【教学设计】《电子》（教科）

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1、《电子》◆教材分析本节由阴极射线和电子的发现两部分内容。重点是电子的发现过程蕴含的科学方法。首先通过实验说明阴极射线的存在，然后介绍英国物理学家J.J汤姆孙的两个实验来确定射线的带电性质，最后通过比荷的测定确认电子是原子的组成部分，原子并不是组成物质的最小微粒。◆教学目标1.知道阴极射线的概念，了解汤姆孙对阴极射线的研究方法及电子发现的意义．2.知道比荷的概念，知道电子是原子的组成部分．3.知道电子的电荷量的测量方法——密立根油滴实验，知道电子的电荷量．◆教学重难点◆重点：阴极射线的研究。难点：汤姆孙发现电子的理论推导。◆课前准备◆投影片，多媒体辅助教

2、学设备◆教学过程带负电的微粒1．阴极射线由阴极发出撞击到玻璃壁上产生荧光的射线，称为阴极射线．2．汤姆孙实验结论实验表明：阴极射线在磁场和电场中产生偏转，说明阴极射线是带负电的粒子流．1．阴极射线是由真空玻璃管中的感应圈发出的．(×)2．阴极射线撞击玻璃管壁会发出荧光．(√)3．阴极射线是带负电的粒子流．(√)图211如图211，从阴极射线管发出的射线是一种粒子，如何利用电场和磁场确定粒子的电性？【提示】　粒子在电场中或磁场中运动时，如果粒子带电，将受电场力或磁场力．在力的作用下粒子的运动轨迹会发生偏转，所以可以让粒子垂直进入电场或磁场，看粒子是否偏转

3、及怎样偏转，就可判断出粒子是否带电及电性如何．1．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磁场，根据射线的偏转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电场，根据射线的偏转情况确定其带电的性质．2．结论根据阴极射线在磁场中和电场中的偏转情况，判断出阴极射线是带负电的粒子流．1．如图212所示，在阴极射线管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线，且导线中电流方向水平向右，则阴极射线将会向________偏转．图212【解析】　阴极射线方向水平向右，说明其等效电流的方向水平向左，与导线中的电流方向相反，由左手定则

4、，两者相互排斥，阴极射线向上偏转．【答案】　上2．如图213是电子射线管示意图．接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，可采用加磁场或电场的方法.图213若加一磁场，磁场方向沿________方向，若加一电场，电场方向沿________方向．【解析】　若加磁场，由左手定则可判定其方向应沿y轴正方向；若加电场，根据受力情况可知其方向应沿z轴正方向．【答案】　y轴正　z轴正注意阴极射线(电子)从电源的负极射出，用左手定则判断其受力方向时四指的指向和射线的运动方向相反.微粒比荷及电子电荷量

5、的测定元电荷1．比荷(荷质比)带电粒子的电荷量与质量之比称为比荷，又称荷质比．电子的比荷是氢离子的1000多倍，电子的电荷量与氢离子的电荷量相同，而质量不到氢原子的1/1000.2．发现电子的意义(1)证明了电子是原子的组成部分．(2)电子的发现使人们认识到原子是可分的，原子不是物质不可分割的最小单元．3．电子的电荷量(1)电子电荷量：1913年由密立根通过著名的油滴实验得出，电子电荷的值为e＝1.602×10－19C.(2)电荷量是量子化的，即任何带电体的电荷只能是e的整数倍．1．阴极射线实际上是高速运动的电子流．(√)2．电子的电荷量是汤姆孙首先精

6、确测定的．(×)3．带电体的电荷量可以是任意值．(×)如图214所示，为测定电子比荷的实验装置，其中M1、M2为两正对平行金属板．请思考下列问题？图2141．电子在两平行金属板间的运动轨迹是什么形状？【提示】　抛物线．2．电子飞出金属板间后到荧光屏P的过程中的运动轨迹是什么形状？【提示】　一条直线．3．要使电子在M1、M2之间沿水平方向做直线运动，所加的磁场应为什么方向？【提示】　垂直于纸面向外．1．电子比荷(或电荷量)的测定方法根据电场、磁场对电子的偏转测量比荷(或电荷量)，可按以下方法：(1)让电子通过正交的电磁场，如图215甲所示，让其做匀速直线

7、运动，根据二力平衡，即F洛＝F电(Bqv＝qE)得到电子的运动速度v＝.甲(2)在其他条件不变的情况下，撤去电场，如图215乙所示，保留磁场让电子在磁场中运动，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，则由qvB＝m得＝＝.乙图2152．密立根油滴实验(1)装置密立根实验的装置如图216所示．图216①两块水平放置的平行金属板A、B与电源相接，使上板带正电，下板带负电．油滴从喷雾器喷出后，经上面金属板中间的小孔，落到两板之间的匀强电场中．②大多数油滴在经过喷雾器喷嘴时，因摩擦而带负电，油滴在电场力、重力和空气阻力的作用

8、下下降．观察者可在强光照射下，借助显微镜进行观察．(2)方法①两板间的电势差、两板间的距离都可