人教版高中物理选修3-5： 18.1 电子的发现课件

1、18.1电子的发现，1，PPT学习交流，在欣赏这美丽的光时，你有没有意识到这里发光是通电后的瓦斯气体多？ 2、PPT学习交流，自古以来就认为构成物质的最小粒子是原子，原子是不可再分割的粒子。 这种认识支配了人类思想近2000年。 十九世纪末，在研究瓦斯气体放电现象时，科学家发现了电子。 发现原子可以分割，由更小的粒子组成。 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世纪初物理学的三大发现之一。 3、PPT学习交流，真空玻璃管中的k是金属板制的阴极，a是将金属环制的阳极这些个与感应环的负极和正极分别连接。 管子里的十字状物体是金属片。 接通电源时，在两电极间施加感应环产生的约万

2、伏的高电压，观察管端玻璃壁上的亮度变化。 实验现象：看到十字架的影子。 结论：说明有光照。 4、PPT学习交流，而阴极射线在1858年，德意志物理学家普吕克尔发现了瓦斯气体导电时的辉光放电现象。 1876年，德意志物理学家金斯坦认为管壁的荧光是由阴极发出的某种放射性射线的冲击引起的，这个未知的放射性射线称为阴极射线。 阴极射线管的本质是什么？ 根据5、PPT学习交流、历史上的两个观点的讨论、6、PPT学习交流、粒子电荷的电场、磁场中的运动规则，用什么方法可以判断运动的粒子电荷带电的正负？ 回答粒子电荷与电场线或磁感线垂直进入电场(磁场)，根据它们在场区域内运动的偏转状况进行判定。 7、PPT学

3、习交流，二、电子发现，英吉利物理学家汤姆森认为阴极射线是粒子电荷流。 为了证实这个，从1890年开始他进行了一系列的实验研究。 汤姆森的气体放电管示意图，k表示产生阴极射线的a，b表示形成细线的D1、D2间施加电场或磁场，检测阴极射线的带电和带电性质的荧光屏，表示阴极射线到达的位置，定量测定阴极射线的偏转。 8、PPT学习交流，粒子电荷电荷量与其量之比比较q/m是重要的物理量。 由于粒子电荷在电场和磁场中受力，所以可以得到其比荷。 如果你当时是“阴极射线是粒子电荷”观点的支持者，请按照以下提示，考虑修正阴极射线粒子的电荷的方法。 1 .图中金属板D1、D2之间没有施加电场时，放射性射线不偏转，

4、入射到P1点。 当在图示方向上施加电场e时，放射性射线偏转而入射到屏幕上的P2点。 由此可以推测阴极射线管具有什么性质的电荷？ 带负电，同排斥吸收，9，PPT学交流，2，为了抵消阴极线的偏向，使其从P2点转向P1，在2张金属板之间的区域另外一个大小合适，需要施加与纸面垂直的方向的磁场。 这个磁场b应该朝向纸外还是朝向纸内？ 写出此时各阴板放射性射线微粒子(质量m、速度v )所受到的洛伦兹力和电荷斥力。 两个力之间应该有什么关系，当满足条件qB=qE时，阴极射线管不偏转。 从垂直纸面外、P1、P2、10、PPT学习交流、3、以上的关系求出阴极射线的速度的公式。 金属板D1、D2间的距离是已知的，

5、由于两板间的电压是可测量的，所以两板间的电场强度e是已知的。 磁场由电流产生，磁感应强度b可根据电流的大小计算，因此以已知量进行处理。 在满足条件qB=qE时，阴极射线管发生偏转，即=E/B。 去除、P1、P2、y、11、PPT学习交流、4、D1、D2之间的电场e，仅保留磁场b。 由于磁场的方向与放射性射线的运动方向垂直，所以阴极射线在D1、D2之间有磁场的区域形成半径r的圆弧，阴极射线落在屏幕的P3点。 此时，构成阴极射线的粒子进行圆周运动的向心力是洛伦兹力上的。 半径r可以根据P3点的位置和放电管的几何残奥计算，同样按已知量进行处理。原则上，这些个提示可以写出比荷公式了。变形、12、PPT

6、学习交流、电场和磁场中的偏转、带负电、不同材料电荷的数值相等、物质的共有成分、电子、紫外辐射的照射、正络离子的碰撞、金属热、放射物质的自发辐射、阴极线、热阴极线是带负电的电子流。 14、PPT学习交流、电子电荷的精确测定是1909-1913年密立根通过萩名的“油滴实验”来进行的。 电子电荷的现代值是密立根实验的更重要的发现是：电荷被量化，即任何带电体的电荷都仅是e的整数倍。 实验测定的比荷和e的数值表明，电子质量为：质子质量与电子质量之比为：MP/me=1836，15，PPT学习交流，电子发现前夕，科学足迹确认了从普鲁克尔到阴极射线到汤姆森的电子存在。 电磁波的发现者赫兹是“阴极射线是电磁波”

7、观点的支持者。 他也在阴极射线管上施加了与阴极线垂直的电场，但没有发现偏转。 因此，我们认为阴极射线管不带电。 这是因为管内的真空度不高。 汤姆森重复赫兹的这个实验时，一开始看不到偏向。 之后经过仔细分析发现问题，改善真空条件，终于如愿以偿。 赫兹和他的学生还观察到阴极射线粒子比原子小。 但是他们会选择不相信的。 的双曲馀弦值。 不用学习这种ppt，16，ppt就可以学习交流，电子的发现使人认识到原子不是构成物质的最小微粒，原子自身也具有结构。 通常，物质不带电，所以原子应该是电中性的。 但是，电子带负电，质量也小，因此，原子中必定有带正电的部分，它具有原子质量的大部分。 原子中带正电的部分和

8、带负电的电子是怎样分布的，下一节课，再讲一遍！ 17，PPT学习交流，问题和练习解答：1，汤姆森是如何发现电子的，解：汤姆森从阴极射线的电场和磁场中的偏转现象，确定其本质是带负电的粒子流，在求出该粒子的比荷的一头地进行的实验中，发现来自不同物质制成的阴极将该粒子的电荷与氢络离子电荷进行比较，实验测定该粒子的电荷量与氢络离子电荷量相同，质量远小于氢原子的质量。 据这些个报道，汤姆森发现了电子。 18、PPT学习交流、解：2、在阴极射线管内的阴极和阳极之间施加的电压为4103V .如果电子离开阴极表面的速度为0，则尝试求出电子到达阳极的速度。 代入数为v=3.75107m/s、U=4103V、19

9、、PPT学习交流、3、半径1.64x10-4cm的带电油滴，处于电场强度等于1.92x105V/m的正下方的均匀强电场。 如果油滴受到的电荷斥力正好与重力取得平衡，那么：这一油滴会携带多少电子电荷。 由已知油的密度为0.851103kg/m3、解：油滴的质量m=4/3R3、油滴受到的重力G=4/3R3g电荷斥力F=Eq、平衡条件G=F可知，在4/3R3g=Eq的真空玻璃管内，从阴极k发射的电子在被阳极a与阴极k之间的高电压加速后如果在两极板c、d之间没有电压，则电子照射到荧光的o点3360在两极板之间施加电压u，远离极板区域的电子照射到光的p点3360在极板之间比纸面更重，如果施加感应强度为b的均匀强磁场，则电子在荧光屏上产生的斑点再次返回o 已知极的长度l5.00cm、c、d间的距离d1.50cm、从极板区的中点m到荧光屏的中点o的距离L12.50cm、U=200V、B=6.310-4T.P点到o点的距离y3.0cm，求出了电子的电荷。 解：m点为坐标原点，水平右方向为x轴，垂直下方向为y轴。 (1)在对云同步施加了电场、磁场的情况下QU=Bvxq，因此vx=E/B=U/Bd，(2)在仅施加了电场的情况下，极板具有边缘时，电子在垂直方向上飞行的距离是21，PPT学习交流，另一方面，阴极射线、1876年，德意志