電子的發(fā)現(xiàn)6 (改)

1、這些璀璨的燈光是如何產生的呢？這些璀璨的燈光是如何產生的呢？我們從了解原子結構開始吧！我們從了解原子結構開始吧！第十八章原子結構第十八章原子結構第一節(jié)電子的發(fā)現(xiàn)第一節(jié)電子的發(fā)現(xiàn)湯姆生的偉大發(fā)現(xiàn)湯姆生的偉大發(fā)現(xiàn) 湯姆生發(fā)現(xiàn)電子之前人們認為原子是組成湯姆生發(fā)現(xiàn)電子之前人們認為原子是組成物體的最小微粒物體的最小微粒, ,是不可再分的是不可再分的. .湯姆生對湯姆生對陰極射線等現(xiàn)象的研究中發(fā)現(xiàn)了電子陰極射線等現(xiàn)象的研究中發(fā)現(xiàn)了電子, ,從而從而敲開了原子的大門敲開了原子的大門. .一、探索陰極射線一、探索陰極射線閱讀教材閱讀教材4747頁回答：頁回答： 1、什么是陰極射線？、什么是陰極射線？ 2、對陰

2、極射線本質的認識有哪兩種不同、對陰極射線本質的認識有哪兩種不同的觀點？的觀點？思考與討論：思考與討論： 根據帶電粒子在電、磁場中的運動規(guī)律，根據帶電粒子在電、磁場中的運動規(guī)律，哪些方法可以判斷運動的帶電粒子所帶電哪些方法可以判斷運動的帶電粒子所帶電荷的正負號？荷的正負號？二、電子的發(fā)現(xiàn)二、電子的發(fā)現(xiàn)閱讀教材閱讀教材4747頁最后一段到頁最后一段到4848頁最后一段：回答頁最后一段：回答1 1、認識實驗裝置的作用，分析陰極射線的運動情況。、認識實驗裝置的作用，分析陰極射線的運動情況。實驗裝置實驗裝置（1 1）K K、A A部分產生陰極射線部分產生陰極射線（2 2）A A、B B只讓水平運動的陰極

3、射線通過只讓水平運動的陰極射線通過（3 3）D D1 1、D D2 2之間加電場或磁場檢測陰極射線是否帶電和帶電性質之間加電場或磁場檢測陰極射線是否帶電和帶電性質（4 4）熒光屏顯示陰極射線到達的位置，對陰極射線的偏轉做定量）熒光屏顯示陰極射線到達的位置，對陰極射線的偏轉做定量的測定的測定k kA AB BD D2 2P P2 2p p1 1p p3 3D D1 1+_+_運動分析運動分析實驗過程中陰極射線是在哪幾種條件下通過金屬實驗過程中陰極射線是在哪幾種條件下通過金屬板板D D1 1、D D2 2的？在這幾種條件下，陰極射線受到幾的？在這幾種條件下，陰極射線受到幾個力的作用？做什么性質的運

4、動？個力的作用？做什么性質的運動？ （1）未加電場和磁場時，陰極射線不受力，做未加電場和磁場時，陰極射線不受力，做勻速直線運動；勻速直線運動； （2）加電場、未加磁場時，陰極射線只受庫侖）加電場、未加磁場時，陰極射線只受庫侖力，做類平拋運動力，做類平拋運動； （3）加電場和磁場時，陰極射線受庫侖力和洛）加電場和磁場時，陰極射線受庫侖力和洛倫茲力，通過調整電場、磁場的強度，可使其做倫茲力，通過調整電場、磁場的強度，可使其做勻速直線運動；勻速直線運動； （4） 加磁場、未加電場時，陰極射線只受洛倫加磁場、未加電場時，陰極射線只受洛倫茲力作用，做勻速圓周運動。茲力作用，做勻速圓周運動。2 2、教材圖

5、、教材圖18.1-218.1-2所示實驗其實驗目的是什么？所示實驗其實驗目的是什么？（1）判斷陰極射線是否帶電；）判斷陰極射線是否帶電；（2）如果陰極射線帶電，則測出其比）如果陰極射線帶電，則測出其比荷。荷。3 3、18.1-218.1-2所示實驗裝置測陰極射線比荷的基本思所示實驗裝置測陰極射線比荷的基本思路是怎樣的？路是怎樣的？ 加電場使陰極射線偏轉加電場使陰極射線偏轉再加磁場使陰極射線不偏轉再加磁場使陰極射線不偏轉每個陰極射線微粒受到的庫侖力等于洛倫茲力求每個陰極射線微粒受到的庫侖力等于洛倫茲力求出陰極射線的速度出陰極射線的速度只保留磁場，讓陰極射線粒子做勻速圓周運動，只保留磁場，讓陰極射

6、線粒子做勻速圓周運動，其向心力是洛倫茲力，進一步求出陰極射線的比其向心力是洛倫茲力，進一步求出陰極射線的比荷。荷。4 4、根據思考與討論自己推導陰極射、根據思考與討論自己推導陰極射線的比荷線的比荷. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B速度選擇器速度選擇器VqEqVBE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B帶電粒子帶電粒子在磁場中偏轉模型在磁場中偏轉模型VLdqVBOr2dr 帶電粒子在電場中的偏轉模型帶電粒子在電場中的偏

7、轉模型VqEyYDLEdO 1 1、若平行板間電場強度為、若平行板間電場強度為E,E,在垂直電場方向上加一在垂直電場方向上加一怎樣的磁場怎樣的磁場, ,可以讓粒子在可以讓粒子在D D1 1D D2 2間做間做勻速直線運動勻速直線運動？2 2、撤去電場、撤去電場, ,以速度以速度v v垂直進入磁場垂直進入磁場B B中的粒子中的粒子, ,做做勻速圓周運動勻速圓周運動2vmevBrrBEmq218971897年得到實驗結果：年得到實驗結果：荷質比約為質子的荷質比約為質子的20002000倍倍可以測出速度大小可以測出速度大小v+ +- -eE=evBBEv 聯(lián)立聯(lián)立解得解得 湯姆孫還發(fā)現(xiàn)用不同材料的陰

8、極做實驗荷湯姆孫還發(fā)現(xiàn)用不同材料的陰極做實驗荷質比數值都相同。這說明什么？質比數值都相同。這說明什么？ 進一步做實驗：確定電荷量和質量進一步做實驗：確定電荷量和質量湯姆孫湯姆孫進一步的實驗進一步的實驗得到了什么實驗結果？得到了什么實驗結果？ 這種帶電粒子是構成這種帶電粒子是構成各種物質的共有成分。各種物質的共有成分。粒子的電荷量粒子的電荷量與氫離子的大與氫離子的大致相同。致相同。這種組成陰極射線的帶電粒子被稱為這種組成陰極射線的帶電粒子被稱為電子電子。意意義義在在1919世紀末年，物理學的世紀末年，物理學的三項重大三項重大的實驗發(fā)現(xiàn)：的實驗發(fā)現(xiàn)：X X射線、放射性和電子射線、放射性和電子。電子

9、的發(fā)現(xiàn)使人們認識到自。電子的發(fā)現(xiàn)使人們認識到自然界還有然界還有比原子更小的實物比原子更小的實物。電子的發(fā)現(xiàn)打開了通。電子的發(fā)現(xiàn)打開了通向原子物理學的大門向原子物理學的大門 , ,人們開始研究原子的結構人們開始研究原子的結構。 荷質比大有兩種可能：或者這種帶電粒子的電荷量很荷質比大有兩種可能：或者這種帶電粒子的電荷量很大；或者它的質量很小。大；或者它的質量很小。有關陰極射線有關陰極射線實驗總結實驗總結帶負電，且電荷量與氫離子相同帶負電，且電荷量與氫離子相同質量是最輕的原子近質量是最輕的原子近 1/2000 1/2000 陰極射線是由比最小的原子還小的多的帶負電荷的微粒構成的正離子的轟擊正離子的轟

10、擊紫外線照射紫外線照射放射性物質放射性物質陰極射線陰極射線光電流光電流射線射線金屬受熱金屬受熱熱離子流熱離子流J.J J.J 湯姆孫湯姆孫( (英國英國) )1857 1857 19401940 1889 1889年年4 4月月3030日，日，J.J.J.J.湯姆孫正式宣湯姆孫正式宣布發(fā)現(xiàn)電子布發(fā)現(xiàn)電子; ; 電子的發(fā)現(xiàn)，結束了關于陰極射線電子的發(fā)現(xiàn)，結束了關于陰極射線本質的爭論本質的爭論; ; 從此，人類意識到，原子并不是組從此，人類意識到，原子并不是組成物質的最小單位，探索原子結構的成物質的最小單位，探索原子結構的序幕由此拉開序幕由此拉開 由于由于J.J.J.J.湯姆生的杰出貢獻，湯姆生的

11、杰出貢獻，19061906年他獲得諾貝爾物理學獎。年他獲得諾貝爾物理學獎。191.60217733 4910Ce（ ）密立根油滴實驗密立根油滴實驗密立根密立根 (美國)Robert A.Millikan1868年1953年密立根油滴實驗密立根油滴實驗密立根油滴實驗的原理圖Ce19106022. 1根據荷質比，可以精確地計算出電子的質量根據荷質比，可以精確地計算出電子的質量kgm31101094. 9質子質量與電子質量的比值質子質量與電子質量的比值mp/me=183619101910年美國物理學家密立根利用油滴實驗第一次較為精確測年美國物理學家密立根利用油滴實驗第一次較為精確測量出電子電荷量量出

12、電子電荷量密立根通過實驗還發(fā)現(xiàn)，電荷具有量子化的特征。即任何電密立根通過實驗還發(fā)現(xiàn)，電荷具有量子化的特征。即任何電荷只能是荷只能是e e的整數倍。的整數倍。1 1、關于密立根、關于密立根“油滴實驗油滴實驗”的科學意義，的科學意義，下列說法正確的是下列說法正確的是 ( ) ( )A A測得了電子的電荷量測得了電子的電荷量B B提出了電荷分布的量子化觀點提出了電荷分布的量子化觀點C C為電子質量的最終獲得作出了突出貢獻為電子質量的最終獲得作出了突出貢獻D D為人類進一步研究原子的結構提供了一為人類進一步研究原子的結構提供了一定的理論依據定的理論依據ABCD課堂檢測課堂檢測【課堂例題】一只陰極射線管

13、，左側不斷有電子射出，若在【課堂例題】一只陰極射線管，左側不斷有電子射出，若在管的正下方，放一通電直導線管的正下方，放一通電直導線AB時，發(fā)現(xiàn)射線徑跡向下偏，時，發(fā)現(xiàn)射線徑跡向下偏，則：（則：（ ）A導線中的電流由導線中的電流由A流向流向BB導線中的電流由導線中的電流由B流向流向AC若要使電子束的徑跡往上偏，可以通過改變若要使電子束的徑跡往上偏，可以通過改變AB中的電流中的電流 方向來實現(xiàn)方向來實現(xiàn)D電子束的徑跡與電子束的徑跡與AB中的電流方向無關中的電流方向無關ABBC2.2.關于陰極射線的性質，判斷正確的是關于陰極射線的性質，判斷正確的是( () )A A陰極射線帶負電陰極射線帶負電B B

14、陰極射線帶正電陰極射線帶正電C C陰極射線的比荷比氫原子核的比荷大陰極射線的比荷比氫原子核的比荷大D D陰極射線的比荷比氫原子核的比荷小陰極射線的比荷比氫原子核的比荷小ACC3 3、關于陰極射線的實質，下列說法正、關于陰極射線的實質，下列說法正確的是確的是( ( ) )A A陰極射線實質是氫原子陰極射線實質是氫原子B B陰極射線實質是電磁波陰極射線實質是電磁波C C陰極射線實質是電子陰極射線實質是電子D D陰極射線實質是陰極射線實質是X X射線射線4.4.關于電子的發(fā)現(xiàn)者，下列說法正確的是關于電子的發(fā)現(xiàn)者，下列說法正確的是 ( () ) A A英國的湯姆孫英國的湯姆孫 B B德國的普呂克爾德國的普呂克爾 C C德國的戈德斯坦德國的戈德斯坦 D D美國的密立根美國的密