《高中物理 第三章 原子結(jié)構(gòu)之謎 3.1 敲開原子的大門教案 粵教版選修35》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第三章 原子結(jié)構(gòu)之謎 3.1 敲開原子的大門教案 粵教版選修35(2頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、3.1 敲開原子的大門課堂互動三點剖析一、陰極射線的研究1.1858年德國人普呂克爾在研究氣體放電時,注意到放電管正對陽極的管壁上發(fā)出了熒光,證明是因為有一種射線從陰極發(fā)出打在管壁上所致,因此就把這一射線叫陰極射線.2.E戈德斯認為陰極射線是一種電磁輻射,但英國物理學家克魯克斯和其他的人卻說不是;他們認為陰極射線是某種粒子束.1897年,物理學家J湯姆生證實了陰極射線也會被電荷影響而偏轉(zhuǎn),無疑解決了這一問題.然而這些陰極“粒子”是什么呢?那時候唯一知道的帶負電的粒子是原子的負離子.實驗證明,陰極射線粒子不可能是這種離子,因為它們受電磁場的偏轉(zhuǎn)如此強,所以它們必然具有難以想象的高電荷,要不就是非
2、常輕的粒子,質(zhì)量不到氫原子的1/1 000,最后確定它為電子.二、研究“陰極射線”性質(zhì)所需的電磁場知識1.陰極射線的本質(zhì)是電子,在不大的電磁場中運動時,所受電場力或洛倫茲力遠大于所受重力,故研究電磁力對電子運動影響時,一般不考慮重力影響.2.當電子流垂直磁場進入磁場,電子將做勻速圓周運動,所受洛倫茲力提供其做圓周運動的向心力,即evB=得R=,然后根據(jù)所給幾何關(guān)系,不難求出電子射到熒光屏上的偏轉(zhuǎn)量.3.質(zhì)量為me,電荷量為e的電子,假設(shè)以速度v垂直射入電場強度為E的電場,如圖3-1-3所示:射出電場時其偏移量y=;圖3-1-3各個擊破【例1】 關(guān)于陰極射線的本質(zhì),下列說法正確的是( )A.陰極
3、射線本質(zhì)是氫原子 B.陰極射線本質(zhì)是電磁波C.陰極射線本質(zhì)是電子 D.陰極射線本質(zhì)是X射線解析:陰極射線是原子受激發(fā)射出的電子,關(guān)于陰極射線是電磁波、X射線都是在研究陰極射線過程中的一些假設(shè),是錯誤的.答案:C類題演練1關(guān)于陰極射線的性質(zhì),判斷正確的是( )A.陰極射線帶負電 B.陰極射線帶正電C.陰極射線的比荷比氫原子比荷大 D.陰極射線的比荷比氫原子比荷小解析:通過讓陰極射線在電場、磁場中的偏轉(zhuǎn)的研究發(fā)現(xiàn)陰極射線帶負電,而且比荷比氫原子的比荷大得多,故僅A、C兩項正確.答案:AC類題演練2湯姆生是怎樣發(fā)現(xiàn)電子的?解析:湯姆生通過測定陰極射線的電性實驗,測得陰極射線中含有帶負電的粒子,然后通
4、過測定陰極射線中負粒子的比荷的大?。ㄍㄟ^帶電粒子在電磁場中的運動實驗)從而推理得到陰極射線中的粒子是電子.答案:見解析【例2】 一束電子流在經(jīng)U=5 000 V的加速電壓加速后,在距兩極板等距處垂直進入平行板間的勻強電場,如圖3-1-2所示,若兩板間距d=1.0 cm,板長l=5.0 cm,那么,要使電子能從平行板間飛出,兩個極板上最多能加多大電壓?圖3-1-2解析:在加速電壓一定時,偏轉(zhuǎn)電壓U越大,電子在極板間的偏距就越大.當偏轉(zhuǎn)電壓大到使電子剛好擦著極板的邊緣飛出,此時的偏轉(zhuǎn)電壓,即為題目要求的最大電壓.加速過程,由動能定理得eU= 進入偏轉(zhuǎn)電場,電子在平行于板面的方向上做勻速運動l=v0t 在垂直于板面的方向做勻加速直線運動,加速度a= 偏距y= 能飛出的條件為y 解式得U=4.0102 V.答案:U4.0102 V6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375