна энергии покоя электрона . (Ответ: 2,43 10^-12м)

Оценочный лист ___________________________________

Фамилия, Имя

Критерий	Балл по дескрипторам	Общий балл	Оценка
A
B
C
E
F

25-30  баллов – «5»

20-24 балла – «4»

15-19 баллов – «3»

0-14 баллов – «2»

Оценочный лист ___________________________________

Фамилия, Имя

Критерий	Балл по дескрипторам	Общий балл	Оценка
A
B
C
E
F

25-30  баллов – «5»

20-24 балла – «4»

15-19 баллов – «3»

0-14 баллов – «2»

Вариант-1 1.  Отдельная порция электромагнитной энергии, поглощаемая атомом называется: А. джоулем                Б. электрон-вольтом В. квантом                 Г.электроном 2. Какое из утверждений правильное: 1) скорость фотонов больше скорости света;  2) скорость фотонов меньше скорости света; 3) скорость фотонов равна скорости света. А. 1.         Б. 2 .        В. 3. 3.  Длина волны увеличилась в 2 раза. Энергия фотона А. увеличилась в 2 раза.   Б. уменьшилась в 2 раза В. увеличилась в 4 раза     Г. уменьшилась в 4 раза 4. Какой из фотонов – красного или фиолетового света – обладают большим импульсом? А. фиолетовый     Б. красный    В. равны

Вариант-2 1. Какое из утверждений о свойствах фотона правильное: 1) фотон является частицей электромагнитного поля;  2) скорость фотона  меньшей скорости света; 3) фотон существует только в движении. А. 1, 3      Б. 1, 2, 3       В. 1,2. 2. Энергия кванта пропорциональна: А.  скорости кванта     Б.  времени излучения В.  длине волны              Г. частоте колебаний Д.  мощности излучения  3. Длина волны уменьшилась в 2 раза. Энергия фотона А. увеличилась в 2 раза.    Б. уменьшилась в 2 раза В. увеличилась в 4 раза      Г. уменьшилась в 4 раза 4. Какой из фотонов – красного или фиолетового света – имеют большую массу? А. красный     Б. фиолетовый      В. равны.

Вариант-1 1.  Отдельная порция электромагнитной энергии, поглощаемая атомом называется: А. джоулем                Б. электрон-вольтом В. квантом                 Г.электроном 2. Какое из утверждений правильное: 1) скорость фотонов больше скорости света;  2) скорость фотонов меньше скорости света; 3) скорость фотонов равна скорости света. А. 1.         Б. 2 .        В. 3. 3.  Длина волны увеличилась в 2 раза. Энергия фотона А. увеличилась в 2 раза.   Б. уменьшилась в 2 раза В. увеличилась в 4 раза     Г. уменьшилась в 4 раза 4. Какой из фотонов – красного или фиолетового света – обладают большим импульсом? А. фиолетовый     Б. красный    В. равны

Вариант-2 1. Какое из утверждений о свойствах фотона правильное: 1) фотон является частицей электромагнитного поля;  2) скорость фотона  меньшей скорости света; 3) фотон существует только в движении. А. 1, 3      Б. 1, 2, 3       В. 1,2. 2. Энергия кванта пропорциональна: А.  скорости кванта     Б.  времени излучения В.  длине волны              Г. частоте колебаний Д.  мощности излучения  3. Длина волны уменьшилась в 2 раза. Энергия фотона А. увеличилась в 2 раза.    Б. уменьшилась в 2 раза В. увеличилась в 4 раза      Г. уменьшилась в 4 раза 4. Какой из фотонов – красного или фиолетового света – имеют большую массу? А. красный     Б. фиолетовый      В. равны.

Вариант-1 1.  Отдельная порция электромагнитной энергии, поглощаемая атомом называется: А. джоулем                Б. электрон-вольтом В. квантом                 Г.электроном 2. Какое из утверждений правильное: 1) скорость фотонов больше скорости света;  2) скорость фотонов меньше скорости света; 3) скорость фотонов равна скорости света. А. 1.         Б. 2 .        В. 3. 3.  Длина волны увеличилась в 2 раза. Энергия фотона А. увеличилась в 2 раза.   Б. уменьшилась в 2 раза В. увеличилась в 4 раза     Г. уменьшилась в 4 раза 4. Какой из фотонов – красного или фиолетового света – обладают большим импульсом? А. фиолетовый     Б. красный    В. равны

Вариант-2 1. Какое из утверждений о свойствах фотона правильное: 1) фотон является частицей электромагнитного поля;  2) скорость фотона  меньшей скорости света; 3) фотон существует только в движении. А. 1, 3      Б. 1, 2, 3       В. 1,2. 2. Энергия кванта пропорциональна: А.  скорости кванта     Б.  времени излучения В.  длине волны              Г. частоте колебаний Д.  мощности излучения  3. Длина волны уменьшилась в 2 раза. Энергия фотона А. увеличилась в 2 раза.    Б. уменьшилась в 2 раза В. увеличилась в 4 раза      Г. уменьшилась в 4 раза 4. Какой из фотонов – красного или фиолетового света – имеют большую массу? А. красный     Б. фиолетовый      В. равны.

Урок "Компьютерное моделирование законов фотоэффекта" «Фотон и его характеристики»

Задачи урока: использовать компьютерные технологии для исследования явления фотоэффекта. Провести проверку законов фотоэффекта с использованием анимации, тестовых заданий. Изучить новую тему – фотон.

Цели урока

• Образовательная: реализовать заключительную часть схемы научного познания путем выполнения практической работы. Окончательно сформировать у учащихся представления о фотоэффекте и фотоне и закрепить законы фотоэффекта.
• Воспитательная: воспитание мировоззренческих понятий "причинно-следственные связи в окружающем мире", "познаваемость окружающего мира и человека
• Развивающая: способствовать овладению методами научного исследования, развитие навыков и умений классифицировать и обобщать, составлять схемы, формулировать выводы по изученному материалу; развитие навыков практической работы.

Три даты:

1887г. - Г. Герц, открыл явление фотоэффекта.

1890г. - А. Столетов, установил количественные закономерности.

1905г. - А. Эйнштейн, объяснил законы фотоэффекта.

Схема научного познания (факты, модель, следствия, эксперимент).

Проблемный опыт, постановка учебной задачи.

В 1886г. Немецкий физик Г. Герц открыл явления электризации металлических поверхностей при освещении.

Главная цель опыта - наблюдать явление фотоэффекта.

В 1888г. Русский физик А. Столетов установил количественные закономерности фотоэффекта (законы).

Нам с вами предстоит провести исследования с компьютерным моделированием физического явления (фотоэффекта), на основе предложенной А. Столетовым установки и самостоятельно открыть закономерности данного явления.

(деление на группы – по 2 человека) (карточки парные цифры с номером группы)

Инструктаж – 1 минута

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

2. Установите значение длинны волны падающего света (550 нм.) и мощность падающего света Р=0.5 мВт .

3. Нажмите кнопку "Старт", пронаблюдайте за происходящим на экране явление.

4. Обратите внимание, что на экране отображена установка, график зависимости I от (U), текущие значения напряжения (U), мощности (P), силы тока (I).

5. Прервите процесс кнопкой "Сброс".

6. Для продолжения эксперимента снова нажмите кнопку "Старт".

Возьмите инструкции по выполнению практической работы и приступайте к выполнению.

(задание – выполнение – 10 минут)

(наклейка результата на лист – 1 минута)

(выводы, итог – по 1 минуте)

В нашем разговоре слышим слово фотон. Давайте рассмотрим этот объект подробнее. Цель:  познакомится с частицей света и ее характеристиками; повторить смысл корпускулярно-волнового дуализма

1. Приготовь в тетради таблицу, которую ты будешь заполнять при изучении нового материала (вопросы, указанные в ячейках помогут тебе работать, их писать не надо)

Характеристика	Фотон	Электрон
Масса	Указать массу покоя,  записать от чего зависит масса движущегося фотона	Записать массу покоя  и массу
Скорость	Указать чему равна	Может ли она изменяться?
Энергия	Записать формулу	Записать формулу для расчета энергии движущегося электрона
Импульс	Указать формулу	Указать формулу
Заряд	Указать численное значение	Указать численное значение

2. Прослушайте  объяснение нового материала.

3. Заполни всю таблицу

4.  Устно ответь на вопросы: Что понимается по словами корпускулярно-волновой дуализм? В  чем состоит гипотезы  де-Бройля?

(выполнение, проверка – 8 минут)

Сейчас мы закрепим полученные знания решением задач.

Цель: научится решать задачи на расчет характеристик фотона. Выбери приемлемый для тебя уровень работы

Уровень А

1. Определить импульс фотона и энергию красного излучения, длина волны которого 700 нм.

2.  На сколько энергия фотона синего света, длина волны равна 480 нм, больше чем красного с длиной волны 670 нм?

3. Найти массу фотона видимого света, длина волны которого 5 10^-7 м.

Уровень Б.

1. Определить длину волны излучения, энергия фотонов которого равна энергии покоя электрона . (Ответ: 2,43 10^-12м)

(выполнение, проверка – 10 минут)

Итоговый тест по теме – 2 варианта – 2 минуты (проверка – анализ)

Подведение итогов (рефлексия): цели, задачи, новое, что усвоили.

Самооценка (лист)