高二物理电子的发现

高中物理新人教版

选修３-5系列课件1/1818.1《电子发觉》2/18教学目标1、知识与技能（1）了解阴极射线及电子发觉过程；（2）知道汤姆孙研究阴极射线发觉电子试验及理论推导。2、过程与方法：培养学生对问题分析和处理能力，初步了解原子不是最小不可分割粒子。3、情感、态度与价值观：了解人类对原子认识和研究经历了一个十分漫长过程，这一过程也是辩证发展过程，依据事实建立学说，发展学说，或是决定学说取舍，发觉新事实，再建立新学说。人类就是这么经过光行为，经过分析和研究，逐步认识原子。教学重点：阴极射线研究。教学难点：汤姆孙发觉电子理论推导。教学方法：试验演示和启发式综合教学法。教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备。3/18

19世纪是电磁学大发展时期,到七、八十年代电气工业开始有了发展,其中电气照明也吸引了许多科学家注意，问题包括低压气体放电现象，于是，人们竞相研究与低压气体发电现象相关问题。4/18

阴极射线是低压气体放电过程中出现一个奇特现象，德国物理学家J.普吕克尔在1858年利用低压气体放电管研究气体放电时发觉.从低压气体放电管阴极发出一个射线。

阴极射线

对其本性研究形成了英国学派微粒说和德国学派以太说。1876年，戈德斯坦研究。5/18阴极射线

对其本性研究造成了英国学派微粒说和德国学派以太。

粒子和电磁波有什么区分？试验

试验该怎么做？6/18J.J.汤姆孙对阴极射线进行了一系列试验研究。他确认阴极射线是带电粒子。自1890年起开始研究。7/18MN气体放电管-+深入做试验：确定荷质比经检验为负电荷8/18MN一个质量为m,电量为e带电粒子,以速度v垂直进入磁场B中,在平行板MN间产生竖直向上电场E,在垂直电场向外方向上加一磁场B,适当地调整电场和磁场强度,能够测出速度大小V=E/B+-1897年得到试验结果：荷质比约为质子倍9/18试验结果：荷质比约为质子倍

深入分析试验结果：是电荷比质子大？还是质量比质子小？（测量）

深入拓展研究对象：用不一样材料做阴极做试验，光电效应、热离子发射效应、射线（研究对象普遍化）。试验结论：电子是原子组成部分，是比原子跟基本物质单元。10/18

美国科学家密立根又准确地测定了电子电量：

e=1.6022×10－19C

依据荷质比，能够准确地计算出电子质量为：

m=9.1094×10－31kg

11/18回顾：公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为：万物是由大量不可分割微粒组成，即原子。19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小不可分割实心球体,物质由原子组成,原子不能被创造,也不能被毁灭,在化学改变中原子不可分割,他们性质在化学反应中保持不变。12/18

电子发觉含有伟大意义，因为这一事件使人们认识到自然界还有比原子更小实物。电子发觉打开了通向原子物理学大门,人们开始研究原子结构

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他被科学界誉为“一位最先打开通向基本粒子物理学大门伟人”13/18J.J.汤姆生对电子研究过程和方法⒈定性研究：

J.J.汤姆生还改进了赫兹静电场偏转试验，他深入提升了真空度，而且减小极间电压，以预防气体电离，终于取得了稳定静电偏转。得出阴极射线带负电。⒉定量研究：计算出阴极射线荷质比e/m。⒊普遍性证实

14/18习题1：如图，在两平行板间有平行均匀电场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，x轴垂直纸面向外，一束速度、荷质比相同粒子沿OO’方向从O’射入，打在屏上P（-）点，求：（1）粒子带何种电荷？（2）B方向？（3）粒子荷质比？O’OMN思索与研讨15/18习题2：示波管中电子枪原理图如图。管内为空，A为发射热电子阴极，K为接在高电势点加速阳极，A、K间电压为U。电子离开阴极是速度能够忽略，电子经加速后从K小孔中射出时速度大小为v，下面说法正确是：()A、假如A、K间距离减半，电压U、不变，则离开时速率变为2vB、假如A、K间距离减半，电压U、不变，则离开时速率变为v/2C、假如A、K间距离不变，电压U减半，则离开时速率变为2v