2023学年完整公开课版电子的发现

第一节电子的发现第十八章原子的结构81858年，德国物理学家普吕克尔利用低压气体放电管研究气体放电时发现一种奇特的现象。1876年德国物理学家戈德斯坦研究后命名为阴极射线阴极射线

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。1.电磁波说：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。J.J.汤姆孙阴极射线的本质两种观点1电磁辐射和带电微粒最大的区别是什么？2哪些方法可以判断带电粒子所带电荷的正负号？探究案

英国物理学家JJ汤姆孙自1890年起开始研究，对阴极射线进行了一系列的实验研究。他认为阴极射线是带电粒子流。实验验证二、电子的发现实验装置如图所示1未加电场时射线不偏转，射在屏上的P1点之后，射线发生偏转并射到屏上的P2点P2ABP1P3D1D2+-带负电第一步：确定其电性ABP1P3D1D2加一方向垂直纸面向外的磁场，粒子重新射在屏上的P1点第二步：确定其速度

+-

法一:若撤去磁场,带电粒子由P1点偏离到P2，P2到P1竖直距离为y,屏幕到金属板D1、D2右端的距离为D，你能算出阴极射线的比荷吗？emLD

v0yP2AByP1P3D1D2第三步：确定其比荷emy1y2LD

v0yθ又因为：

且

化简得：

法二：利用磁场使带电的阴极射线发生偏转，能否根据磁场的特点和带电粒子在磁场中的运动规律来计算阴极射线的比荷？荧光屏LDv0θ........................

阴极射线打在屏上的P2点，只要测出粒子打到屏上的速度方向（与水平方向的夹角θ）由图可知：荧光屏L

v0θ

θ比荷约为质子比荷的2000倍。是q比质子大？还是m比质子小？

汤姆孙猜测：这可能表示阴极射线粒子电荷量的大小与一个氢离子一样，而质量比氢离子小得多。

后来汤姆孙测得了这种粒子的电荷量与氢离子电荷量大致相同，由此可以看出他当初的猜测是正确的。后来阴极射线的粒子被称为电子实验结论分析

进一步拓展研究对象：用不同的材料做成的阴极做实验，做光电效应实验、热离子发射效应实验、β射线（研究对象普遍化）。

电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元。电子

电子的电荷量是由谁测量出的？电子电量的发现说明了什么？阅读与思考:

第一次较为精确测量出电子电荷量的是美国物理学家密立根利用油滴实验测量出的。密立根精确地测定了电子的电量：

e=16022×10－19C

根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量为：

m=91094×10－31g质子质量与电子质量的比值：

密立根的实验表明，电荷具有量子化的特征。即任何带电体的电量只能是e的整数倍。回顾：公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体,物质由原子组成,原子不能被创造,也不能被毁灭,在化学变化中原子不可分割,他们的性质在化学反应中保持不变。

电子的发现具有伟大的意义，因为这一事件使人们认识到自然界还有比原子更小的实物。电子的发现打开了通向原子物理学的大门,人们开始研究原子的结构他被科学界誉为“一位最先打开通向基本粒子物理学大门的伟人”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B。

B．导线中的电流由B流向A。

C．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。AB练习:BC练习:2、有一电子（电荷量为e）经电压为U0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：（1）金属板AB的长度。（2）电子穿出电场时的动能。ABU0v0++++－－－－习题1：如图，在两平行板间有平行的均匀电场E，匀强磁场B。MN是荧光屏，中心为O，OO’=L，在荧光屏上建立一个坐标系，原点是O，y轴向上，轴垂直