Подготовка к контрольной работе по теме "Световые кванты". 11-й класс

Разделы: Физика

Класс: 11

Цель урока: повторение, обобщение, закрепление и корректировка знаний, полученных при изучении темы “Световые кванты”.

Задачи урока:

  • Образовательные. Способствовать пониманию фотоэлектрического эффекта и его законов, фотона – как элементарной частицы электромагнитного излучения, основных свойств фотона, через решение качественных, практических и расчетных задач. Создать условия для практического применения накопленных знаний по теме через самостоятельную и групповую работу. Обобщить знания по теме, привести их в систему.
  • Развивающие. Создать условия для развития умения учащихся применять полученные теоретические знания на практике, совершенствовать интеллектуальные способности и мыслительные умения учащихся, коммуникативные свойства речи, через решение качественных и расчетных задач, через обучение их умению анализировать, сравнивать, обобщать и систематизировать.
  • Воспитательные. Продолжать работу по формированию у учащихся добросовестного отношения к учебному труду, с целью успешной сдачи ЕГЭ по физике, положительных мотивов учения. Способствовать воспитанию коммуникативных умений, дисциплинированности, через деловое сотрудничество в процессе деятельности на уроке. Способствовать формированию материалистического мировоззрения учащихся и нравственных качеств личности, через изучение исторического материала.

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

Организационный момент.

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

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 v и спрашивает студента:

-Что такое v?

- 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.[3]

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 сиз 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 [5]

Слайд №5.3. Тестовая работа по вариантам. Приложение №2 [1]

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?

Oтв. 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). [2]

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?

(Еф = Авых + Ек =>Ек= Еф - Авых => 2,1 – 1,9 = 0,2эВ) [2]

Слайд №8.№3. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать (v - 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. [2]

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ФОРМУЛЫ

А) длина волны фотона 1. 2. 3. 4. h·v

Б) энергия фотона

А Б
   

Слайд №9.№4. Фотоэффект наблюдают, освещая поверхность металла светом с частотой v. При этом задерживающая разность потенциалов равна U. После изменения частоты света задерживающая разность потенциалов увеличилась на U=0,6В. Частота падающего света изменилась на... (В ответе выберите 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 hv = Авых + eUз и для измененной частоты h(v + v) = Авых + e( Uз + U). Вычтя из второго равенства первое, получим соотношение:hv = eU =>v =

Правильный ответ: 1. [2]

Слайд №10.№5. В опыте проводилось измерение запирающего напряжения для фотоэлектронов при двух разных значениях частоты падающего монохроматического света (vкр – 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 v 2vкр 3vкр
Запирающее напряжение Uзап U0 —

1) U0/22) U03) 3U0/24) 2U0

Решение.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: hv = Авых+ Ек = Авых+ eUз 

Условие связи красной границы фотоэффекта и работы выхода:hvmin= Авых 

Для первой пары значений получим: 2hvкр = hvкр + eU0U0 = . 

Во втором случае получаем: 3hvкр = hvкр + eUнеизвUнеизв =  = 2U0.

Ответ:4

Источник: СтатГрад: Тематическая диагностическая работа по физике 17.04.2015   Вариант ФИ10701 [2]

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: Еф = Авых + Ек.  Сравним работу выхода и энергию падающего света: hv – 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. [2]

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). [4]

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.

Источники информации:

  1. http://nsportal.ru/shkola/fizika/library/2013/01/29/urok-resheniya-zadach-po-teme-svetovye-kvanty
  2. http://phys.reshuege.ru/
  3. promotionjob.ru/dokumenty/urok-...
  4. megdu.ru/nuda/annenkova-v-s-106-..
  5. Журнал “Физика в школе” №39/04