1、,即1896 年發(fā)現(xiàn) X 射線、1896 年發(fā)現(xiàn)放射線、 1897 年發(fā)現(xiàn)電,它的發(fā)現(xiàn)者是英國科學(xué)家約瑟夫湯姆孫,并獲得,即1896 年發(fā)現(xiàn) X 射線、1896 年發(fā)現(xiàn)放射線、 1897 年發(fā)現(xiàn)電,它的發(fā)現(xiàn)者是英國科學(xué)家約瑟夫湯姆孫,并獲得 1906 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。,掀開了微觀世界中更深層次奧秘的關(guān)鍵一頁,它具有內(nèi)部結(jié)構(gòu) ,是可分的 ,電子是組成原子的普適成分。電子的發(fā)現(xiàn)開,成為現(xiàn)代信息技術(shù)的重要基礎(chǔ)。? 電子的發(fā)現(xiàn),知道電子是原子的組成部分,體會(huì)發(fā)現(xiàn)電子的過程中蘊(yùn)含的科學(xué)方法。,及發(fā)現(xiàn)電子的意義。,甚至還知道原子核由質(zhì)子和中子組成,要努力創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境 ,提出問題 ,讓學(xué)生,繼而發(fā)現(xiàn)原子不

2、是最小的微粒?下面我們就來討論這些問題。:一種觀點(diǎn)認(rèn)為陰極射線是一種,陰極射線的本質(zhì)是 帶負(fù)電的粒子,湯姆孫被譽(yù)為“一位最先打,是比原子更基本的物質(zhì)單元。,但是學(xué)生對(duì)人類認(rèn)識(shí)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的發(fā)展,那么是怎么發(fā)現(xiàn)電子電磁輻射 ,另一種觀19 世紀(jì)末,物理學(xué)上出現(xiàn)了三大發(fā)現(xiàn)子。電子是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的基本粒子開通向基本粒子物理學(xué)大門的偉人”電子的發(fā)現(xiàn) ,沖擊了道爾頓關(guān)于原子不可分割的觀念宣告原子不是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒辟了原子物理學(xué)的嶄新研究領(lǐng)域你知道電子的發(fā)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)代物理學(xué)的貢獻(xiàn)嗎課時(shí) 18.11.知道陰極射線是由電子組成的2.知道湯姆孫研究陰極射線發(fā)現(xiàn)電子的實(shí)驗(yàn)及其理論推導(dǎo)3.知道電荷是量子化的 ,知道

3、元電荷的數(shù)值。4.領(lǐng)會(huì)電子的發(fā)現(xiàn)對(duì)揭示原子結(jié)構(gòu)的重大意義。重點(diǎn)難點(diǎn) :電子發(fā)現(xiàn)過程的認(rèn)識(shí)教學(xué)建議 : 從本章開始學(xué)習(xí)原子和原子核的結(jié)構(gòu)。雖然學(xué)生在初中物理和化學(xué)中已經(jīng)粗略地知道原子由原子核和核外電子組成史卻知之甚少 ,因此這兩章的知識(shí)對(duì)學(xué)生來說幾乎是全新的。教學(xué)中充分討論體驗(yàn)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的艱辛。導(dǎo)入新課 :19 世紀(jì)末,科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電子的?電子的發(fā)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)有何意義1.陰極射線19 世紀(jì),對(duì)于陰極射線的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)有兩種觀點(diǎn)點(diǎn)認(rèn)為陰極射線是 帶電微粒。2.電子的發(fā)現(xiàn)(1)1897 年,湯姆孫根據(jù)陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況斷定流,并求出了這種粒子的 比荷。,所得的比荷

4、都是 相同的,后來,組成陰極射線的粒子被稱為光電效應(yīng)、熱離子發(fā)射效應(yīng)和19091913 年間由密立根通過著名的:電荷是量子化的 ,即任何帶電體的電荷只能是? ,另一種認(rèn)為是帶電微粒。? ,發(fā)現(xiàn)所有射線的比荷數(shù)值都是相等的?有何意義 ? ,而且再次證明了電子是原子的組成部分1858 年利用低壓氣體放電管研究氣體放電時(shí)發(fā)現(xiàn)的?，F(xiàn),當(dāng)時(shí)的物理學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)陰極射線的? ,所得的比荷都是 相同的,后來,組成陰極射線的粒子被稱為光電效應(yīng)、熱離子發(fā)射效應(yīng)和19091913 年間由密立根通過著名的:電荷是量子化的 ,即任何帶電體的電荷只能是? ,另一種認(rèn)為是帶電微粒。? ,發(fā)現(xiàn)所有射線的比荷數(shù)值都是相等的?

5、有何意義 ? ,而且再次證明了電子是原子的組成部分1858 年利用低壓氣體放電管研究氣體放電時(shí)發(fā)現(xiàn)的。現(xiàn),當(dāng)時(shí)的物理學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)陰極射線的? :一種觀點(diǎn)認(rèn)為陰極射線是一種電磁輻射,所以有一種觀點(diǎn)認(rèn)為陰極射線是電磁輻射。,湯姆孫設(shè)計(jì)了如圖所示的氣體放電管A、A形成一束細(xì)細(xì)的射線,可以研究射線的性質(zhì)。當(dāng)金屬板,射線不偏轉(zhuǎn)。電射線等,發(fā)現(xiàn)都有相同的粒子電“油滴實(shí)驗(yàn)”做出的。電子電荷的e的整數(shù)倍。,由此說明這種,同時(shí)還說明了物質(zhì)所帶的電荷是量子? ,另一種觀點(diǎn),從陰極 K發(fā)出的陰極射線 ,經(jīng)過,穿過兩片平行的金屬板P、P之間不加電場(chǎng)時(shí) ,P、P之間的空間 ,到達(dá)右端帶有標(biāo)尺子。(3)湯姆孫還進(jìn)一步研

6、究了子。3.電荷的量子化(1)電子電荷的精確測(cè)定是在值一般取為 e=1.610-19 C。(2)密立根實(shí)驗(yàn)更重要的發(fā)現(xiàn)1.十九世紀(jì)中期 ,科學(xué)家對(duì)陰極射線本質(zhì)的認(rèn)識(shí)有哪兩種觀點(diǎn)解答:一種認(rèn)為是不帶電的電磁波2.湯姆孫是通過什么方法來說明“電子”是組成物質(zhì)的微粒解答:湯姆孫用不同材料的陰極做氣體放電管實(shí)驗(yàn)帶電微粒是構(gòu)成物質(zhì)的共同部分。3.密立根通過什么實(shí)驗(yàn)測(cè)定了電子所帶的電荷量解答:密立根通過帶電油滴在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力和重力平衡的“油滴實(shí)驗(yàn)”測(cè)出了電子的電荷量。該實(shí)驗(yàn)不僅得到了電子的電荷量化的。主題 1:陰極射線的發(fā)現(xiàn)情景:陰極射線是德國物理學(xué)家普呂克爾在代社會(huì)對(duì)陰極射線的應(yīng)用非常廣泛。問題:

7、閱讀教材中“陰極射線”部分的內(nèi)容,回答下列問題。(1)肉眼是不能直接看到陰極射線的(2)19 世紀(jì),物理學(xué)家對(duì)陰極射線的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)有什么樣的觀點(diǎn)解答:(1)物理學(xué)家由于看到了玻璃壁上的熒光而認(rèn)識(shí)到陰極射線的存在。(2)19 世紀(jì),對(duì)陰極射線的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)有兩種觀點(diǎn)認(rèn)為陰極射線是帶電微粒。知識(shí)鏈接 :由于陰極射線可以穿透薄金屬箔主題 2:探究陰極射線的本質(zhì)情景:為了研究陰極射線的性質(zhì)與陽極相連的小孔的熒光屏上 ,產(chǎn)生熒光斑點(diǎn)。通過熒光斑點(diǎn)的位置熒光斑點(diǎn)正對(duì)著軸線位置,如果熒光斑點(diǎn)仍然打在軸線位置,說明什么 ? ,為了使偏移的熒光斑點(diǎn)回到軸線位置,若熒光斑點(diǎn)仍然打在軸線位置;若熒光斑點(diǎn)往下偏 ,則說

8、明陰極射線是帶正電的,為了使偏移的熒光斑點(diǎn)回到軸線位置,左手四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)方向,說說湯姆孫做了哪些實(shí)驗(yàn)說明“電子”是原子的組成部分,得出它的本質(zhì)是帶負(fù)電的粒子流,發(fā)現(xiàn)所有的陰極射線的粒子的比荷都相同,該電荷量大小與氫離子大致相同射線等,他發(fā)現(xiàn),不論陰極射線、 射線、光電流還是熱離子流,由此可見電子是原子的組成部分,陰極射線中的粒子主要來自陰極。如果真空度不高e;第二,密立根發(fā)現(xiàn)任何帶電體的電荷都只能是)關(guān)于陰極射線的性質(zhì) ,下列說法正確的是 (,電子電荷量與氫原子所帶電荷量相等)一只陰極射線管 ,左側(cè)不斷有電子射出)。A,如果熒光斑點(diǎn)仍然打在軸線位置,說明什么 ? ,為了使偏移的熒光斑點(diǎn)回

9、到軸線位置,若熒光斑點(diǎn)仍然打在軸線位置;若熒光斑點(diǎn)往下偏 ,則說明陰極射線是帶正電的,為了使偏移的熒光斑點(diǎn)回到軸線位置,左手四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)方向,說說湯姆孫做了哪些實(shí)驗(yàn)說明“電子”是原子的組成部分,得出它的本質(zhì)是帶負(fù)電的粒子流,發(fā)現(xiàn)所有的陰極射線的粒子的比荷都相同,該電荷量大小與氫離子大致相同射線等,他發(fā)現(xiàn),不論陰極射線、 射線、光電流還是熱離子流,由此可見電子是原子的組成部分,陰極射線中的粒子主要來自陰極。如果真空度不高e;第二,密立根發(fā)現(xiàn)任何帶電體的電荷都只能是)關(guān)于陰極射線的性質(zhì) ,下列說法正確的是 (,電子電荷量與氫原子所帶電荷量相等)一只陰極射線管 ,左側(cè)不斷有電子射出)。A流向

10、BB流向 A,可以通過改變 AB 中的電流方向來實(shí)現(xiàn)AB中的電流方向無關(guān),說明什么?如果熒光,則需要在 P、P之間加上什么方向的,則說明陰極射線不是帶,由左手定則可知 ,需要在 P、P之間,與負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反。? ,并求出;湯姆孫還,由此提出電子的概念,都包,是比原子更基本的物質(zhì)單元。,粒子可能來自管中)。,但質(zhì)量比氫原子小 ,因此陰極射,若在管的正下方放一通電直導(dǎo)線;湯姆孫又AB,發(fā)現(xiàn)斑點(diǎn)往上偏 ,說明什么 ?如果熒光斑點(diǎn)往下偏(2)若發(fā)現(xiàn)陰極射線帶負(fù)電磁場(chǎng)? 解答:(1)當(dāng)金屬板 P、P分別接上正、負(fù)電極時(shí)電粒子;若熒光斑點(diǎn)往上偏 ,則說明陰極射線是帶負(fù)電的粒子粒子。(2)如果發(fā)現(xiàn)陰極射

11、線帶負(fù)電加上垂直紙面向里的磁場(chǎng)。知識(shí)鏈接 :應(yīng)用左手定則時(shí)應(yīng)注意主題 3:湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子問題:閱讀教材中的相關(guān)內(nèi)容解答:湯姆孫首先研究了陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況了這種粒子的比荷 ;湯姆孫還用不同材料的陰極做實(shí)驗(yàn)直接測(cè)到了陰極射線粒子的電荷量的大小研究了光電效應(yīng)、熱離子發(fā)射效應(yīng)和含同樣的比原子質(zhì)量小得多的電子知識(shí)鏈接 :真空度高的放電管中氣體。主題 4:密立根的“油滴實(shí)驗(yàn)”問題:密立根的“油滴實(shí)驗(yàn)”得出了什么重要結(jié)論 ? 解答:第一,密立根的“油滴實(shí)驗(yàn)”精確測(cè)定了電子的電荷電子電荷 e的整數(shù)倍 ,即電荷是量子化的。知識(shí)鏈接 :密立根第一次較為精確地測(cè)量出電子電荷量。1.(考查陰極射線的本

12、質(zhì)A.陰極射線帶負(fù)電B.陰極射線帶正電C.陰極射線的比荷比氫原子的比荷大D.陰極射線的比荷比氫原子的比荷小【解析】陰極射線的本質(zhì)是電子線的比荷比氫原子的比荷大。【答案】 AC 2.(考查對(duì)陰極射線的應(yīng)用射線徑跡向下偏 ,則(A.導(dǎo)線中的電流由B.導(dǎo)線中的電流由C.若要使電子束的徑跡往上偏D.電子束的徑跡與,管內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,下列說法正確的是 (? ,這激發(fā)人們3。e的整數(shù)倍 ,由油滴的密度和體積可求出油滴的重力,然后判斷它與 e的倍數(shù)關(guān)系。G=43r3,通常會(huì)與庫侖力、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等相結(jié)合d,水平L2。O點(diǎn)的電子的速度大小。,管內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,下列說法正確的是 (? ,這激發(fā)人

13、們3。e的整數(shù)倍 ,由油滴的密度和體積可求出油滴的重力,然后判斷它與 e的倍數(shù)關(guān)系。G=43r3,通常會(huì)與庫侖力、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等相結(jié)合d,水平L2。O點(diǎn)的電子的速度大小。,根據(jù)速度選擇器原理即可求出其,電子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),因此,電流由 B流向 A。)。,再利用重力,解決此類題的關(guān)鍵是選取適,離開電場(chǎng)后沿出射方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)?！敬鸢浮?BC 3.(考查密立根實(shí)驗(yàn) )關(guān)于密立根油滴實(shí)驗(yàn)的科學(xué)意義A.測(cè)得了電子的電荷量B.提出了電荷量子化觀點(diǎn)C.為電子的電荷量和電子質(zhì)量的最終獲得做出了突出貢獻(xiàn)D.為人類進(jìn)一步研究原子的結(jié)構(gòu)提供了一定的理論依據(jù)【解析】根據(jù)課本知識(shí)直接做出判斷。【答案】 ABC

14、D 4.(考查發(fā)現(xiàn)電子的意義 )你認(rèn)為電子的發(fā)現(xiàn)在人類對(duì)微觀世界的認(rèn)識(shí)過程中有哪些重大意義【解析】第一 ,電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子并不是最基本的物質(zhì)單元 ,說明原子還有自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步去探索 ;第二,說明電荷是量子化的?！敬鸢浮恳娊馕鐾卣挂?:電子的相關(guān)計(jì)算1.一個(gè)半徑為 1.6410-4 cm 的帶負(fù)電油滴 ,在電場(chǎng)強(qiáng)度等于 1.92105 V/m 的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中 ,如果油滴受到的庫侖力恰好與重力平衡 ,則這個(gè)油滴帶有幾個(gè)電子的電荷量 ?已知油滴的密度為 0.851103kg/m【分析】任何帶電體所帶電荷量都是與庫侖力的平衡關(guān)系求出油滴所帶電荷量【解析】油滴重力油滴受到的電場(chǎng)力 F=ne

15、E庫侖力恰好與重力平衡 ,即 G=F3解得:n=4?3?5?！敬鸢浮?5 【點(diǎn)撥】對(duì)于電子的計(jì)算問題當(dāng)?shù)墓角蠼?。拓展?:測(cè)定電子的比荷2.湯姆孫用來測(cè)定電子的比荷 (電子的電荷量與質(zhì)量之比 )的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。從真空管內(nèi)的陰極 K發(fā)出的電子 (不計(jì)初速度、重力和電子間的相互作用 )經(jīng)加速電壓加速后 ,穿過 A中心的小孔沿中心軸 O1O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的平行極板 P和P間的區(qū)域。當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí) ,電子束打在熒光屏的中心 O點(diǎn)處,形成了一個(gè)亮點(diǎn) ;加上偏轉(zhuǎn)電壓 U后,亮點(diǎn)偏離到 O點(diǎn)(O點(diǎn)與 O點(diǎn)的豎直間距為間距可忽略不計(jì) )。此時(shí),在P和P間的區(qū)域 ,再加上一個(gè)方向垂直

16、于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng) ,調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱 ,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B時(shí),亮點(diǎn)重新回到 O點(diǎn)。已知極板水平方向的長(zhǎng)度為 L1,極板間距為 b,極板右端到熒光屏的距離為(1)求打在熒光屏(2)推導(dǎo)出電子的比荷的表達(dá)式?！痉治觥?(1)微觀粒子垂直進(jìn)入正交的電場(chǎng)、磁場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)速度。(2)當(dāng)極板間僅有偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí),電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)?。,電子以速度 v進(jìn)入后,豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng),在電場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間d1=12a?12=v=at1=?1U?,經(jīng) t2時(shí)間到達(dá)熒光屏d2=vt2=?1?2?2bd=d1+d2= L1(L2+?1),可解得? ,電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)?。,電子以速度 v進(jìn)入后,豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng),在電場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間d1=12a?12=v=at1=?1U?,經(jīng) t2時(shí)間到達(dá)熒光屏d2=vt2=?1?2?2bd=d1+d2= L1(L2+?1),可解得? 2