人教版物理选修35课件第18章第一节

1、第一节电子的发现第一节电子的发现课前自主学案课前自主学案核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练课标定位课标定位知能优化训练知能优化训练第一节第一节课标定位课标定位学习目标：学习目标：1.知道电子是怎样发现的及其对人类探知道电子是怎样发现的及其对人类探索原子结构的重大意义索原子结构的重大意义2知道阴极射线及其产生方法，了解汤姆孙发现知道阴极射线及其产生方法，了解汤姆孙发现电子的研究方法电子的研究方法3能熟练运用所学知识解决电子在电场和磁场中能熟练运用所学知识解决电子在电场和磁场中运动问题运动问题重点难点：重点难点：1.电子的发现过程电子的发现过程2电子在电场和磁场中运动的有关计算电子在

2、电场和磁场中运动的有关计算课前自主学案课前自主学案一、阴极射线一、阴极射线阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是动的粒子流，这些微观粒子是_二、电子的发现二、电子的发现1897年英国物理学家年英国物理学家_通过研究通过研究_发现了电子；发现了电子；1910年美国物理学家年美国物理学家_通过著名的通过著名的_实验精确测定了实验精确测定了电子的电荷量电子的电荷量电子电子汤姆孙汤姆孙阴极射线阴极射线密立根密立根油滴油滴电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元，电子的电荷量约为质单元，电子

3、的电荷量约为_c，电子的质量约为电子的质量约为_kg.任何带电任何带电体所带电量只能是电子电量的体所带电量只能是电子电量的_1.610199.11031 整数倍整数倍核心要点突破核心要点突破一、发现阴极射线的过程一、发现阴极射线的过程1辉光放电现象辉光放电现象(1)放电管若有稀薄气体，在放电管两极加上高放电管若有稀薄气体，在放电管两极加上高压可看到辉光放电现象但若管内气体非常稀压可看到辉光放电现象但若管内气体非常稀薄即接近真空时，辉光现象消失薄即接近真空时，辉光现象消失(2)辉光放电的应用：利用其发光效应辉光放电的应用：利用其发光效应(如霓虹灯、如霓虹灯、日光灯日光灯)以及正常辉光放电的稳压效

4、应以及正常辉光放电的稳压效应(如氖稳如氖稳压管压管)2荧光的产生：玻璃管内气体接近真空，辉荧光的产生：玻璃管内气体接近真空，辉光消失，却在阴极孔外玻管壁上观察到荧光，光消失，却在阴极孔外玻管壁上观察到荧光，并且能使不透明物体产生阴影，后来认定产生并且能使不透明物体产生阴影，后来认定产生这种现象的原因是阴极发出的某种射线撞击玻这种现象的原因是阴极发出的某种射线撞击玻璃的结果，即阴极射线璃的结果，即阴极射线3阴极射线的应用：如示波管、电视显像管、阴极射线的应用：如示波管、电视显像管、电子显微镜，高速的阴极射线打在某些金属靶电子显微镜，高速的阴极射线打在某些金属靶上能产生上能产生x射线，还能用于研究

5、物质晶体结构，射线，还能用于研究物质晶体结构，直接用于切割、熔化、焊接等直接用于切割、熔化、焊接等特别提醒：特别提醒：(1)辉光现象产生的条件是：气体稀辉光现象产生的条件是：气体稀薄薄(2)阴极射线的来源：若真空度高，阴极射线的阴极射线的来源：若真空度高，阴极射线的粒子主要来自阴极；若真空度不高的放电管，粒子主要来自阴极；若真空度不高的放电管，粒子可能来自管中气体；为了研究阴极射线，粒子可能来自管中气体；为了研究阴极射线，就必需把玻璃管抽成真空就必需把玻璃管抽成真空即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1关于阴极射线，下列说法正确的是关于阴极射线，下列说法正确的是()a阴极射

6、线就是稀薄气体导电的辉光放电现象阴极射线就是稀薄气体导电的辉光放电现象b阴极射线是在真空管内由阴极发出的电子流阴极射线是在真空管内由阴极发出的电子流c阴极射线是某一频率的电磁波阴极射线是某一频率的电磁波d阴极射线可以直线传播，也可被电场、磁场阴极射线可以直线传播，也可被电场、磁场偏转偏转解析：解析：选选bd.阴极射线是在真空管中由阴极发出阴极射线是在真空管中由阴极发出的电子流，的电子流，b正确，正确，c错电子可被电场、磁场错电子可被电场、磁场偏转，偏转，d正确正确二、探究阴极射线性质的方法二、探究阴极射线性质的方法1带电性质的判断方法带电性质的判断方法(1)在阴极射线所经区域加上电场，通过打在

7、荧在阴极射线所经区域加上电场，通过打在荧光屏上的亮点的变化和电场的情况确定带电的光屏上的亮点的变化和电场的情况确定带电的性质性质(2)在阴极射线所经区域加一磁场，根据亮点位在阴极射线所经区域加一磁场，根据亮点位置的变化和左手定则确定带电的性质置的变化和左手定则确定带电的性质2比荷的测定方法比荷的测定方法(1)让阴极射线垂直进入某一电场中，在荧光屏让阴极射线垂直进入某一电场中，在荧光屏上亮点位置发生变化上亮点位置发生变化即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2.如图如图1811所示，一只阴极射线管，左侧所示，一只阴极射线管，左侧不断有射线射出，若在管的正下方放一通电直不断有射线

8、射出，若在管的正下方放一通电直导线导线ab时，发现射线径迹下偏，则时，发现射线径迹下偏，则()a导线中的电流由导线中的电流由a流向流向bb导线中的电流由导线中的电流由b流向流向ac若要使电子束的径迹往上偏，可以通过改若要使电子束的径迹往上偏，可以通过改变变ab中的电流方向来实现中的电流方向来实现d电子束的径迹与电子束的径迹与ab中的电流方向无关中的电流方向无关解析：解析：选选bc.解答此题应注意几点：解答此题应注意几点：(1)阴极射线的粒子带负电，由左手定则判断管阴极射线的粒子带负电，由左手定则判断管内磁场垂直纸面向里内磁场垂直纸面向里(2)由安培定则判定由安培定则判定ab中电流的方向由中电流

9、的方向由b向向a.(3)电流方向改变，管内磁场方向改变，电子受电流方向改变，管内磁场方向改变，电子受力方向也改变，故力方向也改变，故b、c对对图图1811课堂互动讲练课堂互动讲练测量带电粒子的比荷测量带电粒子的比荷在汤姆孙测量阴极射线比荷的实验中，采在汤姆孙测量阴极射线比荷的实验中，采用了如图用了如图1812所示的阴极射线管，从所示的阴极射线管，从c出来出来的阴极射线经过的阴极射线经过a、b间的电场加速后，水平射入间的电场加速后，水平射入长度为长度为l的的d、g平行板间，接着在荧光屏平行板间，接着在荧光屏f中心中心出现荧光斑若在出现荧光斑若在d、g间加上方向向下，场强间加上方向向下，场强为为e

10、的匀强电场，阴极射线将向上偏转；的匀强电场，阴极射线将向上偏转；如果再利用通电线圈在如果再利用通电线圈在d、g电场区加上一垂电场区加上一垂直纸面的磁感应强度为直纸面的磁感应强度为b的匀强磁场的匀强磁场(图中未图中未画画)，荧光斑恰好回到荧光屏中心，接着再去，荧光斑恰好回到荧光屏中心，接着再去掉电场，阴极射线向下偏转，偏转角为掉电场，阴极射线向下偏转，偏转角为，试，试解决下列问题：解决下列问题：(1)说明阴极射线的电性；说明阴极射线的电性；(2)说明图中磁场沿什么方向；说明图中磁场沿什么方向；(3)根据根据l、e、b和和，求出阴极射线的比荷，求出阴极射线的比荷图图1812【思路点拨】【思路点拨】

11、由阴极射线在电场和磁场中受由阴极射线在电场和磁场中受到的电场力和洛伦兹力的方向判断电性和磁场到的电场力和洛伦兹力的方向判断电性和磁场方向，利用两力的平衡关系，及阴极射线在磁方向，利用两力的平衡关系，及阴极射线在磁场中做匀速圆周运动列方程求解比荷场中做匀速圆周运动列方程求解比荷【精讲精析】【精讲精析】(1)由于阴极射线向上偏转，因由于阴极射线向上偏转，因此受电场力方向向上，又由于匀强电场方向向此受电场力方向向上，又由于匀强电场方向向下，则电场力的方向与电场方向相反，所以阴下，则电场力的方向与电场方向相反，所以阴极射线带负电极射线带负电(2)由于所加磁场使阴极射线受到向下的洛伦兹由于所加磁场使阴极

12、射线受到向下的洛伦兹力，由左手定则得磁场的方向垂直纸面向里力，由左手定则得磁场的方向垂直纸面向里图图1813【答案】【答案】见精讲精析见精讲精析【方法总结】【方法总结】(1)带电粒子在匀强电场中做类带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，在匀强磁场中做匀速圆周运动，可平抛运动，在匀强磁场中做匀速圆周运动，可利用几何知识求其半径利用几何知识求其半径(2)带电粒子通过互相垂直的匀强电磁场时，可带电粒子通过互相垂直的匀强电磁场时，可使其做匀速直线运动，根据使其做匀速直线运动，根据qebqv求出速求出速度度电子所带电量的精确数值最早是由美国物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

13、他测定了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子所带的电量密立根实验的原理如图1814所示，所示，a、b是两块平行放置的水平金属板，是两块平行放置的水平金属板，a板带正电，板带正电，b板带负电从喷雾器嘴喷出的小油板带负电从喷雾器嘴喷出的小油滴，落到滴，落到a、b两板之间的电场中两板之间的电场中电荷量的量子化电荷量的量子化小油滴由于摩擦而带负电，调节小油滴由于摩擦而带负电，调节a、b两板间的电两板间的电压，可使

14、小油滴受到的电场力和重力平衡已知压，可使小油滴受到的电场力和重力平衡已知小油滴静止处的电场强度是小油滴静止处的电场强度是1.92105 n/c，油滴，油滴半径是半径是1.64104 cm，油的密度是，油的密度是0.851 g/cm3，求油滴所带的电量，这个电量是电子电量的多少求油滴所带的电量，这个电量是电子电量的多少倍？倍？图图1814【答案】【答案】8.021019 c5倍倍变式训练变式训练2密立根用喷雾的方法获得了带电密立根用喷雾的方法获得了带电油滴，然后把这些带有不同电荷量和质量的油油滴，然后把这些带有不同电荷量和质量的油滴置于电场中，通过电场力和重力平衡的方法滴置于电场中，通过电场力和重力平衡的方法最终测得了带电油滴的电荷量某次测量中，最终测得了带电油滴的电荷量某次测量中，他得到了如下数据，则可得出结论为：他得到了如下数据，则可得出结论为：_.油滴编油滴编号号1234电荷量电荷量/c6.4110199.7010191.610194.821019解析：解析：由表中电荷量一栏中的数据可以看出，由表中电荷量一栏中的数据可以看出，6.4110 1 9大约为大