高中物理第一節(jié)電子的現(xiàn)學(xué)案新人教版選修

1、第十八章 原子結(jié)構(gòu)1電子的發(fā)現(xiàn)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1知道陰極射線的組成，電子是原子的組成部分。2體會(huì)電子發(fā)現(xiàn)過(guò)程中所蘊(yùn)含的科學(xué)方法。3知道電荷是量子化的，領(lǐng)會(huì)電子的發(fā)現(xiàn)對(duì)揭示原子結(jié)構(gòu)的意義?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】1體會(huì)電子發(fā)現(xiàn)過(guò)程中蘊(yùn)含的科學(xué)方法。2電子電荷量的確定以及比荷的確定。【課前預(yù)習(xí)】1陰極射線（1）在_條件下，把氣體分子中原來(lái)結(jié)合在一起的_電荷分開(kāi)的過(guò)程叫氣體的電離；（2）陰極射線是x射線還是帶電粒子流呢？若是帶電粒子流，顯然可以由在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的_來(lái)確定。2電子的發(fā)現(xiàn)（1）物理學(xué)家_在對(duì)陰極射線的研究中斷定，陰極射線是帶_電的粒子流，并求出了它的比荷，確定了組成陰極射線的粒子是_，它是原子的組成部分

2、；（2）電子的電荷量是通過(guò)_實(shí)驗(yàn)測(cè)定的，數(shù)值為e =_，一個(gè)電子所帶電荷量的數(shù)值也叫基本電荷，其它帶電體的帶電量是基本電荷的_倍?！绢A(yù)習(xí)檢測(cè)】1如圖所示，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)射線徑跡下偏，則（ ）A導(dǎo)線中的電流由A流向BB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)2如圖所示，讓一束均勻的陰極射線垂直穿過(guò)正交的電磁場(chǎng)，選擇合適的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場(chǎng)強(qiáng)度E，帶電

3、粒子將不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，然后撤去電場(chǎng)，粒子將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑為R，求陰極射線中帶電粒子的比荷。0 q3密立根油滴實(shí)驗(yàn)首先測(cè)出了元電荷的數(shù)值，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，油滴從噴霧器噴出，以某一速度進(jìn)入水平旋轉(zhuǎn)的平板之間。今一帶負(fù)電的油滴，不加電場(chǎng)時(shí)，油滴由于受到重力作用加速下落，速率變大，受到的空氣阻力也變大，因此油滴很快會(huì)以一恒定速率勻速下落。若兩板間加一電壓，使板間形成向下的電場(chǎng)E，油滴下落的最終速率為。已知運(yùn)動(dòng)中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式計(jì)算（其中r為油滴半徑，為空氣粘滯系數(shù)）。實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)出為已知，求：（1）油滴所帶的電荷量；（2）經(jīng)多次測(cè)量得到許多油滴的測(cè)量值如下表Q的測(cè)量值（單位：）Q6.

4、418.019.6511.2312.8314.48 分析這些數(shù)據(jù)可知什么規(guī)律？解析（1）不加電場(chǎng)時(shí)，由油滴受力平衡得：加電場(chǎng)E時(shí)，由油滴受力平衡得：兩式聯(lián)立得：（2）油滴的電荷量Q都是的整數(shù)倍。參 考 答 案 【課前預(yù)習(xí)】1.（1）強(qiáng)電場(chǎng)作用，正負(fù)； （2）偏轉(zhuǎn)；2（1）湯姆遜，負(fù)，電子； （2）密立根油滴，整數(shù)；【預(yù)習(xí)檢測(cè)】1BC， 2， 3堂中互動(dòng)【典題探究】陽(yáng)極【例題1】1897年，物理學(xué)家湯姆孫正式測(cè)定了電子的比荷，打破了原子不可再分的觀點(diǎn)。因此，湯姆孫的實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)發(fā)展史上最著名的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)之一。在實(shí)驗(yàn)中，湯姆孫采用了如圖所示的陰極射線管，從電子槍C出來(lái)的電子經(jīng)過(guò)A、B間的電場(chǎng)加速后，

5、水平飛向長(zhǎng)度為L(zhǎng)的D、E平行板間，接著在熒光屏F中心出現(xiàn)熒光斑，若在D、E間加上方向向上、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電子將向下偏轉(zhuǎn)；如果再利用通電線圈在D、E電場(chǎng)區(qū)加上一垂直紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)），熒光斑恰好回到熒光屏中心，接著再去掉電場(chǎng)，電子向上偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角為，試解決下列問(wèn)題：（1）說(shuō)明圖中磁場(chǎng)沿什么方向；（2）根據(jù)L、E、B和，求出電子的比荷。解析（1）磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。（2）當(dāng)電子在D、E間做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)有：。當(dāng)在D、E間的磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)有，同時(shí)又有：可得：?！纠}2】電子所帶電荷量的精確數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。他測(cè)定了數(shù)千個(gè)帶電油滴的電荷量，發(fā)現(xiàn)這些電荷量都等于某個(gè)最小電荷量的整數(shù)倍。這個(gè)最小電荷量就是電子所帶的電荷量。密立根實(shí)驗(yàn)的原理如圖所示，A、B是兩塊平行放置的水平金屬板，A板帶正電，B板帶負(fù)電。從噴霧器噴出的小油滴落到A、B兩板之間的電場(chǎng)中，小油滴由于摩擦而帶負(fù)電，調(diào)節(jié)A、B兩板間的電壓，可使小油滴受到的電場(chǎng)力和重力平衡。已知小油滴靜止處的電場(chǎng)強(qiáng)度是，油滴半徑是，油