高中物理 第二章 原子結(jié)構(gòu) 第1節(jié) 電子課件 教科選修3-5

判天地之美，析萬物之理判天地之美，析萬物之理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)P3第二章第二章 原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)1 1電子陰極射線的研究陰極射線的研究 活動一問題一：射線從何而來的？問題一：射線從何而來的？問題二：射線是粒子還是問題二：射線是粒子還是電磁波？帶電嗎？電磁波？帶電嗎？問題三：湯姆生是如何確定問題三：湯姆生是如何確定射線的性質(zhì)和電性的。射線的性質(zhì)和電性的。湯姆生湯姆生 的偉大發(fā)現(xiàn)的偉大發(fā)現(xiàn)湯姆生使陰極射線在電場和磁場中產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，湯姆生使陰極射線在電場和磁場中產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，來確定射線微粒的帶電性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)表明，陰極來確定射線微粒的帶電性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)表明，陰極射線就是帶負(fù)電的粒子流。湯姆生發(fā)現(xiàn)電子之射線就是帶負(fù)電的粒子流。湯姆生發(fā)現(xiàn)電子之前人們認(rèn)為原子是組成物體的最小微粒前人們認(rèn)為原子是組成物體的最小微粒,是不是不可再分的可再分的.湯姆生對陰極射線等現(xiàn)象的研究中湯姆生對陰極射線等現(xiàn)象的研究中發(fā)現(xiàn)了電子發(fā)現(xiàn)了電子,從而敲開了原子的大門從而敲開了原子的大門.射線微粒比荷的測定射線微粒比荷的測定 活動二問題一：什么是比荷？測定比荷對確問題一：什么是比荷？測定比荷對確定微粒的性質(zhì)有何意義？定微粒的性質(zhì)有何意義？問題二：如何利用磁場或電場確定電問題二：如何利用磁場或電場確定電子的比荷？子的比荷？讓帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場，如果僅受磁讓帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場，如果僅受磁場力作用，將做勻速圓周運(yùn)動，洛侖茲力提場力作用，將做勻速圓周運(yùn)動，洛侖茲力提供向心力：供向心力：evBrvm2湯姆生如何測定出粒子速度湯姆生如何測定出粒子速度v和半徑和半徑r？1、讓粒子垂直射入正交的電磁場做勻速、讓粒子垂直射入正交的電磁場做勻速直線運(yùn)動：直線運(yùn)動：BEv 2、讓粒子垂直射入勻強(qiáng)電場僅受電場力作、讓粒子垂直射入勻強(qiáng)電場僅受電場力作用達(dá)到最大偏轉(zhuǎn)用達(dá)到最大偏轉(zhuǎn)hdr2 計(jì)算出的荷質(zhì)比大約比當(dāng)時知道的計(jì)算出的荷質(zhì)比大約比當(dāng)時知道的質(zhì)量最小的氫離子的荷質(zhì)比達(dá)質(zhì)量最小的氫離子的荷質(zhì)比達(dá)2000倍。這有兩種可能：或者這倍。這有兩種可能：或者這種帶電粒子的電荷量很大；或者它種帶電粒子的電荷量很大；或者它的質(zhì)量很小。的質(zhì)量很小。湯姆孫發(fā)現(xiàn)，用不同材料的陰極和不同的湯姆孫發(fā)現(xiàn)，用不同材料的陰極和不同的方法做實(shí)驗(yàn)，所得比荷的數(shù)值是相等的。方法做實(shí)驗(yàn)，所得比荷的數(shù)值是相等的。這說明，這種粒子是構(gòu)成各種物質(zhì)的共有這說明，這種粒子是構(gòu)成各種物質(zhì)的共有成分。并由實(shí)驗(yàn)測得的陰極射線粒子的比成分。并由實(shí)驗(yàn)測得的陰極射線粒子的比荷是氫離子比荷的近兩千倍。若這種粒子荷是氫離子比荷的近兩千倍。若這種粒子的電荷量與氫離子的電荷量機(jī)同，則其質(zhì)的電荷量與氫離子的電荷量機(jī)同，則其質(zhì)量約為氫離子質(zhì)量的近兩千分之一。湯姆量約為氫離子質(zhì)量的近兩千分之一。湯姆孫后續(xù)的實(shí)驗(yàn)粗略測出了這種粒子的電荷孫后續(xù)的實(shí)驗(yàn)粗略測出了這種粒子的電荷量確實(shí)與氫離子的電荷量差別不大，證明量確實(shí)與氫離子的電荷量差別不大，證明了湯姆孫的猜測是正確的。了湯姆孫的猜測是正確的。電子電荷量的精確測定電子電荷量的精確測定 元電荷元電荷 活動三問題：如何利用如圖的裝置測問題：如何利用如圖的裝置測定電子的電荷量？定電子的電荷量？密立根油滴實(shí)驗(yàn)的原理圖密立根油滴實(shí)驗(yàn) 密立根測量出電子的電量密立根測量出電子的電量Ce19106022.1根據(jù)比荷，可以計(jì)算出電子的質(zhì)量根據(jù)比荷，可以計(jì)算出電子的質(zhì)量kgm31101094.9電子發(fā)現(xiàn)的偉大意義電子發(fā)現(xiàn)的偉大意義 活動四科學(xué)家在對陰極射線的研究中發(fā)現(xiàn)了電子，科學(xué)家在對陰極射線的研究中發(fā)現(xiàn)了電子，使人們對微觀世界的認(rèn)識進(jìn)入了一個新的使人們對微觀世界的認(rèn)識進(jìn)入了一個新的時代，電子的發(fā)現(xiàn)是時代，電子的發(fā)現(xiàn)是19世紀(jì)末物理學(xué)史上世紀(jì)末物理學(xué)史上的三大發(fā)現(xiàn)之一。在物理學(xué)的發(fā)展中具有的三大發(fā)現(xiàn)之一。在物理學(xué)的發(fā)展中具有比較重要的作用。了解科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)比較重要的作用。了解科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)電子的，應(yīng)用了哪些研究方法，對我們學(xué)電子的，應(yīng)用了哪些研究方法，對我們學(xué)好物理有重要的幫助作用。好物理有重要的幫助作用。如圖所示，一只陰極射線管，左側(cè)不斷有射如圖所示，一只陰極射線管，左側(cè)不斷有射線射出，若在管的正下方放一通電直導(dǎo)線線射出，若在管的正下方放一通電直導(dǎo)線AB時，時，發(fā)現(xiàn)射線徑跡下偏，則發(fā)現(xiàn)射線徑跡下偏，則()A導(dǎo)線中的電流由導(dǎo)線中的電流由A流向流向BB導(dǎo)線中的電流由導(dǎo)線中的電流由B流向流向AC若要使電子束的徑跡往上偏，可以通過改變?nèi)粢闺娮邮膹桔E往上偏，可以通過改變AB中的電流方向來實(shí)現(xiàn)中的電流方向來實(shí)現(xiàn)D電子束的徑跡與電子束的徑跡與AB中的電流方向無關(guān)中的電流方向無關(guān)隨堂訓(xùn)練：隨堂訓(xùn)練：解答此題應(yīng)注意幾點(diǎn)：解答此題應(yīng)注意幾點(diǎn)：(1)陰極射線的粒子帶負(fù)電，由左手定則判斷管陰極射線的粒子帶負(fù)電，由左手定則判斷管內(nèi)磁場垂直紙面向里內(nèi)磁場垂直紙面向里(2)由安培定則判定由安培定則判定AB中電流的方向由中電流的方向由B向向A.(3)電流方向改變，管內(nèi)磁場方向改變，電子受電流方向改變，管內(nèi)磁場方向改變，電子受力方向也改變，故力方向也改變，故C對對【答案】【答案】BC