第一节电子的发现

教学课题：第一节电子的发现课时：一课时教师：教学目标1、知识与技能（1）了解阴极射线及电子发现的过程；（2）知道汤姆孙研究阴极射线发现电子的实验及理论推导。2、过程与方法：培养学生对问题的分析和解决能力，初步了解原子不是最小不可分割的粒子。3、情感、态度与价值观：理解人类对原子的认识和研究经历了一个十分漫长的过程，这一过程也是辩证发展的过程，根据事实建立学说，发展学说，或是决定学说的取舍，发现新的事实，再建立新的学说。人类就是这样通过光的行为，经过分析和研究，逐渐认识原子的。教学重点：阴极射线的研究。教学难点：汤姆孙发现电子的理论推导。教学方法：实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。教学过程：引入：图片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！发现的背景19世纪是电磁学大发展的时期,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的注意，问题涉及低压气体放电现象，于是，人们竞相研究与低压气体放电现象有关的问题。第十八章原子结构第一节电子的发现新课教学一、阴极射线阴极射线是低压气体放电过程中出现的一种奇特现象。1858年德国物理学家普吕克尔较早发现了气体导电时的辉光放电现象。1876年德国物理学家戈德斯坦认为管壁上的荧光是由于玻璃受到的阴极发出的某种射线的撞击而引起的，并把这种未知射线称之为阴极射线。对其本性的研究形成了英国学派的微粒说和德国学派的以太说。电磁波说：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。粒子说：代表人物：汤姆生认为这种射线的本质是一种高速粒子流。二、电子的发现英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子。实验装置如图所示，思考:金属板D1D2之间未加电场时射线不偏转，射在屏上的P1点，按图示方向加电场E之后，射线发生偏转并射到屏上的P2点，由此推断阴极射线带有什么性质的电荷？带负电思考:为使阴极射线不发生偏转，在平行极板区域应采取什么措施？在平行板区域加一磁场且磁场方向必须垂直纸面向外，当满足条件时，则阴极射线不发生偏转，则：做一做:1、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？做一做:2、若撤去电场，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？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：阅读教材49页，思考问题：1、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？2、汤姆孙进一步的实验得到了什么实验结果？3、电子的电荷量是由谁测量出的？为什么说电荷是量子化的？这种带电粒子是构成各种物质的共有成分进一步做实验：确定电荷量和质量，粒子的电荷量与氢离子的大致相同。这种组成阴极射线的带电粒子被称为电子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。电子的质量m×1031kg对科学发展史的影响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”巩固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（BC）A、导线中的电流由A流向BB、导线中的电流由B流向AC、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。巩固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