Giáo án Vật lý 12 nâng cao - Bài 43: Hiện tượng quang điện ngoài, các định luật quang điện - Trường THPT Y Jut

Trường THPT Y Jut	Bài soạn 43: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI. CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN.
Tiết: 	Ban nâng cao
A. Mục tiêu bài học.	
1. Kiến thức:	
- Trình bày được thí nghiệm Héc về hiện tượng quang điện.	
- Nêu được định nghĩa về hiện tượng quang điện.	
- Trình bày được các kết quả thí nghiệm với tế bào quang điện.	
- Phát biểu được ba định luật quang điện.	
2. Kỹ năng:	
- Vẽ được được trưng Vôn – Am pe của thí nghiệm với tế bào quang điện.	
- Giải được các bài toán về hiệ tượng quang điện.
3. Thái độ: Biết nhận xét để rút ra các kết luận từ các kết quả thí nghiệm và tin tưởng vào thực nghiệm.
B. Chuẩn bị.	
1. Giáo viên:	
- Xem lại kiến thức về dòng điện trong các môi trường và đặc trưng Vôn-Ampe.	
- Xem lại thuyết điện từ về ánh sáng.	
- Chuẩn bị một số phiếu trắc nghiệm theo nội dung bài học.
- Tranh vẽ khổ lớn hình 43.1; 43.3 SGK.	
2. Học sinh:	
- Ôn lại định lý động năng.	
- Ôn lại khái niệm về công của lực điện trường, 	
- Ôân lại khái niệm và cách xác định cường độ dòng điện.	
C. Tổ chức các hoạt động dạy học.	
Hoạt động 1. ( 3 phút).. Oån định tổ chức. 	
Hoạt động của Học sinh
Hoạt động của Giáo viên
Hoạt động hỗ trợ
Nội dung ghi bảng
Cán bộ lớp báo cáo tình hình lớp.
Lắng nghe, ghi vở
Yêu cầu cán sự lớp báo cáo sĩ số lớp.
Giới thiệu nội dung chương mới và bài mới.
CHƯƠNG VII. LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
BÀI 43. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI. CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN.
Hoạt động 2.( 10 phút) Tìm hiểu thí nghiệm Héc và hiện tượng quang điện.
Hoạt động của Học sinh
Hoạt động của Giáo viên
Hoạt động hỗ trợ
Nội dung ghi bảng
- Lắêng nghe, quan sát sơ đồ thí nghiệm.
- Thảo luận nhóm, nghiên cứu SGK tr222, cá nhân trả lời:
+ Hai lá điện nghiệm xòe ra.
+ Hai lá điện nghiệm cụp bớt lại, chứng tỏ tấm kẽm mất điện tích âm( êlêctrôn).
+ Nếu không có ánh sáng bước sóng ngắn chiếu vào tấm kẽm, hai lá điện nghiệm không cụp, chứng tỏ tấm kẽm không mất điện tích.
+ Tương tự như đã xảy ra với tấm kẽm.
- Cá nhân xem SGK phát biểu:
Hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng tấm kẽm mất điện tích khi bị chiếu ánh sáng có bước sóng ngắn.
- Lắng nghe, ghi vở.
- Giới thiệu thí nghiệm Héc (năm 1887), vẽ hình minh họa như SGK.
- Đặt câu hỏi hướng dẫn hs:
+ Khi tích điện âm cho tấm kẽm, hai lá điện nghiệm sẽ bị sao?
+ Chiếu chùm ánh sáng hồ quang( có bước sóng ngắn) vào tấm kẽ thì hiện tượng xảy ra thế nào? Điều đó cho ta thông tin nào?
+ Nếu chắn chùm hồ quang hoặc dùng các bức xạ có bước sóng dài) thì hiện tượng ra sao?
+ Hướng dẫn hs trả lời C1.
+ Nếu ta thay tấm kẽm bằng tấm đồng, nhôm. Thì em dự đoán hiện tượng xảy ra thế nào?
- Hiện tượng này gọi là hiện tượng quang điện.
Vậy ta có thể nêu định nghĩa thế nào?
- Sửa câu trả lời và ghi bảng.
1. Hiện tượng quang điện ngoài.
a. Thí nghiệm Héc.
- Mô tả.
- Hiện tượng.
- Nhận xét: Khi chiếu ánh sáng có bước sóng ngắn thích hợp vào tấm kẽm, có hiện tượng êlêctrôn từ mặït tấm kẽm bật ra ngoài.
b. Hiện tượng quang điện ngoài.
Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlêctrôn ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ngoài( hiện tượng quang điện).
Elêctrôn bật ra gọi là quang êlêctrôn.
Dòng điện do các êlêctrôn tạo ra gọi là dòng quang điện.
Hoạt động 3.( 15 phút) Tìm hiểu đặc trưng Vôn-Ampe của tế bào quang điện.
Hoạt động của Học sinh
Hoạt động của Giáo viên
Hoạt động hỗ trợ
Nội dung ghi bảng
- Lắng nghe, quan sát tranh.
- Thảo luận ở các nhóm, cá nhân trả lời:
+ Khi chiếu ánh sáng có bước sóng λ≤λ0 thì:
* Nếu UAK ≥0: có dòng quang điện qua G theo chiều từ anot đến catot. UAK tăng thì I cũng tăng tỷ lệ vì số quang ê lêc trôn tới anot tăng lên theo UAK.
* Nếu UAK=U1 thì cường độ dòng điện không tăng gọi là cường độ dòng điện bão hòa Ibh vì mọi quang ê lêc trôn đều về hết anot.
* Nếu UAK≤ - Uh thì dòng quang điện bị triệt tiêu hoàn toàn thì điện thế catot cao hơn anot nên mọi quang ê lêc trôn bật ra khỏi catot đều bị hút trở lại nên không có dòng quang điện.
* Với một hiệu điện thế UAK xác định thì giá trị Ibh phụ thuộc vào cường độ chùm ánh sáng kích thích, vì số quang ê lêc trôn bật ra tăng lên nên cường độ dòng quang điện trong 1s tăng.
- Cá nhân trả lời: 
-Dựïa vào tranh vẽ, mô tả sơ đồ bố trí thí nghiệm.
- Diễn giảng kết quả thí nghiệm và vẽ hình theo từng giai đoạn. 
- Hướng dẫn hs trả lời C1, C2.
- Yêu cầu học sinh trình bày lại các kết quả của thí nghiệm.
+ Tại sao dòng quang điện tăng theo UAK?
+ Tại sao khi tăng tiếp UAK thì cường độ dòng quang điện không tăng?
+ Vì sao dòng quang điện bị triệt tiêu khi hiệu điện thế UAK=Uh<0?
- Nêu định lý động năng và biểu thức công của lực điện trường?
- Giáo viên diễn giảng, hướng dẫn hs lập công thức 43.1 SGK.
2. Thí nghiệm khảo sát định lượng hiện tượng quang điện
a. Thí nghiệm.
Mô tả.
b. Kết quả và nhận xét.
 I(A)
 Ibh2 Ip2 =1,5Ip1
 Ibh1 Ip1 
-Uh 0 UAK(V)
- Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào catot có λ≤λ0. (λ0 gọi là giới hạn quang điện của katot).
- Với một tế bào quang điện, tồn tại một hiệu điện thế hãm để triệt tiêu dòng quang điện Uh. Giá trị Uh phụ thuộc vào bước sóng l.
Liên hệ giữa động năng cực đại của quang êlê trôn và hiệu điện thế hãm:
- Cường độ dòng quang điện bão hòa trong một tế bào quang điện tỷ lệ thuận với cường độ chùm ánh sáng kích thích.
Hoạt động 4. ( 15 phút) . Tìm hiểu các định luật quang điện
Hoạt động của Học sinh
Hoạt động của Giáo viên
Hoạt động hỗ trợ
Nội dung ghi bảng
Cá nhân thực hiện y/c.
Ghi vở nội dung các định luật.
- Y/c HS phát biểu nội dung các định luật quang điện.
3. Các định luật quang điện
a.Định luật quang điện thứ nhất( hay định luật về giới hạn quang điện)
Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ hơn hoặc bằng bước sóng λ0. λ0 gọi là giới hạn quang điện của kim loại đó
 λ≤λ0
b. Định luật quang điện thứ hai( hay định luật về cường đôï dòng quang điện bão hòa).
 Đối với mỗi anh sáng thích hợp (có λ≤λ0) cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ chùm ánh sáng kích thích.
c. Định luật quang điện thứ ba (hay định luật về động năng cực đại của quang electron)
Động năng ban đầu cực đại của quang electron không phụ thuộc cường độ chùm ánh sáng kích thích, mà chỉ phụ thuộc bước sóng của ánh sáng kích thích và bản chất kim loại.
Hoạt động 5. (5 phút) Củng cố, dặn dò
Hoạt động của Học sinh
Hoạt động của Giáo viên
Hoạt động hỗ trợ
Nội dung ghi bảng
- Cá nhân nhận phiếu học tập, thảo luận nhóm trả lời.
- Cá nhân nhận nhiệm vụ.
- Phát phiếu học tập đã chuẩn bị.
- Nhắc HS làm các BT SGK trang 225 và đọc trước bài 44