高中物理 第二章 原子結(jié)構(gòu) 第1節(jié) 電子課件 教科選修3-5

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1、判天地之美，析萬物之理判天地之美，析萬物之理實驗實驗P3第二章第二章 原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)1 1電子陰極射線的研究陰極射線的研究 活動一問題一：射線從何而來的？問題一：射線從何而來的？問題二：射線是粒子還是問題二：射線是粒子還是電磁波？帶電嗎？電磁波？帶電嗎？問題三：湯姆生是如何確定問題三：湯姆生是如何確定射線的性質(zhì)和電性的。射線的性質(zhì)和電性的。湯姆生湯姆生 的偉大發(fā)現(xiàn)的偉大發(fā)現(xiàn)湯姆生使陰極射線在電場和磁場中產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，湯姆生使陰極射線在電場和磁場中產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，來確定射線微粒的帶電性質(zhì)。實驗表明，陰極來確定射線微粒的帶電性質(zhì)。實驗表明，陰極射線就是帶負(fù)電的粒子流。湯姆生發(fā)現(xiàn)電子之射線就是帶負(fù)電的粒子流

2、。湯姆生發(fā)現(xiàn)電子之前人們認(rèn)為原子是組成物體的最小微粒前人們認(rèn)為原子是組成物體的最小微粒,是不是不可再分的可再分的.湯姆生對陰極射線等現(xiàn)象的研究中湯姆生對陰極射線等現(xiàn)象的研究中發(fā)現(xiàn)了電子發(fā)現(xiàn)了電子,從而敲開了原子的大門從而敲開了原子的大門.射線微粒比荷的測定射線微粒比荷的測定 活動二問題一：什么是比荷？測定比荷對確問題一：什么是比荷？測定比荷對確定微粒的性質(zhì)有何意義？定微粒的性質(zhì)有何意義？問題二：如何利用磁場或電場確定電問題二：如何利用磁場或電場確定電子的比荷？子的比荷？讓帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場，如果僅受磁讓帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場，如果僅受磁場力作用，將做勻速圓周運(yùn)動，洛侖茲力提場力作用，將

3、做勻速圓周運(yùn)動，洛侖茲力提供向心力：供向心力：evBrvm2湯姆生如何測定出粒子速度湯姆生如何測定出粒子速度v和半徑和半徑r？1、讓粒子垂直射入正交的電磁場做勻速、讓粒子垂直射入正交的電磁場做勻速直線運(yùn)動：直線運(yùn)動：BEv 2、讓粒子垂直射入勻強(qiáng)電場僅受電場力作、讓粒子垂直射入勻強(qiáng)電場僅受電場力作用達(dá)到最大偏轉(zhuǎn)用達(dá)到最大偏轉(zhuǎn)hdr2 計算出的荷質(zhì)比大約比當(dāng)時知道的計算出的荷質(zhì)比大約比當(dāng)時知道的質(zhì)量最小的氫離子的荷質(zhì)比達(dá)質(zhì)量最小的氫離子的荷質(zhì)比達(dá)2000倍。這有兩種可能：或者這倍。這有兩種可能：或者這種帶電粒子的電荷量很大；或者它種帶電粒子的電荷量很大；或者它的質(zhì)量很小。的質(zhì)量很小。湯姆孫發(fā)現(xiàn)，

4、用不同材料的陰極和不同的湯姆孫發(fā)現(xiàn)，用不同材料的陰極和不同的方法做實驗，所得比荷的數(shù)值是相等的。方法做實驗，所得比荷的數(shù)值是相等的。這說明，這種粒子是構(gòu)成各種物質(zhì)的共有這說明，這種粒子是構(gòu)成各種物質(zhì)的共有成分。并由實驗測得的陰極射線粒子的比成分。并由實驗測得的陰極射線粒子的比荷是氫離子比荷的近兩千倍。若這種粒子荷是氫離子比荷的近兩千倍。若這種粒子的電荷量與氫離子的電荷量機(jī)同，則其質(zhì)的電荷量與氫離子的電荷量機(jī)同，則其質(zhì)量約為氫離子質(zhì)量的近兩千分之一。湯姆量約為氫離子質(zhì)量的近兩千分之一。湯姆孫后續(xù)的實驗粗略測出了這種粒子的電荷孫后續(xù)的實驗粗略測出了這種粒子的電荷量確實與氫離子的電荷量差別不大，證明

5、量確實與氫離子的電荷量差別不大，證明了湯姆孫的猜測是正確的。了湯姆孫的猜測是正確的。電子電荷量的精確測定電子電荷量的精確測定 元電荷元電荷 活動三問題：如何利用如圖的裝置測問題：如何利用如圖的裝置測定電子的電荷量？定電子的電荷量？密立根油滴實驗的原理圖密立根油滴實驗 密立根測量出電子的電量密立根測量出電子的電量Ce19106022.1根據(jù)比荷，可以計算出電子的質(zhì)量根據(jù)比荷，可以計算出電子的質(zhì)量kgm31101094.9電子發(fā)現(xiàn)的偉大意義電子發(fā)現(xiàn)的偉大意義 活動四科學(xué)家在對陰極射線的研究中發(fā)現(xiàn)了電子，科學(xué)家在對陰極射線的研究中發(fā)現(xiàn)了電子，使人們對微觀世界的認(rèn)識進(jìn)入了一個新的使人們對微觀世界的認(rèn)識

6、進(jìn)入了一個新的時代，電子的發(fā)現(xiàn)是時代，電子的發(fā)現(xiàn)是19世紀(jì)末物理學(xué)史上世紀(jì)末物理學(xué)史上的三大發(fā)現(xiàn)之一。在物理學(xué)的發(fā)展中具有的三大發(fā)現(xiàn)之一。在物理學(xué)的發(fā)展中具有比較重要的作用。了解科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)比較重要的作用。了解科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)電子的，應(yīng)用了哪些研究方法，對我們學(xué)電子的，應(yīng)用了哪些研究方法，對我們學(xué)好物理有重要的幫助作用。好物理有重要的幫助作用。如圖所示，一只陰極射線管，左側(cè)不斷有射如圖所示，一只陰極射線管，左側(cè)不斷有射線射出，若在管的正下方放一通電直導(dǎo)線線射出，若在管的正下方放一通電直導(dǎo)線AB時，時，發(fā)現(xiàn)射線徑跡下偏，則發(fā)現(xiàn)射線徑跡下偏，則()A導(dǎo)線中的電流由導(dǎo)線中的電流由A流向流向BB導(dǎo)

7、線中的電流由導(dǎo)線中的電流由B流向流向AC若要使電子束的徑跡往上偏，可以通過改變?nèi)粢闺娮邮膹桔E往上偏，可以通過改變AB中的電流方向來實現(xiàn)中的電流方向來實現(xiàn)D電子束的徑跡與電子束的徑跡與AB中的電流方向無關(guān)中的電流方向無關(guān)隨堂訓(xùn)練：隨堂訓(xùn)練：解答此題應(yīng)注意幾點：解答此題應(yīng)注意幾點：(1)陰極射線的粒子帶負(fù)電，由左手定則判斷管陰極射線的粒子帶負(fù)電，由左手定則判斷管內(nèi)磁場垂直紙面向里內(nèi)磁場垂直紙面向里(2)由安培定則判定由安培定則判定AB中電流的方向由中電流的方向由B向向A.(3)電流方向改變，管內(nèi)磁場方向改變，電子受電流方向改變，管內(nèi)磁場方向改變，電子受力方向也改變，故力方向也改變，故C對對【答案】【答案】BC