第1節(jié)電子的發(fā)現(xiàn)陰極射線管（高速運(yùn)動(dòng)的電子）一、探索陰極射線德國(guó)物理學(xué)家J.普呂克爾在1858年利用低壓氣體放電管研究氣體放電現(xiàn)象1.玻璃壁上有淡淡的熒光2.管中物體在玻璃壁上有影實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：1876年德國(guó)物理學(xué)家戈德斯坦認(rèn)為管壁上的熒光是由于玻璃受到陰極發(fā)出的某種射線的撞擊而引起的。所以他把這種未知射線命名為陰極射線陰極射線是什么呢？陰極射線CathoderayJ.J湯姆孫J.JThomson1857～1940英國(guó)赫茲H.RudolfHertz1857～1894德國(guó)認(rèn)為陰極射線是一種“電磁波”認(rèn)為陰極射線是一種“高速粒子流”P(pán)K我看到的是：1、它在電場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，因此不帶電2、它能穿透薄鋁片粒子是做不到的但波可以!

讓我們一起來(lái)好好想想……重走科學(xué)探索路……二、電子的發(fā)現(xiàn)1、認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)裝置的作用，分析陰極射線的運(yùn)動(dòng)情況。湯姆孫的氣體放電管的示意圖實(shí)驗(yàn)裝置（1）K、A部分產(chǎn)生陰極射線（2）A、B只讓水平運(yùn)動(dòng)的陰極射線通過(guò)（3）D1、D2之間加電場(chǎng)或磁場(chǎng)檢測(cè)陰極射線是否帶電和帶電性質(zhì)（4）熒光屏顯示陰極射線到達(dá)的位置，對(duì)陰極射線的偏轉(zhuǎn)做定量的測(cè)定kABD2p1D1p2p3二、電子的發(fā)現(xiàn)

英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)了電子。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，

金屬板D1D2之間未加電場(chǎng)時(shí)射線不偏轉(zhuǎn)，射在屏上的P1點(diǎn)，按圖示方向加電場(chǎng)E之后，射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)并射到屏上的P2點(diǎn)，由此推斷陰極射線帶有什么性質(zhì)的電荷？P2KAByP1P3D1D2思考:+-帶負(fù)電

問(wèn)題1：我們判斷陰極射線是哪種帶電粒子流？2.思考與討論問(wèn)題2：如何求比荷？負(fù)電

為使陰極射線不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在平行極板區(qū)域應(yīng)采取什么措施？

P2KAByP1P3D1D2思考:

在平行板區(qū)域加一磁場(chǎng)且磁場(chǎng)方向必須垂直紙面向外，當(dāng)滿足條件時(shí)，則陰極射線不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則：

法一、若撤去磁場(chǎng),帶電粒子由P1點(diǎn)偏離到P2，P2到P1豎直距離為y,屏幕到金屬板D1、D2右端的距離為D，你能算出陰極射線的比荷嗎？求比荷的兩方法em螢?zāi)籐Dv0yP2KAByP1P3D1D2emy1y2螢?zāi)籐Dv0yθ又因?yàn)椋?/p>

且

化簡(jiǎn)得：

法二：利用磁場(chǎng)使帶電的陰極射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)，能否根據(jù)磁場(chǎng)的特點(diǎn)和帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)計(jì)算陰極射線的比荷？熒光屏LDv0θ熒光屏LDv0θθP2

陰極射線打在屏上的P2點(diǎn)，只要測(cè)出粒子打到屏上的速度方向（與水平方向的夾角θ）由圖可知：1897年，湯姆孫得出陰極射線的本質(zhì)是帶負(fù)電的粒子流并求出了這種粒子的比荷。

這說(shuō)明不同物質(zhì)都能發(fā)射這種帶電粒子，它是構(gòu)成各種物質(zhì)的共有成分。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：荷質(zhì)比約為質(zhì)子的2000倍

進(jìn)一步拓展研究對(duì)象：用不同的材料做陰極做實(shí)驗(yàn)，光電效應(yīng)、熱離子發(fā)射效應(yīng)、β射線（研究對(duì)象普遍化）。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電子是原子的組成部分，是比原子更基本的物質(zhì)單元。

荷質(zhì)比約為質(zhì)子（氫離子）比荷的2000倍。是電荷比質(zhì)子大？還是質(zhì)量比質(zhì)子小？

湯姆孫猜測(cè)：這可能表示陰極射線粒子電荷量的大小與一個(gè)氫離子一樣，而質(zhì)量比氫離子小得多。

后來(lái)湯姆孫測(cè)得了這種粒子的電荷量與氫離子電荷量大致相同，說(shuō)明它的質(zhì)量比任何一種分子和原子的質(zhì)量都小得多，至此，湯姆孫完全確認(rèn)了電子的存在。后來(lái)陰極射線的粒子被稱(chēng)為電子3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析根據(jù)荷質(zhì)比，可以精確地計(jì)算出電子的質(zhì)量質(zhì)子質(zhì)量與電子質(zhì)量的比值mp/me=18361910年美國(guó)物理學(xué)家密立根利用油滴實(shí)驗(yàn)第一次較為精確測(cè)量出電子電荷量密立根通過(guò)實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，電荷具有量子化的特征。即任何電荷只能是e的整數(shù)倍。三、密立根油滴實(shí)驗(yàn)

電子的電荷量是由誰(shuí)測(cè)量出的？電子電量的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明了什么？閱讀與思考:

第一次較為精確測(cè)量出電子電荷量的是美國(guó)物理學(xué)家密立根利用油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)量出的。

密立根的實(shí)驗(yàn)表明，電荷具有量子化的特征。即任何帶電體的電量只能是e的整數(shù)倍。電子的質(zhì)量m＝9.1093897×10-31kg1、一只陰極射線管，左側(cè)不斷有電子射出，若在管的正下方，放一通電直導(dǎo)線AB時(shí)，發(fā)現(xiàn)射線徑跡向下偏，則：（）

A．導(dǎo)線中的電流由A流向B。

B．導(dǎo)線中的電流由B流向A。

C．若要使電子束的徑跡往上偏，可以通過(guò)改變AB中的電流方向來(lái)實(shí)現(xiàn)。

D．電子束的徑跡與AB中的電流方向無(wú)關(guān)。AB鞏固練習(xí):BC陰極射線CathoderayJ.J湯姆孫J.JThomson1857～1940英國(guó)赫茲H.RudolfHertz1857～1894德國(guó)認(rèn)為陰極射線是一種“電磁波”認(rèn)為陰極射線是一種“高速粒子流”我看到的是：它在電場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，因此不帶電它能穿透薄鋁片粒子是做不到的但波可以!我用實(shí)驗(yàn)證明了:帶負(fù)電，且電荷量與質(zhì)子相同速度遠(yuǎn)小于電磁波傳播速度質(zhì)量是最輕的原子1/2000左右WINJ.J湯姆孫(英國(guó))1857～19401889年4月30