高中物理人教版選修3-5《18.1電子的發(fā)現(xiàn)》.ppt課件

1、18.1教學(xué)目的教學(xué)目的 1、知識(shí)與技藝、知識(shí)與技藝 1了解陰極射線及電子發(fā)現(xiàn)的過程；了解陰極射線及電子發(fā)現(xiàn)的過程； 2知道湯姆孫研討陰極射線發(fā)現(xiàn)電子的實(shí)驗(yàn)及實(shí)際推知道湯姆孫研討陰極射線發(fā)現(xiàn)電子的實(shí)驗(yàn)及實(shí)際推導(dǎo)。導(dǎo)。 2、過程與方法：培育學(xué)生對(duì)問題的分析和處理才干，初、過程與方法：培育學(xué)生對(duì)問題的分析和處理才干，初步了解原子不是最小不可分割的粒子。步了解原子不是最小不可分割的粒子。 3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：了解人類對(duì)原子的認(rèn)識(shí)和研討、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：了解人類對(duì)原子的認(rèn)識(shí)和研討閱歷了一個(gè)非常漫長(zhǎng)的過程，這一過程也是辯證開展的過閱歷了一個(gè)非常漫長(zhǎng)的過程，這一過程也是辯證開展的過程，根據(jù)現(xiàn)實(shí)建立

2、學(xué)說，開展學(xué)說，或是決議學(xué)說的取舍，程，根據(jù)現(xiàn)實(shí)建立學(xué)說，開展學(xué)說，或是決議學(xué)說的取舍，發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)實(shí)，再建立新的學(xué)說。人類就是這樣經(jīng)過光的發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)實(shí)，再建立新的學(xué)說。人類就是這樣經(jīng)過光的行為，經(jīng)過分析和研討，逐漸認(rèn)識(shí)原子的。行為，經(jīng)過分析和研討，逐漸認(rèn)識(shí)原子的。 教學(xué)重點(diǎn)：陰極射線的研討。教學(xué)重點(diǎn)：陰極射線的研討。 教學(xué)難點(diǎn)：湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的實(shí)際推導(dǎo)。教學(xué)難點(diǎn)：湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的實(shí)際推導(dǎo)。 教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)演示和啟發(fā)式綜合教學(xué)法。教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)演示和啟發(fā)式綜合教學(xué)法。 教學(xué)器具：投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備。教學(xué)器具：投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備。 19世紀(jì)是電磁學(xué)大開展的時(shí)期世紀(jì)是電磁學(xué)大開展的時(shí)

3、期, 到七、八到七、八十年代電氣工業(yè)開場(chǎng)有了開展十年代電氣工業(yè)開場(chǎng)有了開展, 其中電氣照明其中電氣照明也吸引了許多科學(xué)家的留意，問題涉及低壓氣也吸引了許多科學(xué)家的留意，問題涉及低壓氣體放電景象，于是，人們競(jìng)相研討與低壓氣體體放電景象，于是，人們競(jìng)相研討與低壓氣體發(fā)電景象有關(guān)的問題。發(fā)電景象有關(guān)的問題。 陰極射線是低壓氣體放電過程中出現(xiàn)的陰極射線是低壓氣體放電過程中出現(xiàn)的一種奇特景象，德國(guó)物理學(xué)家一種奇特景象，德國(guó)物理學(xué)家J.普呂克爾在普呂克爾在1858年利用低壓氣體放電管研討氣體放電時(shí)年利用低壓氣體放電管研討氣體放電時(shí)發(fā)現(xiàn)的發(fā)現(xiàn)的 .從低壓氣體放電管陰極發(fā)出一種射線。從低壓氣體放電管陰極發(fā)出一

4、種射線。 陰極射線陰極射線 對(duì)其本性對(duì)其本性的研討構(gòu)成了的研討構(gòu)成了英國(guó)學(xué)派的微英國(guó)學(xué)派的微粒說和德國(guó)學(xué)粒說和德國(guó)學(xué)派的以太說。派的以太說。 1876年，戈年，戈德斯坦的研討。德斯坦的研討。陰極射線陰極射線 對(duì)其本性的研討導(dǎo)致了英國(guó)學(xué)派的微粒說和德對(duì)其本性的研討導(dǎo)致了英國(guó)學(xué)派的微粒說和德國(guó)學(xué)派的以太。國(guó)學(xué)派的以太。 粒子和電磁波有什么區(qū)別？粒子和電磁波有什么區(qū)別？ 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)該怎樣做？實(shí)驗(yàn)該怎樣做？ J.J.湯姆孫對(duì)陰極射線進(jìn)展了一系列的實(shí)驗(yàn)湯姆孫對(duì)陰極射線進(jìn)展了一系列的實(shí)驗(yàn)研討。他確認(rèn)陰極射線是帶電的粒子。自研討。他確認(rèn)陰極射線是帶電的粒子。自1890年年起開場(chǎng)研討。起開場(chǎng)研討。MN氣體

5、放電管氣體放電管- -+ +進(jìn)一步做實(shí)驗(yàn)：確定荷質(zhì)比進(jìn)一步做實(shí)驗(yàn)：確定荷質(zhì)比經(jīng)檢驗(yàn)為負(fù)電荷經(jīng)檢驗(yàn)為負(fù)電荷MN一個(gè)質(zhì)量為一個(gè)質(zhì)量為m,m,電量為電量為e e的帶電粒子的帶電粒子, ,以速度以速度v v垂直進(jìn)垂直進(jìn)入磁場(chǎng)入磁場(chǎng)B B中中, ,2vmevBr在平行板在平行板MNMN間產(chǎn)生豎直向上的電場(chǎng)間產(chǎn)生豎直向上的電場(chǎng)E,E,在垂直電場(chǎng)向在垂直電場(chǎng)向外的方向上加一磁場(chǎng)外的方向上加一磁場(chǎng)B,B,適當(dāng)?shù)卣{(diào)理電場(chǎng)和磁場(chǎng)的強(qiáng)適當(dāng)?shù)卣{(diào)理電場(chǎng)和磁場(chǎng)的強(qiáng)度度, ,可以測(cè)出速度大小可以測(cè)出速度大小V=V=E/BrBEmq2+ +- -18971897年得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果：年得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 荷質(zhì)比約為質(zhì)子的荷質(zhì)比約為質(zhì)子

6、的20002000倍倍實(shí)驗(yàn)結(jié)果：荷質(zhì)比約為質(zhì)子的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：荷質(zhì)比約為質(zhì)子的20002000倍倍 進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果：是電荷比進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果：是電荷比質(zhì)子大？還是質(zhì)量比質(zhì)子??？丈量質(zhì)子大？還是質(zhì)量比質(zhì)子小？丈量 進(jìn)一步拓展研討對(duì)象：用不同的資進(jìn)一步拓展研討對(duì)象：用不同的資料做陰極做實(shí)驗(yàn)，光電效應(yīng)、熱離子發(fā)料做陰極做實(shí)驗(yàn)，光電效應(yīng)、熱離子發(fā)射效應(yīng)、射線研討對(duì)象普遍化。射效應(yīng)、射線研討對(duì)象普遍化。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電子是原子的組成部分，實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電子是原子的組成部分，是比原子跟根本的物質(zhì)單元。是比原子跟根本的物質(zhì)單元。 美國(guó)科學(xué)家密立根又準(zhǔn)確地測(cè)定了電子的美國(guó)科學(xué)家密立根又準(zhǔn)確地測(cè)定了電子的電量：電量：

7、 e=1.6022 e=1.6022101019 C19 C 根據(jù)荷質(zhì)比，可以準(zhǔn)確地計(jì)算出電子的質(zhì)根據(jù)荷質(zhì)比，可以準(zhǔn)確地計(jì)算出電子的質(zhì)量為：量為： m=9.1094 m=9.1094101031 kg31 kg 回想：回想： 公元前公元前5世紀(jì)，希臘哲學(xué)世紀(jì)，希臘哲學(xué)家德謨克利特等人以為家德謨克利特等人以為 ：萬物：萬物是由大量的不可分割的微粒構(gòu)是由大量的不可分割的微粒構(gòu)成的，即原子。成的，即原子。 19世紀(jì)初，英國(guó)科學(xué)家道爾頓提出近代原世紀(jì)初，英國(guó)科學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說，他以為原子是微小的不可分割的實(shí)心子學(xué)說，他以為原子是微小的不可分割的實(shí)心球體球體,物質(zhì)由原子組成物質(zhì)由原子組成,原子

8、不能被發(fā)明原子不能被發(fā)明,也不能被也不能被消滅消滅,在化學(xué)變化中原子不可分割在化學(xué)變化中原子不可分割,他們的性質(zhì)在他們的性質(zhì)在化學(xué)反響中堅(jiān)持不變?；瘜W(xué)反響中堅(jiān)持不變。 電子的發(fā)現(xiàn)具有偉大的意義，由于這一事電子的發(fā)現(xiàn)具有偉大的意義，由于這一事件使人們認(rèn)識(shí)到自然界還有比原子更小的實(shí)物。件使人們認(rèn)識(shí)到自然界還有比原子更小的實(shí)物。電子的發(fā)現(xiàn)翻開了通向原子物理學(xué)的大門電子的發(fā)現(xiàn)翻開了通向原子物理學(xué)的大門 ,人們?nèi)藗冮_場(chǎng)研討原子的構(gòu)造開場(chǎng)研討原子的構(gòu)造 . 他被科學(xué)界譽(yù)為他被科學(xué)界譽(yù)為“一位最先翻開通向根本粒一位最先翻開通向根本粒子物理學(xué)大門的偉人子物理學(xué)大門的偉人J.J.湯姆生對(duì)電子的研討過程和方法湯姆

9、生對(duì)電子的研討過程和方法 定性研討：定性研討： J.J.湯姆生還改良了赫茲的靜電場(chǎng)偏湯姆生還改良了赫茲的靜電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，他進(jìn)一步提高了真空度，并且減小轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，他進(jìn)一步提高了真空度，并且減小極間電壓，以防止氣體電離，終于獲得了穩(wěn)極間電壓，以防止氣體電離，終于獲得了穩(wěn)定的靜電偏轉(zhuǎn)。得出陰極射線帶負(fù)電。定的靜電偏轉(zhuǎn)。得出陰極射線帶負(fù)電。 定量研討定量研討 ： 計(jì)算出陰極射線的荷質(zhì)比計(jì)算出陰極射線的荷質(zhì)比e/m。 普遍性證明普遍性證明 習(xí)題習(xí)題1 1：如圖，在兩平行板間有平行的均勻電：如圖，在兩平行板間有平行的均勻電場(chǎng)場(chǎng)E E，勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B B。MNMN是熒光屏，中心為是熒光屏，中心為O O，

10、OOOO=L=L，在熒光屏上建立一個(gè)坐標(biāo)系，原點(diǎn)是，在熒光屏上建立一個(gè)坐標(biāo)系，原點(diǎn)是O O，y y軸向上，軸向上，x x軸垂直紙面向外，一束速度、軸垂直紙面向外，一束速度、荷質(zhì)比一樣的粒子沿荷質(zhì)比一樣的粒子沿OOOO方向從方向從O O射入，打射入，打在在屏上屏上P P- - 點(diǎn)，求：點(diǎn)，求：1 1粒子帶何種電荷？粒子帶何種電荷？2 2B B的方向？的方向？3 3粒子的荷質(zhì)比？粒子的荷質(zhì)比？3,36LLOOO OM MN N思索與研討思索與研討習(xí)題習(xí)題2 2：示波管中電子槍的原理圖如圖。管內(nèi)為空，：示波管中電子槍的原理圖如圖。管內(nèi)為空，A A為發(fā)射熱電子的陰極，為發(fā)射熱電子的陰極，K K為接在高電勢(shì)點(diǎn)的加速陽極，為接在高電勢(shì)點(diǎn)的加速陽極，A A、K K間電壓為間電壓為U U。電子分開陰極是速度可以忽略，電。電子分開陰極是速度可以忽略，電子經(jīng)加速后從子經(jīng)加速后從K K的小孔中射出時(shí)的速度大小為的小孔中射出時(shí)的速度大小為v v，下面，下面說法正確的選項(xiàng)是：說法正確的選項(xiàng)是：( ) ( ) A A、假設(shè)、假設(shè)A A、K K間間隔減半，電壓間間隔減半，電壓U U、不變，那么分開時(shí)、不變，那么分開時(shí)速率變?yōu)樗俾首優(yōu)?v 2v B B、假設(shè)、假設(shè)A A、K K間間隔減半，電壓間間隔減半，電壓U U、不變，那么分開