Tải Một số thủ thuật giải nhanh bài tập trắc nghiệm Vật Lí lớp 12 chương "Lượng tử ánh sáng" - Hướng dẫn làm bài tập Vật lý lớp 12

Qua thực tế dạy học ở trường THPT phổ thông cho thấy việc giải BTTNVL bằng phương pháp xây dựng “Hằng số mới” chương “Lượng tử ánh sáng ” lớp 12 THPT đã có tác dụng tích cực, thu hút [r]

HƯỚNG DẪN HỌC SINH

MỘT SỐ THỦ THUẬT GIẢI NHANH BÀI TẬP

TRẮC NGHIỆM VẬT LÍ CHƯƠNG “LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG” [VẬT LÍ 12]

HỒNG HỮU TÙNG

ThS Hồng Hữu Tùng

GV Trường THPT Cẩm Xuyên - Hà Tĩnh

Cơ sở lí luận

- Dựa vào định luật quang điện - Dựa vào số biết

34 6,625.10

h  J s

 e=1,6 10−19C m

=9,1 10−31kg c=3 108m/s ﾧ; ﾧ; ﾧ; ﾧ 19

1 eV 1,6.10 ( ) J

 1m106mﾧ, ﾧ

- Dựa vào đơn vị quen thuộc dạng tập đề thi - Dùng phương pháp toán học để xây dựng số - Dùng phép biến đổi tương tự hoán vị chúng

Giải vấn đề

Xây dựng “Hằng số mới” dựa vào số biết, từ xây dựng số thủ thuật (hệ quả) giải nhanh tập trắc nghiệm

λ0 (μm) A Tìm giới hạn quang điện ﾧﾧ biết cơng ﾧ

A (J) λ0 (μm) a Trường hợp 1: Giả thiết tốn cho cơng ﾧﾧ Tìm giới

hạn quang điện ﾧﾧ

34 25

0

6,625.10 3.10 1,9875.10 ( ) hc

m

A A A



 

  

ﾧ

m

 

0 m

  0 m+ Đổi đơn vị ﾧ sang ﾧ

25 19

0

1,9875.10 10 1,9875.10

( m)

A A

 

 

 

ﾧ

α Đặt ﾧ số (Hằng số thứ nhất)

(I)

Hệ

19 7,1.10

A  J

 Ví dụ 1: Cơng êlectron Vơnfram ﾧ Giới hạn quang điện

Vơnfram có giá trị là:

0,500m 0,420μm 0,375μm 0,280μm A.ﾧ B.ﾧ C.ﾧ D.ﾧ

Hướng dẫn: Áp dụng hệ

λ0=αA=1,9875 10 −19

7,1 10−19 =0,280(μm) ﾧ Đáp án D

 

A eV λ

0 (μm) b Trường hợp 2: Giả thiết toán cho cơng ﾧ Tìm giới hạn

quang điện ﾧﾧ

 

A eV A J + Đổi đơn vị cơng ﾧ sang ﾧ

+ Từ hệ hệ 1ta có:

19

0 19

1,9875.10 1, 242 ( )

.1, 6.10 m

A A A



 

 

  

ﾧ 1,9875.1019 ﾧ

λ0=α

Đặt ﾧ số (Hằng số thứ hai)

(II)

Hệ

α β Chú ý: Mối liên hệ ﾧ ﾧ

2, 4843

A eV Ví dụ 2: Cơng Natri ﾧ Giới hạn quang điện Natri có giá trị là

0,5μm 0,6μm 5μm 6μm A.ﾧ B ﾧ C.ﾧ D.ﾧ

Hướng dẫn: Áp dụng hệ

λ0=

β

A=

1,242

2,4843≈0,5(μm) ﾧ Đáp án A

A λ0 (μm) Tìm cơng ﾧ biết giới hạn quang điện ﾧﾧ

Hoán vị giả thiết kết luận tập ta có hệ sau:

λ0 (μm) A (J) a Trường hợp 1: Giả thiết toán cho giới hạn quang điện ﾧﾧ

Tìm cơng ﾧﾧ Từ hệ ta có:

Hệ

λ0=0,66μm Ví dụ 3: Giới hạn quang điện Xêdi ﾧ Cơng Xêdi dùng làm catôt

30,114 10−19J 3,0114 10−19J 3,0114 10−20J 301,14 10−19J A.ﾧ B.ﾧ C.ﾧ D.ﾧ

ﾧ 1, 242

ﾧ A m



  

ﾧ

β= α

1,6 10−19= α e

ﾧ

A= α

Hướng dẫn: Áp dụng hệ

19

19

1,9875 10

3,0114.10 ( ) 0,66

A  J









  

ﾧ Đáp án B

 

A eV λ

0 (μm) b Trường hợp 2: Giả thiết toán cho giới hạn quang điện ﾧﾧ Tìm

cơng ﾧ

Áp dụng hệ ta có

Hệ

λ0=0,30μm Ví dụ 4: Giới hạn quang điện kim loại ﾧ Cơng kim loại

dùng làm catơt có giá trị

1,16 eV 2,21 eV 4,14 eV 6,62eV A.ﾧ B.ﾧ C.ﾧ D.ﾧ

Hướng dẫn: Áp dụng hệ

0

1, 242

4,14 0,3

A  eV



  

ﾧ Đáp án C

λ (μm) ε Tìm bước sóng ánh sáng kích thích ﾧﾧ biết lượng tử lượng

lượng ﾧ

Sử dụng hệ phép toán tương tự

 m

  ε (J) a Trường hợp 1: Giả thiết toán cho lượng tử lượng ﾧﾧ Tìm

bước sóng ánh sáng đơn sắc chiếu vào Catốt ﾧ

Hệ

ε=3,975 10−19J Ví dụ 5: Ánh sáng đơn sắc có lượng tử lượng Bước sóng sáng đơn sắc có giá trị

ﾧ

A= β

λ0(eV)

ﾧ

λ=α

0,5 mm 0,5μm 0,5 nm 0,5 pm A.ﾧ B.ﾧ C.ﾧ D.ﾧ

Hướng dẫn: Áp dụng hệ

λ=α

ε=

1,9875 10−19

3,975 10−19 =0,5(μm) ﾧ, Đáp án B

eV   m ε b Trường hợp 2: Giả thiết toán cho lượng tử lượng ﾧﾧ Tìm

bước sóng ánh sáng đơn sắc chiếu vào Catốt ﾧ

Hệ

ε=2,1 eV Ví dụ 6: Ánh sáng đơn sắc có lượng tử lượng Bước sóng sáng đơn sắc có giá trị

0,621μm 0,540μm 0,564μm 0,591μm A.ﾧ B.ﾧ C.ﾧ D.ﾧ

Hướng dẫn: Áp dụng hệ

λ=β

ε= 1,242

2,1 =0,591(μm) ﾧ Đáp án D

λ (μm) Tìm lượng tử lượng biết bước sóng ánh sáng kích thích ﾧﾧ

Hốn vị giả thiết kết luận tập ta có hệ sau:

ε (J) a Trường hợp 1: Giả thiết tốn cho bước sóng ánh sáng đơn sắc Tìm lượng

tử lượng ﾧﾧ

ε (J) Tìm lượng tử lượng ﾧﾧ

Hệ

λ=0,2μm Ví dụ 7: Một xạ điện từ có bước sóng ﾧ Năng lượng photon có

độ lớn

ﾧ

λ=β

ε (μm)

ﾧ

ε=α

99,375 10−20J 99,375 10−19J 99,375 10−21J 99,9375 10−22J A.ﾧ B.ﾧ C.ﾧ

D.ﾧ

Hướng dẫn: Áp dụng hệ

ε=α

λ=

1,9875 10−19

0,2 ﾧ

ε=9,9375 10−19=99,375 10−20(J) ﾧ Đáp án A

ε (eV) b Trường hợp 2: Giả thiết toán cho bước sóng ánh sáng đơn sắc Tìm

lượng tử lượng ﾧﾧ

Hệ

0,41μm Ví dụ 8: Năng lượng phơton ứng với ánh sáng có bước sóng ﾧ là

2,1 eV eV 30,3 eV 3,03 eV A.ﾧ B.ﾧ C.ﾧ

D.ﾧ

Hướng dẫn: Áp dụng hệ

ε=β

λ= 1,242

0,41 ≈3,03 eV ﾧ Đáp án D

λ λ0 Tìm động ban đầu cực đại quang êlectron biết ﾧ,ﾧ

Áp dụng công thức Anhxtanh

0( max)đ A W

   Ta có ﾧ

max

0

1

Wđ  A hc hc hc

   

 

       

 ﾧ

ﾧ

ε=β

 

34

0 max

0 6,625.10 3.10 W 10 đ              ﾧ 19 0 (max)

1,9875.10 ( )

đ

W   J

 

   

  

  ﾧ

Hệ

Ví dụ 9: Catốt tế bào quang điện làm xêdi có giới hạn quang điện 0,66(m Chiếu vào catốt ánh sáng tử ngoại có bước sóng 0,33(m Động ban đầu cực đại quang electron

3,01 10−19J 4,01 10−19J 3,15 10−19J 2,51 10−19J A.ﾧ B.ﾧ

C.ﾧ D.ﾧ

Hướng dẫn: Áp dụng hệ

19

0

0 (max)

0

1,9875 10 ( )

đ

W      J

                       ﾧ 19 0( max) 0,66 0,33 1,9875 10

0,66 0,33 đ

W    

   



 W0( max)đ 3,01 10 19 J



  ﾧﾧ

Đáp án A

Hệ 10

Ví dụ 10: Catốt tế bào quang điện làm Niken có giới hạn quang điện 0,248(m Chiếu vào catốt ánh sáng tử ngoại có bước sóng 0,180(m Động ban đầu cực đại quang electron

ﾧ 0( max) ( ) đ

W    J

          ﾧ 0 (max) ( ) đ

W    eV

    

  

0,116eV 1,891eV 0,034eV 0,815eV A.ﾧ B.ﾧ C.ﾧ D.ﾧ.

Hướng dẫn: Áp dụng hệ 10

0

0 (max)

0

1, 242 ( )

đ

W      eV

   

     

    



    ﾧ

0( max)

0, 248 0,1

1, 242 1,891

0, 248 0,18 đ

W     eV



  ﾧ

Đáp án B

Uh λ λ0 Tìm hiệu điện hãm ﾧ anốt catốt để dòng quang điện triệt tiêu

khi biết ﾧ,ﾧ

 

 

0 max max

W

Wđ eUh Uh đ

e

  

ﾧ

Uh=α

e( λ0− λ

λ0.λ )

=β.(λ0− λ

λ0.λ ) ﾧ

Hệ 11

Ví dụ 11: Chiếu chùm xạ đơn sắc có bước sóng 0,5(m vào catơt tế bào quang điện có giới hạn quang điện 0,66(m Hiệu điện cần đặt anơt catơt để triệt tiêu dịng quang điện

0,2V −0,2V 0,6V −0,6V A.ﾧ B ﾧ C ﾧ D ﾧ

Áp dụng hệ 11

Uh=1,242×(λ0− λ

λ0× λ) ﾧ

ﾧ

Uh=β(λ0− λ

Uh=1,242.(0,66−0,5

0,66×0,5)=0,6V

¿

0

¿Uh ¿

ﾧ ﾧ Đáp án D

λ λ0 Tìm vận tốc ban đầu cực đại quang êlectron biết ﾧ,ﾧ

  max (max) e đ m v W  ﾧ    

0 max 0

0 max e 2W 2 m đ e v m               ﾧ   19

0 max 31

0 2.1,9875.10

9,1.10

v  

           ﾧ  50 0max 6,6.10 v    ﾧ

α Đặt ﾧ số (Hằng số thứ ba)

Hệ 12

A=2,48 eV λ=0,31μm Ví dụ 12: Catốt tế bào quang điện làm từ kim loại có

cơng electron ﾧ Chiếu vào bề mặt catốt ánh sáng đơn sắc có bước sóng ﾧ Giới hạn quang điện kim loại làm catốt vận tốc cực đại quang electron bật khỏi bề mặt catốt

λ0=0,45μm v0(max)=7,32 105m/s A.ﾧ; ﾧ

ﾧ

γ=6,6 105

ﾧ

v0(max)=γ√λ0− λ

λ0=0,45μm v0(max)=6,32 105m/s B ﾧ; ﾧ

λ0=0,5μm v0(max)=6,32 105m/s C.ﾧ; ﾧ

λ0=0,5μm v0(max)=7,32 105m/s D.ﾧ; ﾧ

Hướng dẫn: Áp dụng hệ

λ0=β

A=

1,242

2,48 =0,5(μm) ﾧ

Áp dụng hệ 12

v0(max)=γ.√λ0− λ

λ0.λ ﾧ

v0(max)=6,6 105.√0,5−0 31

0,5 0,31=7,32 10

5

(m/s) ﾧ

Đáp án D

4 Kết luận

Qua thực tế dạy học trường THPT phổ thông cho thấy việc giải BTTNVL phương pháp xây dựng “Hằng số mới” chương “Lượng tử ánh sáng ” lớp 12 THPT có tác dụng tích cực, thu hút nhiều HS tham gia giải tập; nhanh chóng đưa kết xác sử dụng cách dễ dàng giúp HS đạt kết tốt kỳ thi TN, kỳ thi tuyển sinh Đại học

5 Tài liệu tham khảo

[1] Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên), Vũ Thanh Khiết (Chủ biên), Nguyễn Đức Hiệp, Nguyễn Ngọc Hưng, Nguyễn Đức Thâm, Phạm Đình Thiết, Vũ Đình Túy, Phạm Quý tư (2008), Sách giáo khoa, Sách giáo viên, Sách tập Vật lí 12 nâng cao, Nhà xuất Giáo dục, Hà nội

nghiệm vật lí 12, Nhà xuất Đại học sư phạm, Hà nội

[3] Phạm Thị Phú (2006), “Phát triển tập Vật lí nhằm củng cố kiến thức bồi dưỡng tư linh hoạt, sáng tạo cho học sinh”, Tạp chí giáp dục, (số 138 kỳ 2), trang 38-39-40

[4] Hoàng Danh Tài (2009), Hướng dẫn giải nhanh dạng tập trắc nghiệm, Nhà xuất Đại học quốc gia, Hà nội

[5] Lê Văn Thành (2011), Phân loại & phương pháp giải nhanh tập vật lí 12, Nhà xuất Đại học sư phạm, Hà nội

[6] Nguyễn Đức Thâm (1998), Giáo trình tổ chức hoạt động nhận thức học sinh dạy học Vật lí trường phổ thơng, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội

[7] Nguyễn Đình Thước (2010), Những tập sáng tạo Vật lí trung học phổ thơng, Nhà xuất Quốc gia Hà Nội

[8] Nguyễn Anh Vinh (2011), Hướng dẫn ôn tập phương pháp giải nhanh tập trắc nghiệm vật lí 12, Nhà xuất Đại học sư phạm, Hà nội

HƯỚNG DẪN HỌC SINH MỘT SỐ THỦ THUẬT GIẢI NHANH BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM VẬT LÍ CHƯƠNG “LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG”[VẬT LÍ 12] ThS Hoàng Hữu