2024-2025学年高中物理第三章原子结构之谜第1节敲开原子的大门教案2粤教版选修3-5

PAGE1-敲开原子的大门（一）学问与技能1．了解阴极射线及电子发觉的过程2．知道汤姆生探讨阴极射线发觉电子的试验及理论推导（二）过程与方法培育学生对问题的分析和解决实力，初步了解原子不是最小不行分割的粒子。（三）情感、看法与价值观理解人类对原子的相识和探讨经验了一个非常漫长的过程，这一过程也是辩证发展的过程。依据事实建立学说，发展学说，或是确定学说的取舍，发觉新的事实，再建立新的学说。人类就是这样通过光的行为，经过分析和探讨，渐渐相识原子的。★教学重点阴极射线的探讨★教学难点汤姆生发觉电子的理论推导★教学方法试验演示和启发式综合教学法★教学用具：投影片，多媒体协助教学设备★课时支配1课时★教学过程（一）引入新课老师：很早以来，人们始终认为构成物质的最小粒子是原子，原子是一种不行再分割的粒子。这种相识始终统治了人类思想近两千年。直到19世纪末，科学家对试验中的阴极射线深化探讨时，发觉了电子，使人类对微观世界有了新的相识。电子的发觉是19世纪末、20世纪初物理学三大发觉之一。（二）进行新课1．阴极射线讲解并描述：气体分子在高压电场下可以发生电离，使原来不带电的空气分子变成具有等量正、负电荷的带电粒子，使不导电的空气变成导体。设疑：是什么缘由让空气分子变成带电粒子的？带电粒子从何而来的？科学家在探讨气体导电时发觉了辉光放电现象。史料：1858年德国物理学家普吕克尔较早发觉了气体导电时的辉光放电现象。德国物理学家戈德斯坦探讨辉光放电现象时认为这是从阴极发出的某种射线引起的。所以他把这种未知射线称之为阴极射线。对于阴极射线的本质，有大量的科学家作出大量的科学探讨，主要形成了两种观点。（1）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。（2）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。思索：你能否设计一个试验来进行阴极射线的探讨，能通过试验现象来说明这种射线是一种电磁波还是一种高速粒子流。假如出现什么样的现象就可以认为这是一种电磁波，假如出现其他什么样的现象就可以认为这是一种高速粒子流，并能否测定这是一种什么粒子。2．汤姆生的探讨英国物理学家汤姆生在探讨阴极射线时发觉了电子。（1）当在平行极板上加一如图所示的电场，发觉阴极射线打在荧光屏上的位置向下偏，则可判定，阴极射线带有负电荷。（2）为使阴极射线不发生偏转，则请思索可在平行极板区域实行什么措施。（3）依据带电的阴极射线在电场中的运动状况可知，其速度偏转角依据已知量，可求出阴极射线的比荷。思索：利用磁场使带电的阴极射线发生偏转，能否依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？汤姆生发觉，用不同材料的阴极和不同的方法做试验，所得比荷的数值是相等的。这说明，这种粒子是构成各种物质的共有成分。并由试验测得的阴极射线粒子的比荷是氢离子比荷的近两千倍。若这种粒子的电荷量与氢离子的电荷量机同，则其质量约为氢离子质量的近两千分之一。汤姆生后续的试验粗略测出了这种粒子的电荷量的确与氢离子的电荷量差别不大，证明白汤姆生的揣测是正确的。汤姆生把新发觉的这种粒子称之为电子。电子的电荷量e＝1.60217733×10－19C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试验测量出的。密立根通过试验还发觉，电荷具有量子化的特征。即任何电荷只能是e的整数倍。电子的质量m＝9.1093897×10－31kg例(单选)阴极射线从阴极射线管中的阴极发出，在其间的高电压下加速飞向阳极，如图3所示．若要使射线向上偏转，所加磁场的方向应为()图3A．平行于纸面对左B．平行于纸面对上C．垂直于纸面对外D．垂直于纸面对里解析由于阴极射线的本质是电子流，阴极射线方向向右传播，说明电子的运动方向向右，利用左手定则，使电子所受洛伦兹力方向平行于纸面对上，由此可知磁场方向应为垂直于纸面对外，故选项C正确．答案C课堂练习1．(单选)关于阴极射线的本质，下列说法正确的是()A．阴极射线本质是氢原子B．阴极射线本质是电磁波C．阴极射线本质是电子D．阴极射线本质是X射线答案C2．(单选)关于电子的下列说法中，不正确的是()A．发觉电子是从探讨阴极射线起先的B．任何物质中均有电子，它是原子的组成部分C．电子发觉的意义是：使人们相识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也具有困难的结构D．电子是带正电的，它在电场中受到的电场力方向与电场线的切线方向相同答案D3．(单选)关于密立根“油滴试验”，下列说法正确的是()A．密立根利用电场力和磁场力平衡的方法，测得了带电体的最小带电荷量B．密立根利用电场力和重力平衡的方法，推想出了带电体的最小带电荷量C．密立根利用磁偏转的学问推想出了电子的电荷量D．密立根“油滴试验”干脆验证了电子的质量不足氢离子质量的千分之一答案B（三）课堂小结科学家在对阴极射线的探讨中发觉了