高考物理 原子结构与原子核复习课件4.ppt

1 辉光放电现象与阴极射线低压气体放电时会产生辉光现象 德国物理学家戈德斯坦认为管壁上的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 并把这种射线命名为阴极射线 1 电子的发现 2 电子 从阴极射线管中射出的粒子被称为电子 电子是原子的组成部分 是比原子更基本的物质单元 电子电荷的精确测定是由通过 油滴 实验测出的 电子电荷值约为e 1 6 10 19c 电子的质量me 9 1 10 31kg 密立根 1 通过对阴极射线的研究发现了电子 电子的发现打破了传统的 原子不可分 的观念 使人类对自然世界的认识又向前迈进了一步 2 用 粒子轰击金箔 发现 粒子穿过金箔后仍沿原方向前进 但有 粒子发生较大角度偏转 散射的 粒子的数目随着 角的增大而很快地减少 有 粒子的偏转角 超过了90 有的甚至几乎达到180 像是被金箔弹回来 2 原子的结构 汤姆生 卢瑟福 绝大多数 少数 极少数 3 卢瑟福提出原子的核式结构学说 在原子的中心有一个很小的核 叫做原子核 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里 带负电的电子在核外空间里绕着核旋转 从 粒子散射实验还可以估计出原子核的大小约为10 14m 密立根油滴实验静态 平衡 测量法 如果给平行极板加一直流电压u 平衡电压 两极板间就形成了一个均匀电场 电场强度e d是极板间距 如图16 1 1所示 油滴在喷入油滴盒时由于摩擦会带有一定量的电荷q 1 探索阴极射线 电子的发现 密立根测量电子实验中 用显微镜观察到某个半径为r 1 6 10 4cm的油滴恰好能静止在电场中 此时两金属板间匀强电场的电场强度e 1 9 105n c 忽略空气浮力 已知油的密度为 0 85 103kg m3 求该油滴所带电荷量是元电荷的多少倍 取g 10m s2 e 1 60 10 19c 答案 约5倍 此题主要考查可以看成球体的带电油滴在电场中平衡的条件 当年密立根正是设计了油滴实验测量出电子元电荷 如图16 1 2所示 在汤姆生的阴极射线实验中 测得偏向板的电场强度e 板长l 板和屏幕的距离d 而电子击中屏幕的偏向位移为y 若在偏向板内再另加一强度为b的均匀磁场时 恰好可使电子不发生偏转 则求电子荷质比是多少 根据卢瑟福的原子核式结构模型 下列说法正确的是 a 原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内b 原子中的质量均匀分布在整个原子范围内c 原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围内d 原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内 2 粒子散射实验 原子核式结构的提出 解析 根据卢瑟福的原子核式结构模型 原子的中心有个核 叫做原子核 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里 带负电的电子在核外空间绕核旋转 故d对 答案 d 有关 粒子散射实验的问题的考查 主要是散射实验装置 包括仪器作用的简单描述 实验现象 实验现象的分析和结论以及实验意义的考查 正确解答这类问题 需要在学习过程中虚拟物理情景 理解好 分析好实验现象 并作好归纳 记忆 卢瑟福对 粒子散射实验的解释是 a 使 粒子产生偏转的主要力是原子中电子对 粒子的作用力b 使 粒子产生偏转的力主要是库仑力c 原子核很小 粒子接近它的机会很少 所以绝大多数的 粒子仍沿原来的方向前进d 能产生大角度偏转的 粒子是穿过原子时离原子核近的 粒子 答案 bcd 双电容法测量电子荷质比 测量电子荷质比 的精准的现代方法之一是双电容器法 装置如图16 1 3所示 在真空管中由阴极k发射出电子 其初速度为零 此电子被阴极k与阳极a间电场加速后穿过屏障d1上小孔 然后顺次穿过电容器c1 屏障d2上小孔和第二个电容器c2而射到荧光屏f上 两电容器间的距离为l 选择频率为f的交变电流使电子束在荧光屏上亮点不发生偏转 解析 这是一个以精准测量电子荷质为背景而编制的科技物理综合问题 此题向学生展示了现代测量电子荷质比的创新技术和