粤教版选修35 第三章第一节敲开原子的大门 课件（25张）.ppt

第三章原子结构之谜 第一节敲开原子的大门 第三章原子结构之谜 学习目标1 知道阴极射线是由电子组成的 电子是原子的组成部分 是比原子更基本的物质单元 2 体会电子的发现过程中蕴涵的科学方法 3 知道电荷是量子化的 即任何电荷只能是e的整数倍 4 领会电子的发现对揭示原子结构的重大意义 第三章原子结构之谜 一 探索阴极射线1 1858年 德国科学家普吕克尔在一个被抽成真空的玻璃管两端加上 阴极会发出一种射线 使正对阴极的玻璃管壁上出现 这种射线被称为 2 汤姆生设计了 来测定阴极射线的电荷 阴极射线在磁场或电场中的偏转实验 表明阴极射线是由带 电的微粒组成的粒子流 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2000倍 高电压 绿色荧光 阴极射线 阴极射线管 负 二 电子的发现1 汤姆生发现对于不同的放电气体 或者用不同的金属作电极 测得的 相同 随后又发现在 和 等现象中 可从不同物体中逸出这种带电粒子 这表明它是构成各种物体的共同成分 随后 汤姆生直接测量出粒子的电荷 该粒子的电荷与氢离子的 大小基本相同 质量比任何一种分子和原子的质量都小的多 至此 汤姆生完全确认了电子的存在 荷质比 气体电离 光电效应 电荷 2 美国科学家 精确地测定了电子的电量 e 根据荷质比 可以精确地计算出电子的质量为 m 3 电子发现的意义 电子的发现打破了传统的 的观念 使人类对自然界的认识又向前迈进了一步 密立根 1 6022 10 19c 9 1094 10 31kg 原子不可分 想一想 为什么说电子的发现打破了 原子不可分 这一观点 提示 英国科学家道尔顿建立了科学的原子理论 此后 原子是不可分割的实物粒子 这一观点牢牢占据统治地位 1897年 汤姆生用实验证实了存在比原子更小的微粒 电子 从此改变了这一观点 对 阴极射线 的研究 1 阴极射线的含义顾名思义 阴极射线是阴极放射出来的射线 经验证它实际上就是电子流 当金属阴极受热温度变得很高时 电子热运动加剧 电子热运动能量足够大时可以在金属表面逸出 形成电子流 2 阴极射线带电性质的判断方法 1 粒子在电场中运动如图所示 带电粒子在电场中运动 受电场力作用运动方向发生改变 粒子质量忽略不计 带电粒子在不受其他力作用时 若沿电场线方向偏转 则粒子带正电 若逆着电场线方向偏转 则粒子带负电 2 粒子在磁场中运动 如图所示 粒子将受到洛伦兹力作用f qvb 速度方向始终与洛伦兹力方向垂直 利用左手定则即可判断粒子的电性 不考虑其他力的作用 如果粒子按图示方向进入磁场 且做顺时针的圆周运动 则粒子带正电 若做逆时针的圆周运动 则粒子带负电 特别提醒 1 阴极射线不能误认为是x射线 2 当阴极射线穿过电场或磁场区域时 其重力远小于电场力或洛伦兹力 因此一般不考虑其重力 单选 阴极射线从阴极射线管中的阴极发出 在其间的高电压下加速飞向阳极 如图所示 若要使射线向上偏转 所加磁场的方向应为 a 平行于纸面向左b 平行于纸面向上c 垂直于纸面向外d 垂直于纸面向里 c 解析 由于阴极射线是电子流 阴极射线方向向右传播 说明电子的运动方向向右 相当于存在向左的电流 利用左手定则 使电子所受洛伦兹力方向平行于纸面向上 由此可知磁场方向应为垂直于纸面向外 故c正确 1 单选 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 c 带电粒子比荷的测定 2014 河源高二检测 一种测定电子比荷的实验装置如图所示 真空玻璃管内 阴极k发出的电子经阳极a与阴极k之间的高电压加速后 形成细细的一束电子流 以平行于平板电容器极板的方向进入两极板c d间的区域 若两极板c d间无电压 电子将打在荧光屏上的o点 若在两极板间施加电压u 则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的p点 若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外 磁感应强度为b的匀强磁场 则电子在荧光屏上产生的光点又回到o 已知极板的长度l 5 00cm c d间的距离d 1 50cm 极板区的中点m到荧光屏中点o的距离为l 12 50cm u 200v b 6 3 10 4t p点到o点的距离y 3 0cm 试求电子的比荷 思路点拨 1 粒子在正交的电磁场中做匀速直线运动时 洛伦兹力与电场力平衡 2 粒子在电场中偏转时 在平行极板方向做匀速直线运动 垂直极板方向做初速度为零的匀加速直线运动 3 粒子射出电场时 其速度方向的反向延长线与粒子初速度方向交于电场的中点 答案 1 6125 1011c kg 答案 1 3 1011c kg 电子电荷量的测定 范例 8分 电子所带电量的精确数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的 他测定了数千个带电油滴的电量 发现这些电量都等于某个最小电量的整数倍 这个最小电量就是电子所带的电量 密立根实验的原理如图所示 a b是两块平行放置的水平金属板 a板带正电 b板带负电 从喷雾器嘴喷出的小油滴 落到a b两板之间的电场中 小油滴由于摩擦而带负电 调节a b两板间的电压 可使小油滴受到的电场力和重力平衡 已知小油滴静止时的电场强度是1 92 105n c 油滴半径是1 64 10 4cm 油滴的密度是0 851g cm3 求油滴所带的电量 此电量是电子电量的多少倍 g取9 8m s2 答案 8 02 10 19c5倍 借题发挥 物理信息题处理技巧 信息题的特点 信息给出的形式有文字信息和图表信息 文字信息往往被一大堆文字所