电子的发现6 (改)

1、这些璀璨的灯光是如何产生的呢？这些璀璨的灯光是如何产生的呢？我们从了解原子结构开始吧！我们从了解原子结构开始吧！第十八章原子结构第十八章原子结构第一节电子的发现第一节电子的发现汤姆生的伟大发现汤姆生的伟大发现 汤姆生发现电子之前人们认为原子是组成汤姆生发现电子之前人们认为原子是组成物体的最小微粒物体的最小微粒, ,是不可再分的是不可再分的. .汤姆生对汤姆生对阴极射线等现象的研究中发现了电子阴极射线等现象的研究中发现了电子, ,从而从而敲开了原子的大门敲开了原子的大门. .一、探索阴极射线一、探索阴极射线阅读教材阅读教材4747页回答：页回答： 1、什么是阴极射线？、什么是阴极射线？ 2、对阴

2、极射线本质的认识有哪两种不同、对阴极射线本质的认识有哪两种不同的观点？的观点？思考与讨论：思考与讨论： 根据带电粒子在电、磁场中的运动规律，根据带电粒子在电、磁场中的运动规律，哪些方法可以判断运动的带电粒子所带电哪些方法可以判断运动的带电粒子所带电荷的正负号？荷的正负号？二、电子的发现二、电子的发现阅读教材阅读教材4747页最后一段到页最后一段到4848页最后一段：回答页最后一段：回答1 1、认识实验装置的作用，分析阴极射线的运动情况。、认识实验装置的作用，分析阴极射线的运动情况。实验装置实验装置（1 1）K K、A A部分产生阴极射线部分产生阴极射线（2 2）A A、B B只让水平运动的阴极

3、射线通过只让水平运动的阴极射线通过（3 3）D D1 1、D D2 2之间加电场或磁场检测阴极射线是否带电和带电性质之间加电场或磁场检测阴极射线是否带电和带电性质（4 4）荧光屏显示阴极射线到达的位置，对阴极射线的偏转做定量）荧光屏显示阴极射线到达的位置，对阴极射线的偏转做定量的测定的测定k kA AB BD D2 2P P2 2p p1 1p p3 3D D1 1+_+_运动分析运动分析实验过程中阴极射线是在哪几种条件下通过金属实验过程中阴极射线是在哪几种条件下通过金属板板D D1 1、D D2 2的？在这几种条件下，阴极射线受到几的？在这几种条件下，阴极射线受到几个力的作用？做什么性质的运

4、动？个力的作用？做什么性质的运动？ （1）未加电场和磁场时，阴极射线不受力，做未加电场和磁场时，阴极射线不受力，做匀速直线运动；匀速直线运动； （2）加电场、未加磁场时，阴极射线只受库仑）加电场、未加磁场时，阴极射线只受库仑力，做类平抛运动力，做类平抛运动； （3）加电场和磁场时，阴极射线受库仑力和洛）加电场和磁场时，阴极射线受库仑力和洛伦兹力，通过调整电场、磁场的强度，可使其做伦兹力，通过调整电场、磁场的强度，可使其做匀速直线运动；匀速直线运动； （4） 加磁场、未加电场时，阴极射线只受洛伦加磁场、未加电场时，阴极射线只受洛伦兹力作用，做匀速圆周运动。兹力作用，做匀速圆周运动。2 2、教材图

5、、教材图18.1-218.1-2所示实验其实验目的是什么？所示实验其实验目的是什么？（1）判断阴极射线是否带电；）判断阴极射线是否带电；（2）如果阴极射线带电，则测出其比）如果阴极射线带电，则测出其比荷。荷。3 3、18.1-218.1-2所示实验装置测阴极射线比荷的基本思所示实验装置测阴极射线比荷的基本思路是怎样的？路是怎样的？ 加电场使阴极射线偏转加电场使阴极射线偏转再加磁场使阴极射线不偏转再加磁场使阴极射线不偏转每个阴极射线微粒受到的库仑力等于洛伦兹力求每个阴极射线微粒受到的库仑力等于洛伦兹力求出阴极射线的速度出阴极射线的速度只保留磁场，让阴极射线粒子做匀速圆周运动，只保留磁场，让阴极射

6、线粒子做匀速圆周运动，其向心力是洛伦兹力，进一步求出阴极射线的比其向心力是洛伦兹力，进一步求出阴极射线的比荷。荷。4 4、根据思考与讨论自己推导阴极射、根据思考与讨论自己推导阴极射线的比荷线的比荷. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B速度选择器速度选择器VqEqVBE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B带电粒子带电粒子在磁场中偏转模型在磁场中偏转模型VLdqVBOr2dr 带电粒子在电场中的偏转模型带电粒子在电场中的偏

7、转模型VqEyYDLEdO 1 1、若平行板间电场强度为、若平行板间电场强度为E,E,在垂直电场方向上加一在垂直电场方向上加一怎样的磁场怎样的磁场, ,可以让粒子在可以让粒子在D D1 1D D2 2间做间做匀速直线运动匀速直线运动？2 2、撤去电场、撤去电场, ,以速度以速度v v垂直进入磁场垂直进入磁场B B中的粒子中的粒子, ,做做匀速圆周运动匀速圆周运动2vmevBrrBEmq218971897年得到实验结果：年得到实验结果：荷质比约为质子的荷质比约为质子的20002000倍倍可以测出速度大小可以测出速度大小v+ +- -eE=evBBEv 联立联立解得解得 汤姆孙还发现用不同材料的阴

8、极做实验荷汤姆孙还发现用不同材料的阴极做实验荷质比数值都相同。这说明什么？质比数值都相同。这说明什么？ 进一步做实验：确定电荷量和质量进一步做实验：确定电荷量和质量汤姆孙汤姆孙进一步的实验进一步的实验得到了什么实验结果？得到了什么实验结果？ 这种带电粒子是构成这种带电粒子是构成各种物质的共有成分。各种物质的共有成分。粒子的电荷量粒子的电荷量与氢离子的大与氢离子的大致相同。致相同。这种组成阴极射线的带电粒子被称为这种组成阴极射线的带电粒子被称为电子电子。意意义义在在1919世纪末年，物理学的世纪末年，物理学的三项重大三项重大的实验发现：的实验发现：X X射线、放射性和电子射线、放射性和电子。电子

9、的发现使人们认识到自。电子的发现使人们认识到自然界还有然界还有比原子更小的实物比原子更小的实物。电子的发现打开了通。电子的发现打开了通向原子物理学的大门向原子物理学的大门 , ,人们开始研究原子的结构人们开始研究原子的结构。 荷质比大有两种可能：或者这种带电粒子的电荷量很荷质比大有两种可能：或者这种带电粒子的电荷量很大；或者它的质量很小。大；或者它的质量很小。有关阴极射线有关阴极射线实验总结实验总结带负电，且电荷量与氢离子相同带负电，且电荷量与氢离子相同质量是最轻的原子近质量是最轻的原子近 1/2000 1/2000 阴极射线是由比最小的原子还小的多的带负电荷的微粒构成的正离子的轰击正离子的轰

10、击紫外线照射紫外线照射放射性物质放射性物质阴极射线阴极射线光电流光电流射线射线金属受热金属受热热离子流热离子流J.J J.J 汤姆孙汤姆孙( (英国英国) )1857 1857 19401940 1889 1889年年4 4月月3030日，日，J.J.J.J.汤姆孙正式宣汤姆孙正式宣布发现电子布发现电子; ; 电子的发现，结束了关于阴极射线电子的发现，结束了关于阴极射线本质的争论本质的争论; ; 从此，人类意识到，原子并不是组从此，人类意识到，原子并不是组成物质的最小单位，探索原子结构的成物质的最小单位，探索原子结构的序幕由此拉开序幕由此拉开 由于由于J.J.J.J.汤姆生的杰出贡献，汤姆生的

11、杰出贡献，19061906年他获得诺贝尔物理学奖。年他获得诺贝尔物理学奖。191.60217733 4910Ce（ ）密立根油滴实验密立根油滴实验密立根密立根 (美国)Robert A.Millikan1868年1953年密立根油滴实验密立根油滴实验密立根油滴实验的原理图Ce19106022. 1根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量kgm31101094. 9质子质量与电子质量的比值质子质量与电子质量的比值mp/me=183619101910年美国物理学家密立根利用油滴实验第一次较为精确测年美国物理学家密立根利用油滴实验第一次较为精确测量出电子电荷量量出

12、电子电荷量密立根通过实验还发现，电荷具有量子化的特征。即任何电密立根通过实验还发现，电荷具有量子化的特征。即任何电荷只能是荷只能是e e的整数倍。的整数倍。1 1、关于密立根、关于密立根“油滴实验油滴实验”的科学意义，的科学意义，下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) ( )A A测得了电子的电荷量测得了电子的电荷量B B提出了电荷分布的量子化观点提出了电荷分布的量子化观点C C为电子质量的最终获得作出了突出贡献为电子质量的最终获得作出了突出贡献D D为人类进一步研究原子的结构提供了一为人类进一步研究原子的结构提供了一定的理论依据定的理论依据ABCD课堂检测课堂检测【课堂例题】一只阴极射线管

13、，左侧不断有电子射出，若在【课堂例题】一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方，放一通电直导线管的正下方，放一通电直导线AB时，发现射线径迹向下偏，时，发现射线径迹向下偏，则：（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，可以通过改变若要使电子束的径迹往上偏，可以通过改变AB中的电流中的电流 方向来实现方向来实现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ABBC2.2.关于阴极射线的性质，判断正确的是关于阴极射线的性质，判断正确的是( () )A A阴极射线带负电阴极射线带负电B B

14、阴极射线带正电阴极射线带正电C C阴极射线的比荷比氢原子核的比荷大阴极射线的比荷比氢原子核的比荷大D D阴极射线的比荷比氢原子核的比荷小阴极射线的比荷比氢原子核的比荷小ACC3 3、关于阴极射线的实质，下列说法正、关于阴极射线的实质，下列说法正确的是确的是( ( ) )A A阴极射线实质是氢原子阴极射线实质是氢原子B B阴极射线实质是电磁波阴极射线实质是电磁波C C阴极射线实质是电子阴极射线实质是电子D D阴极射线实质是阴极射线实质是X X射线射线4.4.关于电子的发现者，下列说法正确的是关于电子的发现者，下列说法正确的是 ( () ) A A英国的汤姆孙英国的汤姆孙 B B德国的普吕克尔德国的普吕克尔 C C德国的戈德斯坦德国的戈德斯坦 D D美国的密立根美国的密