粤教版选修35　敲开原子的大门 第1课时 学案.doc

第一节敲开原子的大门学 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)探索阴极射线1实验装置真空玻璃管、阴极、阳极和高压电源2实验现象及阴极射线在一个被抽成真空的玻璃管两端加上高电压，这时阴极会发出一种射线，使正对阴极的玻璃管壁上出现绿色荧光这种奇妙的射线被称为阴极射线3阴极射线的本质汤姆生通过实验证明阴极射线本质上是由带负电的微粒组成的电 子 的 发 现1汤姆生的探究方法及结论(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荷质比(2)换用不同材料的阴极做实验，所得荷质比的数值都相同，汤姆生计算出的荷质比大约比当时已知的质量最小的氢离子的荷质比大2 000倍(3)结论：汤姆生直接测量出粒子的电荷，发现该粒子的电荷与氢离子的电荷大小基本上相同，说明它的质量比任何一种分子和原子的质量都小得多，至此，汤姆生完全确认了电子的存在2电子的电荷量和质量(1)电荷量：美国科学家密立根精确地测定了电子的电量e1.602_21019 c.(2)质量：根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量为m9.109_41031 kg.过关检测1.下列说法中正确的是()a汤姆生精确地测出了电子电荷量e1.602 177 33(49)1019 cb电子电荷量的精确值是汤姆生通过“油滴实验”测出的c汤姆生油滴实验更重要的发现是：电荷量是量子化的，即任何电荷量只能是e的整数倍 d通过实验测得电子的比荷及电子电荷量e的值，就可以确定电子的质量【解析】电子的电荷量是密立根通过“油滴实验”测出的，a、b、c错误测出比荷的值和电子电荷量e的值，可以确定电子的质量，故d正确【答案】d2.关于电子的发现，下列叙述中不正确的是()a电子的发现，说明原子是由电子和原子核组成的b电子的发现，说明原子具有一定的结构c电子是第一种被人类发现的微观粒子d电子的发现，比较好地解释了物体的带电现象【解析】发现电子之前，人们认为原子是不可再分的最小粒子，电子的发现，说明原子有一定的结构，b正确；电子是人类发现的第一种微观粒子，c正确；物体带电的过程，就是电子的得失和转移的过程，d正确【答案】a3.如图所示，从正离子源发射的正离子经加速电压u加速后进入相互垂直的匀强电场e和匀强磁场b中，发现离子向上偏转，要使此离子沿直线穿过电场，则下列说法正确的是()a增大电场强度eb增大磁感应强度bc减小加速电压u，增大电场强度ed适当地加大加速电压u【解析】正离子进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场区域中，受到的电场力fqe，方向向上，受到的洛伦兹力f洛qvb，方向向下，离子向上偏，说明电场力大于洛伦兹力，要使离子沿直线运动，须qeqvb，则可使洛伦兹力增大或电场力减小，增大洛伦兹力的途径是增大加速电压u或增大磁感应强度b，减小电场力的途径是减小电场强度e.选项b、d正确，a、c错误【答案】bd4.如图所示是阴极射线显像管及其偏转线圈的示意图显像管中有一个阴极，工作时它能发射阴极射线，荧光屏被阴极射线轰击就能发光安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场，可以使阴极射线发生偏转下列说法中正确的是()a如果偏转线圈中没有电流，则阴极射线应该打在荧光屏正中的o点b如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心，打在荧光屏上a点，则偏转磁场的方向应该垂直纸面向里c如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心，打在荧光屏上b点，则偏转磁场的方向应该垂直纸面向外d如果要使阴极射线在荧光屏上的位置由b点向a点移动，则偏转磁场强度应该先由小到大，再由大到小【解析】偏转线圈中没有电流，阴极射线沿直线运动，打在o点，a正确由阴极射线的电性及左手定则可知b、c错误；由r可知，b越小，r越大，故磁感应强度应先由大变小，再由小变大，故d错误【答案】a5如图所示为汤姆生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，调节磁感应强度，当其大小为b时，亮点重新回到o点已知极板水平方向长度为l1，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为l2. (1)求打在荧光屏o点的电子速度的大小(2)推导出电子比荷的表达式【解析】(1)电子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运动，有beveee，得v即打到荧光屏o点的电子速度的大小为.(2)由d2可得.【答案】(1)(2)6.在研究性学习中，某同学设计了一个测定带电粒子比荷的实验，其实验装置如图所示abcd是个长方形盒子，在ad边和cd边上各开有小孔f和e，e是cd边上的中点，荧光屏m贴着cd放置，能显示从e孔射出的粒子落点位置盒子内有一方向垂直于abcd平面的匀强磁场，磁感应强度大小为b.粒子源不断地发射相同的带电粒子，粒子的初速度可以忽略粒子经过电压为u的电场加速后，从f孔垂直于ad边射入盒内粒子经磁场偏转后恰好从e孔射出若已知l，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用请你根据上述条件求出带电粒子的比荷.