mot so thu thuat giai nhanh bai tap trac nghiem vat li lop 12 chuong luong tu anh sang

VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí

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 Tùng
GV Trường THPT Cẩm Xuyên - Hà Tĩnh
Cơ sở lí luận
- Dựa vào các định luật quang điện.
- Dựa vào các hằng số đã biết

h  6, 625.1034 J .s ; e  1,6.1019 C ; m  9,1.1031 kg ; c  3.108 m / s .
1 eV  1, 6.1019 ( J ) , 1m  106  m
- Dựa vào các đơn vị quen thuộc dạng bài tập trong các đề thi.
- Dùng phương pháp toán học để xây dựng hằng số mới.
- Dùng các phép biến đổi tương tự và hoán vị chúng.
Giải quyết vấn đề
Xây dựng “Hằng số mới” dựa vào các hằng số đã biết, từ đó xây dựng một số thủ thuật (hệ quả) giải
nhanh bài tập trắc nghiệm.
1. Tìm giới hạn quang điện 0 m  khi biết công thoát A .
a. Trường hợp 1: Giả thiết bài toán cho công thoát A  J  . Tìm giới hạn quang điện 0 m 

0 

hc 6, 625.1034.3.108 1,9875.1025


( m)
A
A

A

+ Các đáp án thường cho đơn vị là  m
+ Đổi đơn vị 0  m  sang 0   m 

0 

1,9875.1025.106 1,9875.1019

(  m)
A
A

1


VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí
Đặt  là hằng số (Hằng số thứ nhất)

  1,9875.1019
(I)

0 


A

m 

Hệ quả 1

Ví dụ 1: Công thoát êlectron của Vônfram là A  7,1.1019 J . Giới hạn quang điện của Vônfram có giá trị
là:
A. 0,500  m

B. 0,420 m

C. 0,375m

D. 0,280 m

Hướng dẫn: Áp dụng hệ quả 1

0 


A



1,9875.10 19
 0,280m  . Đáp án D
7,1.10 19

b. Trường hợp 2: Giả thiết bài toán cho công thoát A  eV  . Tìm giới hạn quang điện 0 m 
+ Đổi đơn vị công thoát A  eV  sang A  J 
+ Từ hệ hệ quả 1ta có:

0 


A



1,9875.1019 1, 242

(  m)
A.1, 6.1019
A

Đặt  là hằng số (Hằng số thứ hai)
(II)

  1, 242

Hệ quả 2

0 


A

 m

Chú ý: Mối liên hệ giữa  và 





1,6.10

19




e

2


VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí
Ví dụ 2: Công thoát của Natri là A  2, 4843 eV . Giới hạn quang điện của Natri có giá trị là
A. 0,5m

B. 0,6 m

C. 5m

D. 6 m

Hướng dẫn: Áp dụng hệ quả 2

0 


A



1,242
 0,5m  . Đáp án A
2,4843

2. Tìm công thoát A khi biết giới hạn quang điện 0 m  .
Hoán vị giả thiết và kết luận của bài tập ta có các hệ quả sau:
a. Trường hợp 1: Giả thiết bài toán cho giới hạn quang điện 0 m  . Tìm công thoát A J  .
Từ hệ quả 1 ta có:

A
Hệ quả 3


J 
0

Ví dụ 3: Giới hạn quang điện của Xêdi là 0  0,66 m . Công thoát của Xêdi dùng làm catôt là
A. 30,114 .10 19 J

B. 3,0114 .10 19 J

C. 3,0114 .10 20 J

D. 301,14.10 19 J

Hướng dẫn: Áp dụng hệ quả 3

 1,9875 1019
A


 3, 0114.1019 ( J ) . Đáp án B
0
0, 66
b. Trường hợp 2: Giả thiết bài toán cho giới hạn quang điện 0 m  . Tìm công thoát A  eV  .
Áp dụng hệ quả 2 ta có

Hệ quả 4

A


eV 
0

Ví dụ 4: Giới hạn quang điện của một kim loại là 0  0,30 m . Công thoát của kim loại dùng làm catôt
có giá trị là
A. 1,16eV

B. 2,21eV

C. 4,14eV

D. 6,62eV

Hướng dẫn: Áp dụng hệ quả 4

A

 1, 242


 4,14eV . Đáp án C
0
0,3

3


VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí
3. Tìm bước sóng ánh sáng kích thích  m  khi biết lượng tử năng lượng lượng  .
Sử dụng các hệ quả trên và các phép toán tương tự
a. Trường hợp 1: Giả thiết bài toán cho lượng tử năng lượng   J  . Tìm bước sóng ánh sáng đơn sắc
khi chiếu vào Catốt    m  .

Hệ quả 5




m 


Ví dụ 5: Ánh sáng đơn sắc có lượng tử năng lượng   3,975.10 19 J . Bước sóng sáng đơn sắc có giá trị
là
A. 0,5mm

B. 0,5m

C. 0,5nm

D. 0,5 pm

Hướng dẫn: Áp dụng hệ quả 5

 1,9875.10 19
 
 0,5m  , Đáp án B

3,975.10 19
b. Trường hợp 2: Giả thiết bài toán cho lượng tử năng lượng   eV  . Tìm bước sóng ánh sáng đơn
sắc khi chiếu vào Catốt    m  .


Hệ quả 6


m 


Ví dụ 6: Ánh sáng đơn sắc có lượng tử năng lượng   2,1eV . Bước sóng sáng đơn sắc có giá trị là
A. 0,621m

B. 0,540 m

C. 0,564 m

D. 0,591m

Hướng dẫn: Áp dụng hệ quả 6



 1,242

 0,591m  . Đáp án D

2,1

4. Tìm lượng tử năng lượng khi biết bước sóng ánh sáng kích thích  m  .
Hoán vị giả thiết và kết luận của bài tập ta có các hệ quả sau:
a. Trường hợp 1: Giả thiết bài toán cho bước sóng ánh sáng đơn sắc. Tìm lượng tử năng lượng

 J  .

4


VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí
Tìm lượng tử năng lượng  J  .



Hệ quả 7


J 


Ví dụ 7: Một bức xạ điện từ có bước sóng   0,2 m . Năng lượng của mỗi photon có độ lớn bằng
A. 99,375.10 20 J

B. 99,375.10 19 J

C. 99,375.10 21 J

D. 99,9375.10 22 J

Hướng dẫn: Áp dụng hệ quả 7



 1,9875.10 19


0,2

  9,9375.10 19  99,375.10 20 J 

Đáp án A
b. Trường hợp 2: Giả thiết bài toán cho bước sóng ánh sáng đơn sắc. Tìm lượng tử năng lượng

 eV  .



Hệ quả 8


eV 


Ví dụ 8: Năng lượng của phôton ứng với ánh sáng có bước sóng 0,41m là
A. 2,1eV

B. 5eV

C. 30,3eV

D. 3,03eV

Hướng dẫn: Áp dụng hệ quả 8



 1,242

 3,03eV . Đáp án D
 0,41

5. Tìm động năng ban đầu cực đại của quang êlectron khi biết  , 0
Áp dụng công thức Anhxtanh
Ta có

  A  W0( đ max)

Wđ  max     A 

hc





1 1 
 hc   
0
  0 

hc

5


VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí

W0đ  max  

6, 625.1034.3.108  0   


106
 0 . 

  
W0 đ (max)  1,9875.1019  0
 (J )

.

 0 

  
W0( đ max)    0
 (J )
 0 . 
Hệ quả 9
Ví dụ 9: Catốt của một tế bào quang điện làm bằng xêdi có giới hạn quang điện là 0,66m. Chiếu
vào catốt ánh sáng tử ngoại có bước sóng 0,33m. Động năng ban đầu cực đại của quang electron là
A. 3,01.10 19 J

B. 4,01.10 19 J

C. 3,15.10 19 J

D. 2,51.10 19 J .

Hướng dẫn: Áp dụng hệ quả 9

  
19  0   
W0 đ (max)   .  0
  1,9875  10 
 (J )
 0 . 
 0   
 0, 66  0,33 
19
W0( đ max)  1,9875  1019. 
 W0( đ max)  3, 0110  J 
0,

66

0,33


Đáp án A

Hệ quả 10

  
W0 đ (max)    0
 (eV )

.

 0 

Ví dụ 10: Catốt của một tế bào quang điện làm bằng Niken có giới hạn quang điện là 0,248m.
Chiếu vào catốt ánh sáng tử ngoại có bước sóng 0,180m. Động năng ban đầu cực đại của quang
electron là
A. 0,116eV

B. 1,891eV

C. 0, 034eV

D. 0,815eV .

Hướng dẫn: Áp dụng hệ quả 10

  
 0   
W0 đ (max)   .  0
  1, 242 
 (eV )

.




 0 
 0


6


VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí

 0, 248  0,1 
W0( đ max)  1, 242. 
  1,891eV
 0, 248  0,18 
Đáp án B
6. Tìm hiệu điện thế hãm U h giữa anốt và catốt để dòng quang điện triệt tiêu khi biết  , 0

W0đ  max   eU h  U h 
Uh 

W0đ  max 
e

 
  0   

   . 0

e  0 . 
 0 . 
 
V 
U h    0
 0 . 

Hệ quả 11

Ví dụ 11: Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,5m vào catôt của một tế bào quang điện có
giới hạn quang điện là 0,66m. Hiệu điện thế cần đặt giữa anôt và catôt để triệt tiêu dòng quang điện là
B.  0,2V

A. 0,2V

C. 0,6V

D.  0,6V

Áp dụng hệ quả 11

 


U h  1,242   0
 0   
 0,66  0,5 
U h  1,242.
  0,6V vì U h  0 . Đáp án D
 0,66  0,5 

7. Tìm vận tốc ban đầu cực đại của quang êlectron khi biết  , 0

W0 đ (max) 

v0 max  

v0 max  

me v02 max 
2

2W0đ  max 
me



2  0   


me  0 . 

2.1,9875.1019    0 



9,1.1031  0 . 

7


VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí

v0 max   6, 6.105

0  
0 .

Đặt  là hằng số (Hằng số thứ ba)

  6,6.10 5

Hệ quả 12

v0 (max)  

0  
(m / s)
0 .

Ví dụ 12: Catốt của tế bào quang điện được làm từ kim loại có công thoát electron là A  2,48eV . Chiếu
vào bề mặt catốt ánh sáng đơn sắc có bước sóng   0,31m . Giới hạn quang điện của kim loại làm catốt
và vận tốc cực đại của quang electron khi bật ra khỏi bề mặt catốt lần lượt là
A. 0  0,45m ; v0max   7,32.10 5 m / s

B. 0  0,45m ; v0max   6,32.10 5 m / s
C. 0  0,5m ; v0max   6,32.10 5 m / s
D. 0  0,5m ; v0max   7,32.10 5 m / s
Hướng dẫn: Áp dụng hệ quả 2

0 


A



1,242
 0,5m 
2,48

Áp dụng hệ quả 12

v0 (max)   .

0  
0 .

v 0 (max)  6,6.10 5 .

0,5  0.31
 7,32.10 5 (m / s )
0,5.0,31

Đáp án D

8


VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí
4. Kết luận
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 nhiều
HS cùng tham gia giải bài tập; nhanh chóng đưa ra kết quả chính xác và sử dụng một cách dễ dàng và giúp HS
đạt kết quả tốt trong các kỳ thi TN, và 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 bài tập Vật lí 12 nâng cao, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà nội.
[2]. Nguyễn Đình Noãn, Phạm Thị Phú, Nguyễn Đình Thước (2008), Bài tập trắc nghiệm vật lí 12,
Nhà xuất bản Đại học sư phạm, Hà nội.
[3]. Phạm Thị Phú (2006), “Phát triển bài tập Vật lí nhằm củng cố kiến thức và bồi dưỡng tư duy
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 các dạng bài tập trắc nghiệm, Nhà xuất bản
Đại học quốc gia, Hà nội.
[5]. Lê Văn Thành (2011), Phân loại & phương pháp giải nhanh bài tập vật lí 12, Nhà xuất bản
Đại học sư phạm, Hà nội.
[6]. Nguyễn Đức Thâm (1998), Giáo trình tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy
học Vật lí ở trường phổ thông, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội.
[7]. Nguyễn Đình Thước (2010), Những bài tập sáng tạo về Vật lí trung học phổ thông, Nhà xuất
bản Quốc gia Hà Nội .
[8]. Nguyễn Anh Vinh (2011), Hướng dẫn ôn tập và phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm
vật lí 12, Nhà xuất bản 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 Tùng* Đăng trên “Tạp chí Giáo dục” SỐ ĐẶC BIỆT 11/2012, trang 130, 131, 133

9