Конспект урока: «Решение задач по теме фотоэффект»

Конспект урока.

Подготовила и провела Новикова В.Г, учитель физики МБОУ «СОШ №7 г. Медногорска»

Учебный предмет- ФИЗИКА

Класс-11

Тема урока: «Решение задач по теме фотоэффект»

Тип урока- урок обобщение, закрепление знаний изучения нового материала с применением ИКТ.

Цели урока:

Образовательные: проверка теоретических знаний по теме «Фотоэффект»;

Отработать навыки решения задач разного типа и уровня.

Воспитательные: развитие функций общения на уроке, обеспечение взаимопонимания.

Развивающие:развить способности усвоения и закрепления теоретических знаний, формировать умение трансформировать информацию, изменять объем.

Актуальность: задачи по теме «Фотоэффект» включены в заданиях ЕГЭ по физике.

Оборудование: компьютер, проектор, экран, сборники задач.

Задачи:

Образовательные :

-закрепить понятие фотоэффект;

-исследовать зависимость частоты падающего излучения для образования фототока.

Воспитательные

-формировать навыки работы в группах;

-прививать интерес к предмету через различные компоненты воспитательного процесса.

Развивающие

-развивать умение анализировать, сравнивать, систематизировать информацию;

-устанавливать причинно – следственные связи;

-делать выводы.

План урока

1.Организационный этап

2.Этап подготовки учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала

3. Этап актуализации и коррекции опорных знаний.

4.Динамическая пауза (ФМ)

5.Этап проверки понимания учащимися материала

6.Этап закрепления материала

7.Рефлексия учебной деятельности

8.Этап информации учащихся о домашнем задании, инструктаж по его выполнению.

Ход урока.

1.Организационный этап

Установление личностного контакта учителя с учениками, их взаимное принятие и включение мотива на совместную работу.

Учитель: Здравствуйте, ребята, садитесь. Кого нет ? (отмечает в журнал отсутствующих учащихся)

2.Этап подготовки учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала

На прошлом уроке мы изучили законы фотоэффекта, а что мы делаем после изучения теории? Конечно учимся применять свои знания в решении задач, что и требуется на ЕГЭ. Я, надеюсь, что сегодня вы будете хорошо работать, проявлять познавательную и творческую активность. Хочу пожелать вам успехов на сегодняшнем уроке.

Эпиграфом к уроку нам послужат слова А.С. Пушкина

«О, сколько нам открытий чудных

Готовят просвещенья дух

И опыт, сын ошибок трудных

И гений, парадоксов друг,

И случай, бог-изобретатель …»

Напомним правила поведения на уроке.( Ученики озвучивают правила)

- Краткость – сестра таланта

- Знание – сила

- Шёпот слышнее крика

- Критикуя – предлагай

- Будь бдителен

.

3. Этап актуализации и коррекции опорных знаний.

В стихотворении А.С. Пушкина есть слова «просвещенья дух» - их можно воспринять как теорию, а слово «опыт» - как один из экспериментальных методов, а мы сегодня ЗНАТОКИ, займёмся теорией.

Задание № 1

Внимание на слайд. ( на слайде записаны вопросы по теме «Фотоэффект и его применение», учащимся необходимо дать на них ответ. За каждый правильный ответ ставится 3 балла. Кто наберёт больше баллов получит звание «Знаток теории фотоэффекта»)

Вопросы:

- называют фотоэлектрическим фотоэффектом ?

-в чём состоит экспериментальное исследование, проведённое А.Г. Столетовым ?

-сформулируйте законы внешнего фотоэффекта.

-какое напряжение называется задерживающим ?

-на что расходуется энергия фотонов при фотоэффекте ?

-в чём сущность гипотезы Эйнштейна в теории фотоэффекта?

-что такое фотон ?

-где применяется фотоэффект ?

-к каким выводам пришли учёные относительно природы света после открытия фотоэффекта ?

Задание № 2

Установите соответствие, обменяйтесь карточками с соседом и выставьте оценку используя предложенные критерии оценки.

«5» - одна ошибка; «4» - две ошибки; «3» - три ошибки; «2» - меньше трёх ответов

Внимание на слайд. Проверьте так ли у вас.

Самостоятельная проверка, выставление оценок.

Решение задач.

Задача. Длина волны, соответствующая красной границе фотоэффекта, для натрия составляет 530 нм. Определите работу выхода электронов из натрия.

Что необходимо сделать для того чтобы перейти к решению задачи?

Ученик: 1.Выяснить о коком явлении идет речь. В этой задаче идёт речь о фотоэлектрическом эффекте.

2.Проаанализировать условие задачи. В этой задаче необходимо определить работу выхода по формуле А_вых =hν_кр,

Решение задачи комментирует ученик с места.

Дано:

λ_кр = 530 нм

c = 3 × 10⁸ м/с

h = 6, 63 × 10³⁴Дж×с

__А_вых - ?

Решение

А_вых = hν_кр, где ν_кр = c / λ_кр, с - скорость света в вакууме

А_вых = 6, 6 × 10^-34 × 3× 10⁸/ 530 × 10^-9 = 3,73 × 10^-17 Дж / 1, 6 × 10^-19 = 2, 34 эВ

Ответ: 2, 34 эВ

Самостоятельная работа. Выполняет каждый ученик. После проверяется результат.

Задача. Определить наибольшую длину волны света. При которой может происходить фотоэффект с пластины. Работа выхода для вещества с пластины 8,5*10^-19 Дж.

3) Решение задачи у доски выполняет ученик.

Задача. Определите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, вылетающих из калия при его освещении лучами с длиной волны 345 нм. Работа выхода электронов из калия равна 2, 26 эВ.

Что необходимо сделать для того чтобы перейти к решению задачи?

Ученик: 1.Выяснить о коком явлении идет речь. В этой задаче идёт речь о фотоэлектрическом эффекте.

2.Проаанализировать условие задачи. В этой задаче необходимо найти кинетическую энергию фотоэлектрона, используя уравнение Эйнштейна.

Дано

λ = 345 нм

А_вых = 2, 26 эВ

m= 9, 1* 10^-31 кг

______________

E_кин - ?

Решение

hν = А_вых + mʋ² / 2

hν = А_вых + E_кин , откуда E_кин = hν - А_вых = hc / λ - А_вых

E_кин = 6, 63 × 10^-34 × 3 × 10⁸ / 345 × 10^-8 – 2, 26 × 1, 6 ×10^-19 =

5, 8 × 10^-19 – 3, 62 × 10^-19 = 2, 13 ×10^-19 Дж

Ответ: 2, 13 ×10^-19 Дж

4. Задача. (Решает учитель совместно с учениками)

При освещении металлической пластинки монохроматическим светом задерживающая разность потенциалов равна 1,6 В. Если увеличить частоту света в 2 раза, задерживающая разность потенциалов равна 5,1 В. Определить максимальную длину волны.

О чем идет речь в задаче?

Ученик: В задаче идёт речь о фотоэлектрическом эффекте на одной и той же металлической пластине при освещении светом разной частоты

Учитель: Проанализируйте условия.(ученики делают вслух анализ условия задачи) Описать фотоэффект можно с помощью уравнения Эйнштейна т. к. рассматривается два случая, то это уравнение, выражающее закон сохранения энергии в процессе фотоэффекта, записывается два раза- опыты проводятся в тот момент, когда напряжение на электродах равно запирающему.

- ток не идёт.

- т. е. электрическое поле совершает работу по торможению электронов

Получим уравнения в которых неизвестными являются работа выхода и частота

- при максимальной длине волны падающего света электроны выбиваются с поверхности металла, но не получают кинетическую энергию- вычислим максимальную длину волны

Проведём расчёты. Ответ: 654 нм

Проанализируем результаты.

Учитель:

какого цвета свет ?

Ученик: Красный

Учитель:

будет ли наблюдаться фотоэффект при освещении жёлтым светом ?

Ученик: Будет так как максимальная длина волны 654 нм, а желтый соответствует меньшей длине волны.

Учитель: В стихотворении А.С.Пушкина так же есть слова «гений парадоксов друг». Знаете ли вы, что такое ПАРАДОКС ?

Ученик: ПАРАДОКС – это неожиданное явление, не отвечающее обычным представлениям.

Учитель: В чём состоит ПАРАДОКС фотоэффекта?

Ученик: ПАРАДОКС фотоэффекта состоит в том, что при увеличении мощности потока падающего света заданной длины волны скорость фотоэлектронов не увеличивается, а свет, имеющий длину волны меньше порогового значения не может выбить из металла электрон независимо от мощности светового потока.

4.Динамическая пауза (ФМ)

5.Этап проверки понимания учащимися материала и закрепления материала

Решение задач по группам.

Группа № 1.

Работа выхода электронов из кадмия равна 4,08 эВ. Какова длина волны света, падающего на поверхность кадмия, если максимальная скорость фотоэлектронов равна 7,2 х 10 м/с

Группа № 2.

Наибольшая длина волны света, при которой может наблюдаться фотоэффект на калии, равна 450 нм. Найдите максимальную скорость фотоэлектронов, выбитых из калия светом с длиной волны 300 нм.

Группа № 3.

Работа выхода электронов из ртути равна 4,53 эВ. При какой частоте излучения запирающее напряжение окажется равным 3 В ?

Решение задач проверить на доске. (по одному учащемуся от каждой группы)

6.Рефлексия учебной деятельности

Учащиеся продолжают фразы:

Сегодня на уроке я научился….

Сегодня на уроке мне понравилось…

Сегодня на уроке мне не понравилось…..

Подведение итогов. Объявляем оценки, отмечаем наиболее активных учащихся.

7.Этап информации учащихся о домашнем задании, инструктаж по его выполнению.

Задание на дом:

Тест А1-А5

Задачи из сборника задач Рымкевича № 1137, № 1140.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/354012-konspekt-uroka-reshenie-zadach-po-teme-fotoje