高中物理 第十八章 原子结构 1 电子的发现学案(新人教版)选修3-5.doc

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1、1　电子的发现学习目标知识脉络1.知道阴极射线的概念，了解电子的发现过程．(重点)2．知道电子是原子的组成部分．(重点)3．知道电子的电荷量及其他电荷与电子电荷量的关系．(重点、难点)　阴极射线1．实验装置真空玻璃管、阴极、阳极和感应圈．2．实验现象感应圈产生的高电压加在两极之间，玻璃管壁上发出B(A.阴极射线　B．荧光)．3．阴极射线荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的，这种射线命名为阴极射线．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．

2、阴极射线在真空中沿直线传播．(√)产生阴极射线的玻璃管为什么是真空的？【提示】　在高度真空的放电管中，阴极射线中的粒子主要来自阴极，对于真空度不高的放电管，粒子还有可能来自管中的气体，为了使射线主要来自阴极，一定要把玻璃管抽成真空．如图1811所示，在阴极和阳极之间加上高电压，阴极射线从阴极射线管中的阴极发出，射向阳极．图1811探讨1：怎样判定阴极射线是不是电磁辐射？【提示】　电磁辐射是电磁波的辐射，若使阴极射线通过电场或磁场，看传播方向是否受其影响则可判定是不是电磁辐射．探讨2：根据带电粒子在电、磁场

3、中的运动规律，哪些方法可以判断运动的带电粒子所带电荷的正负？【提示】　带电粒子垂直进入匀强电场时，正负电荷的偏转方向不同，偏转方向与场强方向相同(相反)的粒子带正(负)电，不带电者不偏转．带电粒子垂直进入匀强磁场时，做匀速圆周运动，所受的洛伦兹力提供向心力，根据左手定则可知其电性．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

4、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．1．如图1812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1812【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，两者相互排斥，阴

5、极射线向上偏转．【答案】　上2．如图1813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1813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

6、运动方向相反.　电子的发现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的偏转情况断定，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，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

7、年前后由密立根通过著名的得出，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＝1_836.1．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确测定的．(×)3．带电体的电荷量可以是任意值．(×)汤姆孙怎样通过实验确定阴极射线是带负电的粒子？【提示】　汤姆孙通过气体放电管研究阴极射线的径迹，未加电场时，射线不偏转，施加电场后，射线向偏转电场的

8、正极板方向偏转，由此确定阴极射线是带负电的粒子．如图1814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．图1814探讨1：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．探讨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．探讨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