電子的發(fā)現(xiàn)187019課件

物理選修3-5第十八章原子的結(jié)構(gòu)科學(xué)靠?jī)蓷l腿走路，一是理論，一是實(shí)驗(yàn)。有時(shí)一條腿走在前面，有時(shí)另一條腿走在前面。但只有使用兩條腿，才能前進(jìn)?！芰⒏?/p>

這美麗的燈光背后蘊(yùn)含著怎樣的物理規(guī)律呢？第一節(jié)電子的發(fā)現(xiàn)物理選修3-5第十八章原子的結(jié)構(gòu)陰極射線的本質(zhì)一種認(rèn)為陰極射線像X射線一樣是電磁輻射一種認(rèn)為陰極射線是帶電微粒思考1：電磁輻射和帶電微粒最大的區(qū)別是什么？思考2：根據(jù)帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，你知道哪些方法可以判斷運(yùn)動(dòng)的帶電粒子所帶電荷的正負(fù)號(hào)？英國(guó)物理學(xué)家J.J.湯姆孫自1890年起開(kāi)始研究，對(duì)陰極射線進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)研究。他認(rèn)為陰極射線是帶電粒子流。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在真空度高的放電管中，陰極射線中的粒子主要來(lái)自陰極。對(duì)于真空度不高的放電管來(lái)說(shuō)，粒子還可能來(lái)自管中的氣體。湯姆孫的氣體放電管的示意圖帶電粒子的電荷量與其質(zhì)量之比——比荷q/m，是一個(gè)重要的物理量。根據(jù)帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中受力的情況，可以得出組成陰極射線的微粒的比荷。建議你依照下面的提示自己算一算。2.如果要抵消陰極射線的偏轉(zhuǎn)，使它從P2點(diǎn)回到P1，需要在兩塊金屬板之間的區(qū)域再施加一個(gè)大小、方向合適的磁場(chǎng)。這個(gè)磁場(chǎng)的方向是？寫出此時(shí)每個(gè)陰極射線微粒（質(zhì)量為m，速度為v）受到的洛侖茲力和電場(chǎng)力。你能求出陰極射線的速度v的表達(dá)式嗎？湯姆孫的氣體放電管的示意圖3.由于金屬板D、F間的距離是已知的，兩板間的電壓是可測(cè)量的，所以兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E也是已知量E=?。磁感應(yīng)強(qiáng)度B可以由電流的大小算出，同樣按已知量處理。湯姆孫的氣體放電管的示意圖4.如果去掉D1、D2間的電場(chǎng)E，只保留磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)方向與射線運(yùn)動(dòng)方向垂直。陰極射線在有磁場(chǎng)的區(qū)域?qū)?huì)形成一個(gè)半徑為r的圓弧(r可以通過(guò)P3的位置算出)。此時(shí)，組成陰極射線的粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力就是______力。湯姆孫的氣體放電管的示意圖荷質(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??？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，由此可以看出他當(dāng)初的猜測(cè)是正確的。后來(lái)陰極射線的粒子被稱為電子.實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析

進(jìn)一步拓展研究對(duì)象：用不同的材料做成的陰極做實(shí)驗(yàn)，做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)、熱離子發(fā)射效應(yīng)實(shí)驗(yàn)、β射線（研究對(duì)象普遍化）。電子是原子的組成部分，是比原子更基本的物質(zhì)單元。電子美國(guó)科學(xué)家密立根又精確地測(cè)定了電子的電量：e=1.6022×10－19C根據(jù)荷質(zhì)比，可以精確地計(jì)算出電子的質(zhì)量為：m=9.1094×10－31kg質(zhì)子質(zhì)量與電子質(zhì)量的比值：回顧：公元前5世紀(jì)，希臘哲學(xué)家德謨克利特等人認(rèn)為：萬(wàn)物是由大量的不可分割的微粒構(gòu)成的，即原子。19世紀(jì)初，英國(guó)科學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說(shuō)，他認(rèn)為原子是微小的不可分割的實(shí)心球體,物質(zhì)由原子組成,原子不能被創(chuàng)造,也不能被毀滅,在化學(xué)變化中原子不可分割,他們的性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中保持不變。習(xí)題1：如圖，在兩平行板間有平行的均勻電場(chǎng)E，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B。MN是熒光屏，中心為O，OO’=L，在熒光屏上建立一個(gè)坐標(biāo)系，原點(diǎn)是O，y軸向上，x軸垂直紙面向外，一束速度、荷質(zhì)比相同的粒子沿OO’方向從O’射入，打在屏上P（-）點(diǎn)，求：（1）粒子帶何種電荷？（2）B的方向？（3）粒子的荷質(zhì)比？O’OMN思考與研討習(xí)題2：示波管中電子槍的原理圖如圖。管內(nèi)為空，A為發(fā)射熱電子的陰極，K為接在高電勢(shì)點(diǎn)的加速陽(yáng)極，A、K間電壓為U。電子離開(kāi)陰極是速度可以忽略，電子經(jīng)加速后從K的小孔中射出時(shí)的速度大小為v，下面說(shuō)法正確的是：()A、如果A、K間距離減半，電壓U不變，則離開(kāi)時(shí)速率變?yōu)?vB、如果A、K間距離減半，電壓U不變，則離開(kāi)時(shí)速率變?yōu)関/2C、如果A、K間距離不變，電壓U減半，則離開(kāi)時(shí)速率變?yōu)?v