高中物理 第三章 原子结构之谜 3.1 敲开原子的大门教案 粤教版选修3-5.doc_第1页
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3.1 敲开原子的大门课堂互动三点剖析一、阴极射线的研究1.1858年德国人普吕克尔在研究气体放电时，注意到放电管正对阳极的管壁上发出了荧光，证明是因为有一种射线从阴极发出打在管壁上所致，因此就把这一射线叫阴极射线.2.e戈德斯认为阴极射线是一种电磁辐射，但英国物理学家克鲁克斯和其他的人却说不是；他们认为阴极射线是某种粒子束.1897年，物理学家j汤姆生证实了阴极射线也会被电荷影响而偏转，无疑解决了这一问题.然而这些阴极“粒子”是什么呢？那时候唯一知道的带负电的粒子是原子的负离子.实验证明，阴极射线粒子不可能是这种离子，因为它们受电磁场的偏转如此强，所以它们必然具有难以想象的高电荷，要不就是非常轻的粒子，质量不到氢原子的1/1 000，最后确定它为电子.二、研究“阴极射线”性质所需的电磁场知识1.阴极射线的本质是电子，在不大的电磁场中运动时，所受电场力或洛伦兹力远大于所受重力，故研究电磁力对电子运动影响时，一般不考虑重力影响.2.当电子流垂直磁场进入磁场，电子将做匀速圆周运动，所受洛伦兹力提供其做圆周运动的向心力，即evb=得r=,然后根据所给几何关系，不难求出电子射到荧光屏上的偏转量.3.质量为me,电荷量为e的电子，假设以速度v垂直射入电场强度为e的电场，如图3-1-3所示：射出电场时其偏移量y=;图3-1-3各个击破【例1】 关于阴极射线的本质，下列说法正确的是（ ）a.阴极射线本质是氢原子 b.阴极射线本质是电磁波c.阴极射线本质是电子 d.阴极射线本质是x射线解析：阴极射线是原子受激发射出的电子，关于阴极射线是电磁波、x射线都是在研究阴极射线过程中的一些假设，是错误的.答案：c类题演练1关于阴极射线的性质，判断正确的是（ ）a.阴极射线带负电 b.阴极射线带正电c.阴极射线的比荷比氢原子比荷大 d.阴极射线的比荷比氢原子比荷小解析：通过让阴极射线在电场、磁场中的偏转的研究发现阴极射线带负电，而且比荷比氢原子的比荷大得多，故仅a、c两项正确.答案：ac类题演练2汤姆生是怎样发现电子的？解析：汤姆生通过测定阴极射线的电性实验，测得阴极射线中含有带负电的粒子，然后通过测定阴极射线中负粒子的比荷的大小（通过带电粒子在电磁场中的运动实验）从而推理得到阴极射线中的粒子是电子.答案：见解析【例2】 一束电子流在经u=5 000 v的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图3-1-2所示，若两板间距d=1.0 cm,板长l=5.0 cm,那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？图3-1-2解析：在加速电压一定时，偏转电压u越大，电子在极板间的偏距就越大.当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出，此时的偏转电压，即为题目要求的最大电压.加速过程，由动能定理得eu= 进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速运动l=v0t 在垂
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