高中物理 第18章 第1節(jié) 電子的發(fā)現(xiàn)課件 新人教版選修3-5.ppt

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成才之路 · 物理,路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 · 選修3-5,原子結(jié)構(gòu),第十八章,第一節(jié) 電子的發(fā)現(xiàn),第十八章,1858年，德國(guó)科學(xué)家普里克發(fā)現(xiàn)了陰極射線，在一個(gè)抽成真空的玻璃管兩端加上高電壓，這時(shí)陰極會(huì)發(fā)出一種射線稱為陰極射線，陰極射線究竟是什么？是原子？還是更小的物質(zhì)微粒？,1.演示實(shí)驗(yàn) 如圖所示，真空玻璃管中K是金屬板制成的_____，接感應(yīng)線圈的負(fù)極，A是金屬環(huán)制成的_____，接感應(yīng)線圈的正極，接通電源后，感應(yīng)線圈產(chǎn)生的________的高電壓加在兩個(gè)電極之間?？捎^察管端玻璃壁上亮度的變化。,陰極射線,,陰極,陽極,近萬伏,2．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 德國(guó)物理學(xué)家普呂克爾在類似的實(shí)驗(yàn)中看到玻璃壁上___________及管中物體在玻璃壁上的_____。 3．陰極射線 熒光是由于玻璃受到_____發(fā)出的某種射線的撞擊而引起的，這種射線被命名為__________。,淡淡的熒光,影,陰極,陰極射線,1.湯姆孫的探究方法 (1)讓陰極射線分別通過電場(chǎng)或磁場(chǎng)，根據(jù)偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，證明它是________的粒子流并求出了其比荷。 (2)換用不同的陰極做實(shí)驗(yàn)，所得_____的數(shù)值都相同，是氫離子比荷的近_____倍。證明這種粒子是構(gòu)成各種物質(zhì)的共同成分。 (3)進(jìn)一步研究新現(xiàn)象，不論是由于正離子的轟擊，紫外光的照射，金屬受熱還是放射性物質(zhì)的自發(fā)輻射，都能發(fā)射同樣的__________——電子。由此可見，電子是原子的__________，是比原子更_____的物質(zhì)單元。,電子的發(fā)現(xiàn),帶負(fù)電,比荷,兩千,帶電粒子,組成部分,基本,電子電荷量,量子化,1836,4．電子發(fā)現(xiàn)的重大意義 電子是人類發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)比原子小的粒子。電子的發(fā)現(xiàn)，打破了原子__________的傳統(tǒng)觀念，使人們認(rèn)識(shí)到原子不是組成物質(zhì)的_____微粒，原子本身也有內(nèi)部_____。從此，原子物理學(xué)飛速發(fā)展，人們對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代。,不可再分,最小,結(jié)構(gòu),一、對(duì)陰極射線的理解 1．陰極射線的含義 陰極射線是陰極放射出來的射線。經(jīng)驗(yàn)證它實(shí)際上就是電子流。當(dāng)金屬陰極受熱溫度變得很高時(shí)，電子熱運(yùn)動(dòng)加劇，電子熱運(yùn)動(dòng)能量足夠大時(shí)可以從金屬表面逸出，形成電子流。,2．陰極射線帶電性質(zhì)的判斷方法 陰極射線的本質(zhì)是電子，在電場(chǎng)(或磁場(chǎng))中所受電場(chǎng)力(或洛倫茲力)遠(yuǎn)大于所受重力，故研究電磁力對(duì)電子運(yùn)動(dòng)的影響時(shí)，一般不考慮重力的影響，其帶電性質(zhì)的判斷方法如下： (1)方法一：在陰極射線所經(jīng)區(qū)域加上電場(chǎng)，通過打在熒光屏上的亮點(diǎn)的變化和電場(chǎng)的情況確定帶電的性質(zhì)。 (2)方法二：在陰極射線所經(jīng)區(qū)域加一磁場(chǎng)，根據(jù)亮點(diǎn)位置的變化和左手定則確定帶電的性質(zhì)。,答案：(1)帶負(fù)電 (2)垂直紙面向外 解析：(1)陰極射線在電場(chǎng)中向下偏轉(zhuǎn)，說明射線帶負(fù)電。 (2)要使帶負(fù)電的陰極射線向上偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知，需加垂直紙面向外的磁場(chǎng)。,二、電子電荷量的測(cè)定 1．電子的電荷量 1910年美國(guó)物理學(xué)家密立根通過著名的“油滴實(shí)驗(yàn)”簡(jiǎn)練精確地測(cè)定了電子的電量。電子電荷的現(xiàn)代值為e＝1.602×10－19C。 2．電子電荷量的測(cè)定 (1)密立根實(shí)驗(yàn)的原理 a．如圖所示，兩塊平行放置的水平金屬板A、B與電源相連接，使A板帶正電，B板帶負(fù)電。從噴霧器噴嘴噴出的小油滴經(jīng)上面的金屬板中間的小孔，落到兩板之間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。,(2)密立根實(shí)驗(yàn)更重要的發(fā)現(xiàn)是：電荷是量子化的，即任何電荷的電荷量只能是元電荷e的整數(shù)倍，并求得了元電荷即電子或質(zhì)子所帶的電荷量e。,特別提醒： 密立根的“油滴實(shí)驗(yàn)”中易忽視帶電油滴的重力，從而使問題無從下手，像油滴、塵埃、小顆粒、小球等宏觀物體除特別說明外都要考慮重力。,密立根用噴霧的方法獲得了帶電液滴，然后把這些帶有不同電荷量和質(zhì)量的液滴置于電場(chǎng)中，通過電場(chǎng)力和重力平衡的方法最終測(cè)得了帶電液滴帶的電荷量。某次測(cè)量中，他得到了如下數(shù)據(jù)，則可得出結(jié)論為：________。,答案：電荷是量子化的，電荷的電荷量都是元電荷e的整數(shù)倍,關(guān)于陰極射線的性質(zhì)，下列判斷正確的是( ) 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(chǎng)、磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)的研究發(fā)現(xiàn)陰極射線帶負(fù)電，而且比荷比氫原子的比荷大得多，故A、C正確。 答案：AC,對(duì)陰極射線的理解,如圖所示，在陰極射線管正上方平行放一通有強(qiáng)電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線，則陰極射線將( ) A．向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn) B．向紙外偏轉(zhuǎn) C．向下偏轉(zhuǎn) D．向上偏轉(zhuǎn) 答案：D 解析：因?yàn)殛帢O射線是帶負(fù)電的電子流，電子從負(fù)極端射出，由左手定則可判定陰極射線(電子)向上偏轉(zhuǎn)。,,電子電荷量的測(cè)定,,(1)設(shè)油滴受到氣體的阻力f＝kv，其中k為阻力系數(shù)，求k的大小； (2)求油滴所帶電荷量。,,探究電子的比荷,,