敲開原子的大門

第一節(jié)

敲開原子大門原子結(jié)構(gòu)之謎1、帶電粒子在電場中的加速ABUdE+v由動(dòng)能定理：帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)知識(shí)回顧熱身一2、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)v0

ld++++++-------qφvv0v⊥φyl/2F運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：勻變速曲線運(yùn)動(dòng)（類平拋運(yùn)動(dòng)）1.加速度:2.飛行時(shí)間3.側(cè)移距離帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)v0f洛+勻速圓周運(yùn)動(dòng)1、十九世紀(jì)關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的深度公元前4世紀(jì)德謨克利特直到19世紀(jì)找到原子英國化學(xué)家道爾頓1858年普呂克爾歷史回顧熱身二公元前5世紀(jì)，希臘哲學(xué)家德謨克利特等人認(rèn)為:萬物是由大量的不可分割的微粒構(gòu)成的，即原子。19世紀(jì)初，英國科學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說，他認(rèn)為原子是微小的不可分割的實(shí)心球體,物質(zhì)由原子組成,原子不能被創(chuàng)造,也不能被毀滅,在化學(xué)變化中原子不可分割,他們的性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中保持不變。歷史回顧1858年德國物理學(xué)家普呂克爾較早發(fā)現(xiàn)了氣體導(dǎo)電時(shí)的輝光放電現(xiàn)象。德國物理學(xué)家戈德斯坦研究輝光放電現(xiàn)象時(shí)認(rèn)為這是從陰極發(fā)出的某種射線引起的。所以他把這種未知射線稱之為陰極射線。

陰極射線普呂克爾陰極射線1858年普呂克爾

1897年湯姆生JosephJohnThomson1858-1940敲開原子大門一、探索陰極射線學(xué)習(xí)目標(biāo)1、了結(jié)湯姆生發(fā)現(xiàn)電子的歷史過程。2、知道什么是陰極射線，了解他的實(shí)質(zhì)。3、體會(huì)研究陰極射線的方法。沿著先輩足跡，開始探索之旅吧[英]湯姆孫關(guān)于陰極射線本質(zhì)之爭電磁波粒子導(dǎo)火線

假如你是湯姆生的堅(jiān)定的支持者（fans)，你應(yīng)該用事實(shí)去驗(yàn)證湯姆生的觀點(diǎn)，你應(yīng)該怎么做？湯姆生如何測定陰極射線的電荷？探索一如何確定陰極射線是粒子？探索二探索三湯姆生如何測定出粒子的荷質(zhì)比（定量）探索四湯姆生對(duì)陰極射線的普遍性的研究最終的結(jié)論是什么？電荷接收器A湯姆生如何測定陰極射線的電荷探索一電荷接收器A

當(dāng)陰極A產(chǎn)生的射線進(jìn)入大真空管D時(shí),可以看到管壁上有熒光出現(xiàn).

當(dāng)大真空管中加入磁場時(shí),射線就會(huì)偏轉(zhuǎn),被接收器接收到經(jīng)檢驗(yàn)為負(fù)電荷湯姆生如何測定陰極射線的電荷如何確定陰極射線是粒子？（1）磁偏轉(zhuǎn)（2）電偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)裝置:電源,陰極射線管,磁鐵現(xiàn)象:1.陰極射線使熒光屏發(fā)光（特點(diǎn)）

2.當(dāng)加入磁場后射線偏轉(zhuǎn)探索二探索三湯姆生如何測定出粒子的荷質(zhì)比（定量）

讓帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場，如果僅受磁場力作用，將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力提供向心力：湯姆生測定出粒子的荷質(zhì)比（定量）設(shè)平行板MN之間的距離為h,板的水平長度為d,首先使陰極僅受電場作用并達(dá)到最大偏轉(zhuǎn),測得此時(shí)的場強(qiáng)E,隨后保持E不變,外加磁場使射線恢復(fù)水平不再偏轉(zhuǎn),測得此時(shí)的磁場的強(qiáng)度B1、證明粒子的初速率V為：2、證明射線粒子荷質(zhì)比的表達(dá)式為：hd討論與交流證明：（1）當(dāng)平行板M、N間外加磁場使射線粒子恢復(fù)水平，則有（2）當(dāng)射線粒子只受電場力時(shí),做拋體運(yùn)動(dòng)豎直方向：水平方向：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：荷質(zhì)比約為氫粒子的2000倍進(jìn)一步分析試驗(yàn)結(jié)果兩種可能：（1）帶電粒子的電荷很大（2）帶電粒子的質(zhì)量很小后來，湯姆生直接測量出粒子的電荷，發(fā)現(xiàn)該粒子的電荷與氫離子的電荷大小基本上相同湯姆生對(duì)射線粒子的普遍性的研究進(jìn)一步拓展研究對(duì)象：湯姆生發(fā)現(xiàn)，對(duì)于不同的放電氣體，或者用不同的金屬材料制作電極，都測得相同的荷質(zhì)比，隨后又發(fā)現(xiàn)在氣體電離和電光效應(yīng)等現(xiàn)象中，可從不同物體中擊出這種帶電粒子，這表明它是構(gòu)成各種物體的共同成分。湯姆生完全確認(rèn)了電子的存在，電子是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子，是比原子更小的粒子，原子是可以再分的。得出的結(jié)論探索四

1910年美國科學(xué)家密立根又精確地測定了電子的電量：

e=1.6022×10－19C

根據(jù)荷質(zhì)比，可以精確地計(jì)算出電子的質(zhì)量為：

m=9.1094×10－31kg

由于發(fā)現(xiàn)電子的杰出貢獻(xiàn)，湯姆生在1906年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。電子的發(fā)現(xiàn)打破了傳統(tǒng)的“原子不可分”的觀念，使人類對(duì)自然世界的認(rèn)識(shí)又向前邁進(jìn)了一步。1897年,湯姆生在研究陰極射線:1.測出了陰極射線的電性2.測出了它的荷質(zhì)比3.直接測出粒子的電荷量4.發(fā)現(xiàn)用不同的金屬做電極所有的射線一樣的性質(zhì).課堂小結(jié)結(jié)論：確認(rèn)了電子的存在，電子是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子，是比原子更小的粒子，原子是可以再分的。1、關(guān)于陰極射線的本質(zhì)，說法對(duì)的是（）A、陰極射線的本質(zhì)是氫原子B、陰極射線的本質(zhì)是電磁波C、陰極射線的本質(zhì)是電子D、陰極射線的本質(zhì)是X射線C課堂練習(xí)2、

如圖,為密立根測量電量實(shí)驗(yàn)的示意圖,油滴從噴霧器噴出后,落到兩平行板間,油滴由于摩擦而帶電,調(diào)節(jié)兩板間的電壓,可使油滴懸浮.通過顯微鏡觀察到某個(gè)半