电子的发现教学设计.doc

科学靠两条腿走路，一是理论，一是实验。有时一条腿走在前面，有时另一条腿走在前面。但只有使用两条腿，才能前进。 密立根每当夜幕降临，远远近近的灯光渐次亮起，与天空中闪烁的繁星交相辉映，汇成一幅璀璨的画面。在节假日和重大庆祝活动的夜晚，座座城市更是被灯光装点的热烈而庄重。在欣赏这美丽的灯光时，你可曾意识到，这里发光的多是通电后的气体？若想了解其中的奥秘，让我们直奔主题，从原子的结构入手吧。设计者：张秀芬（任丘中学）教学课题选修3-5 第三章 第一节 电子的发现电子的发现.ppt课标要求1、 知识与技能：（1）了解阴极射线及电子发现的过程（2）知道汤姆孙研究阴极射线发现电子的实验及理论推导2、过程与方法：培养学生对问题的分析和解决能力，初步了解原子不是最小不可分割的粒子。3、情感目标：理解人类对原子的认识和研究经历了一个十分漫长的过程，这一过程也是辩证发展的过程根据事实建立学说，发展学说，或是决定学说的取舍，发现新的事实，再建立新的学说人类就是这样通过光的行为，经过分析和研究，逐渐认识原子的。 认知层次知识要点识记理解应用综合阴极射线的研究汤姆孙研究阴极射线发现电子的实验及理论推导目标设 计（1）通过了解阴极射线及电子发现的过程，理解人类对原子的认识和研究经历了一个十分漫长的过程，这一过程也是辩证发展的过程（2）通过教师的适时引导和学生的自主探究，促进师生之间、生生之间的合作互动，使学生在体验探究的过程中，培养学生对问题的分析和解决能力，初步了解原子不是最小不可分割的粒子。教学过程设计教师预设学生活动情境设计问题设计导入新课情境1、很早以来，人们一直认为构成物质的最小粒子是原子，原子是一种不可再分割的粒子。这种认识一直统治了人类思想近两千年。直到 19 世纪末，科学家对实验中的阴极射线深入研究时，发现了电子，使人类对微观世界有了新的认识。电子的发现是 19 世纪末、 20 世纪初物理学三大发现之一。汤姆孙.ppt问题1. 构成物质的最小粒子是原子吗？原子可以再分吗？回答：不是，可以。新课教学新课教学情境2、阅读教材47页。史料： 1858 年德国物理学家普吕克尔较早发现了气体导电时的辉光放电现象。德国物理学家戈德斯坦研究辉光放电现象时认为这是从阴极发出的某种射线引起的。所以他把这种未知射线称之为阴极射线。情境3、阅读教材47页最后一段到48页最后一段。实验装置如图所示，气体导电管.ppt情境4阅读教材49页到最后。情境5密立根油滴实验问题1、什么是阴极射线？对阴极射线本质的认识有哪两种不同的观点？问题2、思考与讨论：根据带电粒子在电、磁场中的运动规律，哪些方法可以判断运动的带电粒子所带电荷的正负号？问题1、认识实验装置的作用，分析阴极射线的运动情况问题2、实验过程中阴极射线是在哪几种条件下通过金属板D1、D2的？在这几种条件下，阴极射线受到几个力的作用？做什么性质的运动？问题3、教材图18.1-2所示实验其实验目的是什么？问题4、18.1-2所示实验装置测阴极射线比荷的基本思路是怎样的？问题5、根据48页思考与讨论，自己推导阴极射线的比荷问题1、找出电子发现的实验事实问题1、测量出了什么？，还发现了什么？回答：阴极发出的射线。对于阴极射线的本质，有大量的科学家作出大量的科学研究，主要形成了两种观点。（ 1 ）电磁波说：代表人物，赫兹。认为这种射线的本质是一种电磁波的传播过程。（ 2 ）粒子说：代表人物，汤姆孙。认为这种射线的本质是一种高速粒子流。回答：带电粒子垂直进入电场、磁场回答：实验装置（1）K、A部分产生阴极射线（2）A、B只让水平运动的阴极射线通过（3）D1、D2之间加电场或磁场检测阴极射线是否带电和带电性质（4）荧光屏显示阴极射线到达的位置，对阴极射线的偏转做定量的测定回答：1.未加电场和磁场时，阴极射线不受力，做匀速直线运动； 2.加电场、未加磁场时，阴极射线只受库仑力，做类平抛运动； 3.加电场和磁场时，阴极射线受库仑力和洛伦兹力，通过调整电场、磁场的强度，可使其做匀速直线运动； 4.加磁场、未加电场时，阴极射线只受洛伦兹力作用，做匀速圆周运动。回答：（1）判断阴极射线是否带电；（2）如果阴极射线带电，判断电性且测出其比荷。回答：加电场使阴极射线偏转；再加磁场使阴极射线不偏转；每个阴极射线微粒受到的库仑力等于洛伦兹力，求出阴极射线的速度，只保留磁场，让阴极射线粒子做匀速圆周运动，其向心力是洛伦兹力，进一步求出阴极射线的比荷。回答：当射线从屏上的P1点又回到P2点，说明此时每个阴极射线粒子受到的洛伦兹力等于库仑力，即qE=qvB因此v=E/B；去掉D1、D2间的电场，只保留磁场，阴极射线粒子在金属板D1、D2间有磁场的区域形成一个圆弧，其做圆周运动的向心力是洛伦兹力，则解得，q/m=E/rB2回答：1、由实验测得的阴极射线的比荷是氢离子的比荷近2000倍。他认为，这可能表示阴极射线粒子的电荷量的大小与一个氢离子一样，而质量比氢离子小的多。2、汤姆生发现，对于不同的金属材料制作电极，都测得相同的比荷，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，发现粒子的电荷与氢离子的电荷基本相同，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。回答：第一次较为精确测量出电子e 1.60217733 10 19 C的电荷量密立根通过实验还发现，电荷具有量子化的特征。即任何电荷只能是 e 的整数倍。根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量，电子的质量m 9.1093897 10 31 kg。课堂小结引导组织学生概括总结本节的内容。组织学生在相互交流进行小结。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结。请同学评价黑板上的小结内容。在学生小结后对学生的学习情况进行总结和评价。按要求回顾本节知识内容；认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。巩固练习AB例题 1 、一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方，放一通电直导线 AB 时，发现射线径迹向下偏，则：（ ）A 导线中的电流由 A 流向 BB 导线中的电流由 B 流向 AC 若要使电子束的径迹往上偏，可以通过改变 AB 中的电流方向来实现D 电子束的径迹与 AB 中的电流方向无关例题 2 、有一电子（电荷量为 e ）经电压为 U 0 的电场加速后，进入两块间距为 d ，电压为 U 的平行金属板间，若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场，求：ABU0v0+（ 1 ）金属板 AB 的长度（ 2 ）电子穿出电场时的动能练习习题.ppt板书设计18.1电子的发现1、 阴极射线观点：1、电磁辐射 2、带电微粒2、 电子