2019届高中物理第十八章原子结构第1节电子的发现讲义含解析选修

《2019届高中物理第十八章原子结构第1节电子的发现讲义含解析选修》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电子的发现阴极射线[探新知·基础练]1．演示实验如图所示，真空玻璃管中K是金属板制成的阴极，接感应圈的负极，A是金属环制成的阳极，接感应圈的正极，接电源后，线圈会产生近万伏的高电压加在两极间。可观察到玻璃壁上淡淡的荧光及管中物体在玻璃壁上的影子。2．阴极射线荧光的实质是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的，这种射线被命名为阴极射线。[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．阴极射线就是电子流。(√)2．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子。(√)[释疑难·对点练]1．对阴极射线本质的认识——两种观点(1)电磁波说，代表人物——赫兹，他认为这种

2、射线是一种电磁辐射。(2)粒子说，代表人物——汤姆孙，他认为这种射线是一种带电粒子流。2．阴极射线带电性质的判断方法(1)方法一：在阴极射线所经区域加上电场，通过打在荧光屏上的亮点的变化和电场的情况确定其带电的性质。(2)方法二：在阴极射线所经区域加一磁场，根据亮点位置的变化和左手定则确定其带电的性质。3．实验结果根据阴极射线在电场中和磁场中的偏转情况，判断出阴极射线是粒子流，并且带负电。[试身手]1.阴极射线从阴极射线管中的阴极发出，在其间的高电压下加速飞向阳极，如图所示。若要使射线向上偏转，所加磁场的方向应为(　　)A．平行于纸面向左　　　B．平行

3、于纸面向上C．垂直于纸面向外D．垂直于纸面向里解析：选C　由于阴极射线的本质是电子流，阴极射线方向向右，说明电子的运动方向向右，相当于存在向左的电流，利用左手定则，为使电子所受洛伦兹力方向平行于纸面向上，可知磁场方向应为垂直于纸面向外，故C正确。电子的发现[探新知·基础练]1．汤姆孙的探究方法及结论(1)根据阴极射线在电场和磁场中偏转情况断定，它的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷。(2)换用不同材料的阴极做实验，所得比荷的数值都相同，是氢离子比荷的近两千倍。(3)结论：阴极射线粒子带负电，其电荷量的大小与氢离子大致相同，而质量比氢离子小得多

4、，后来组成阴极射线的粒子被称为电子。2．汤姆孙的进一步研究汤姆孙又进一步研究了许多新现象，证明了电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元。3．电子的电荷量及电荷量子化(1)电子电荷量：1910年前后由密立根通过著名的油滴实验得出，电子电荷的现代值为e＝1.602×10－19_C。(2)电荷是量子化的，即任何带电体的电荷只能是e的整数倍。(3)电子的质量：me＝9.1093897×10－31kg，质子质量与电子质量的比值为＝1_836。[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．阴极射线就是X射线。(×)2．汤姆孙用电磁场知识测定了阴极射线的比荷，

5、认定阴极射线为电子。(√)[释疑难·对点练]带电粒子比荷的测定方法(1)让粒子通过正交的电磁场(如图所示)，让其做直线运动，根据二力平衡，即F洛＝F电(Bqv＝qE)，得到粒子的运动速度v＝。(2)在其他条件不变的情况下，撤去电场(如图所示)，保留磁场让粒子单纯地在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力即Bqv＝，根据轨迹偏转情况，由几何知识求出其半径r。(3)由以上两式确定粒子的比荷表达式：＝，最后经定量计算汤姆孙认定组成阴极射线的粒子为电子。[试身手]2．关于电荷的电荷量下列说法错误的是(　　)A．电子的电量是由密立根油滴实验测得的B．物体所带电荷量可以

6、是任意值C．物体所带电荷量最小值为1.6×10－19CD．物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍解析：选B　密立根的油滴实验测出了电子的电量为1.6×10－19C，并提出了电荷量子化的观点，因而A对，B错，C对；任何物体的电荷量都是元电荷的整数倍，故D对。对阴极射线的认识[典例1]　(多选)如图所示，一只阴极射线管左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB时，发现射线的轨迹往下偏，则(　　)A．导线中的电流由A流向BB．导线中的电流由B流向AC．若要使电子束的轨迹往上偏，可以通过改变AB中的电流方向来实现D．电子束的轨迹与AB中电流方向无关[思路

7、点拨]　根据阴极射线的性质和左手定则进行判断。[解析]选BC　阴极射线是高速电子流，由左手定则判断可知，管内磁场垂直纸面向里，由安培定则可知，AB中的电流由B流向A，且改变AB中的电流方向时可以使电子束的轨迹往上偏。故选项B、C正确。(1)阴极射线不能误认为是X射线。(2)当阴极射线穿过电场或磁场区域时，其重力远小于电场力或洛伦兹力，因此一般不考虑。带电粒子比荷的测定[典例2]　如图所示为汤姆孙用来测定电子比荷的装置。当极板P和P′间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O′点，O′点到O点的竖直距离为

8、d，水平距离可忽略不计；此时在P与P′之间的区域里再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，调节