電子的發(fā)現(xiàn)-完整版獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、1.電子的發(fā)現(xiàn)1知道陰極射線是由電子組成的，電子是原子的組成部分2了解湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的研究方法及蘊(yùn)含的科學(xué)思想3領(lǐng)會(huì)電子的發(fā)現(xiàn)對(duì)揭示原子結(jié)構(gòu)的重大意義. 一、陰極射線 氣體導(dǎo)電特點(diǎn) (1)通常狀態(tài)下，氣體是 的，在強(qiáng)電場(chǎng)條件下，氣體能夠被 而導(dǎo)電； (2)研究氣體放電時(shí)一般都用 ，導(dǎo)電時(shí)可以看到 放電現(xiàn)象； (3)當(dāng)氣體壓強(qiáng)很低時(shí)，從陽極射出的粒子打在玻璃上發(fā)出的熒光，實(shí)際上是 打在管壁上發(fā)光不導(dǎo)電電離稀薄氣體輝光電子陰極射線的產(chǎn)生在研究氣體導(dǎo)電的玻璃管內(nèi)有陰陽兩極時(shí)，當(dāng)兩極間加一定電壓時(shí)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1811所示，陰極便發(fā)出一種射線，叫 陰極射線的特點(diǎn)(1)在真空中沿 傳播(2)碰到物體可使

2、物體發(fā)出 圖1811陰極射線直線熒光二、電子的發(fā)現(xiàn) 湯姆孫的探究方法 (1)讓陰極射線分別通過電場(chǎng)或磁場(chǎng)，根據(jù) 現(xiàn)象，證明它是 的粒子流并求出了其比荷 . (2)換用不同材料的陰極和不同的 ，所得粒子的 相同 (3)粒子帶負(fù)電荷，比荷是氫離子的近兩千倍，說明陰極射線粒子質(zhì)量遠(yuǎn)小于氫離子質(zhì)量 (4)組成陰極射線的粒子稱為 偏轉(zhuǎn)帶電場(chǎng)比荷的數(shù)值電子湯姆孫的進(jìn)一步研究(1)湯姆孫研究的新現(xiàn)象：如 ，熱離子發(fā)射效應(yīng)和射線等發(fā)現(xiàn)，不論 ，射線，光電流還是熱離子流，它們都含有 (2)結(jié)論：不論是由于正離子的轟擊，紫外光的照射，金屬受熱還是放射性物質(zhì)的自發(fā)輻射，都能發(fā)射同樣的帶電粒子電子由此可見，電子是原子

3、的組成部分，是比原子更 的物質(zhì)單元光電效應(yīng)陰極射線電子基本一、對(duì)陰極射線的理解 陰極射線實(shí)際上就是電子束 輝光現(xiàn)象產(chǎn)生的條件是：氣體稀薄 陰極射線的來源：若真空度高，陰極射線的粒子主要來自陰極；若真空度不高，粒子可能來自管中氣體 陰極射線不是X射線 陰極射線帶電性質(zhì)的判斷方法 (1)陰極射線的本質(zhì)是電子，在電場(chǎng)(或磁場(chǎng))中所受電場(chǎng)力(或洛倫茲力)遠(yuǎn)大于所受重力，故研究電磁力對(duì)電子運(yùn)動(dòng)的影響時(shí)，一般不考慮重力的影響圖1812(2)帶電性質(zhì)的判斷方法粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)如圖1812所示帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，受電場(chǎng)力作用運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變(粒子質(zhì)量忽略不計(jì))帶電粒子在不受其他力的作用時(shí)，若沿電場(chǎng)線方向偏轉(zhuǎn)

4、，則粒子帶正電；若逆著電場(chǎng)線方向偏轉(zhuǎn)，則粒子帶負(fù)電圖1813粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，如圖18-1-3所示粒子將受到洛倫茲力作用FqvB，洛倫茲力方向始終與速度方向垂直，利用左手定則即可判斷粒子的電性不考慮其他力的作用，如果粒子按圖示方向進(jìn)入磁場(chǎng)，且做順時(shí)針的圓周運(yùn)動(dòng)，則粒子帶正電；若做逆時(shí)針的圓周運(yùn)動(dòng)，則粒子帶負(fù)電圖1814圖1815教材資料分析思考與討論1教材P47 根據(jù)帶電粒子在電、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，哪些方法可以判斷運(yùn)動(dòng)的帶電粒子所帶電荷的正負(fù)號(hào)？ 點(diǎn)撥判斷粒子所帶電荷的正負(fù)，可以讓粒子以一定的初速度垂直于電場(chǎng)線的方向進(jìn)入一勻強(qiáng)電場(chǎng)，如果粒子沿著電場(chǎng)線的方向偏轉(zhuǎn)，則粒子帶正電也可以讓粒子以一定的

5、速度垂直于磁感線的方向進(jìn)入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，由左手定則也可以判斷粒子的電性點(diǎn)撥(1)當(dāng)課本圖18.12中金屬板D1、D2之間未加電場(chǎng)時(shí)，射線不偏轉(zhuǎn)，射在屏上P1點(diǎn)按圖示方向施加電場(chǎng)E之后，射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)并射到屏上P2點(diǎn)由此推斷，陰極射線帶有什么性質(zhì)的電荷？根據(jù)射線偏轉(zhuǎn)方向和D1、D2電性知陰極射線帶負(fù)電(2)為了抵消陰極射線的偏轉(zhuǎn)，使它從P2點(diǎn)回到P1，需要在兩塊金屬板之間的區(qū)域再施加一個(gè)大小合適、方向垂直于紙面的磁場(chǎng)這個(gè)磁場(chǎng)B應(yīng)該向紙外還是向紙內(nèi)？寫出此時(shí)每個(gè)陰極射線微粒(質(zhì)量為m，速度為v)受到的洛倫茲力和庫侖力兩個(gè)力之間應(yīng)該有什么關(guān)系？3教材P50 原子中帶正電的部分以及帶負(fù)電的電子可能是如何分

6、布的？ 點(diǎn)撥原子中正負(fù)電荷的分布情況是由盧瑟福通過其做的粒子散射實(shí)驗(yàn)確定下來的盧瑟福所建立的原子的核式結(jié)構(gòu)認(rèn)為：在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部的質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間運(yùn)動(dòng) 陰極射線的性質(zhì)及特點(diǎn)圖1816【典例1】 如圖1816所示，一玻璃管中有從左向右的陰極射線可能是電磁波或某種粒子流形成的射線，若在其下方放一通電直導(dǎo)線AB，射線發(fā)生如圖所示的偏轉(zhuǎn)，AB中的電流方向由B到A，則該射線的本質(zhì)為 () A電磁波 B帶正電的高速粒子流 C帶負(fù)電的高速粒子流 D不帶電的高速中性粒子流點(diǎn)撥首先由AB中的電流方向判斷出射線所在處的磁場(chǎng)方向，再由粒子的

7、偏轉(zhuǎn)方向確定洛倫茲力的方向，最后由左手定則確定出粒子的性質(zhì)解析射線在電流形成的磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即可確定該射線是由帶電粒子構(gòu)成的粒子流根據(jù)安培定則可知，AB上方的磁場(chǎng)是垂直紙面向里的粒子向下偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力方向向下，由左手定則可知射線所形成的電流方向向左，與粒子的運(yùn)動(dòng)方向相反，故粒子帶負(fù)電答案C借題發(fā)揮應(yīng)用左手定則時(shí)，要注意負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的方向與它形成的電流方向相反，即應(yīng)用左手定則時(shí)負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的方向應(yīng)與四指所指的方向相反【變式1】 關(guān)于陰極射線的本質(zhì)，下列說法正確的是 () A陰極射線本質(zhì)是氫原子 B陰極射線本質(zhì)是電磁波 C陰極射線本質(zhì)是電子 D陰極射線本質(zhì)是X射線 解析陰極射線是原子受激發(fā)射出的電子流，關(guān)于陰極射線是電磁波、X射線都是在研究陰極射線過程中的一些假設(shè)，是錯(cuò)誤的 答案C測(cè)量帶電粒子的比荷圖1817(1)他們的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：首先在兩極板M1M2之間不加任何電場(chǎng)、磁場(chǎng)，開啟陰極射線管電源，發(fā)射的電子束從兩極板中央通過，在熒屏的正中心處觀察到一個(gè)亮點(diǎn)；在M1M2兩極板間加合適的電場(chǎng)：加極性如圖1817所示的電壓，并逐步調(diào)節(jié)增大，使熒屏上的亮點(diǎn)逐漸向熒屏下方偏移，直到熒屏上恰好看不見亮點(diǎn)為止，記下此時(shí)外加電壓為U，請(qǐng)問本步驟的目的是什么？保持步驟中的電壓U不變，對(duì)M1M2區(qū)域加一個(gè)大小、方向合適的磁場(chǎng)B，使熒屏正中心處重現(xiàn)亮點(diǎn)，試問外加磁場(chǎng)的方向如何？答案見解析【變式2】