第一節(jié)電子的發(fā)現(xiàn)

教學(xué)課題：第一節(jié)電子的發(fā)現(xiàn)課時：一課時教師：教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能（1）了解陰極射線及電子發(fā)現(xiàn)的過程；（2）知道湯姆孫研究陰極射線發(fā)現(xiàn)電子的實(shí)驗(yàn)及理論推導(dǎo)。2、過程與方法：培養(yǎng)學(xué)生對問題的分析和解決能力，初步了解原子不是最小不可分割的粒子。3、情感、態(tài)度與價值觀：理解人類對原子的認(rèn)識和研究經(jīng)歷了一個十分漫長的過程，這一過程也是辯證發(fā)展的過程，根據(jù)事實(shí)建立學(xué)說，發(fā)展學(xué)說，或是決定學(xué)說的取舍，發(fā)現(xiàn)新的事實(shí)，再建立新的學(xué)說。人類就是這樣通過光的行為，經(jīng)過分析和研究，逐漸認(rèn)識原子的。教學(xué)重點(diǎn)：陰極射線的研究。教學(xué)難點(diǎn)：湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的理論推導(dǎo)。教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)演示和啟發(fā)式綜合教學(xué)法。教學(xué)用具：投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備。教學(xué)過程：引入：圖片這些璀璨的燈光是如何產(chǎn)生的呢？我們從了解原子結(jié)構(gòu)開始吧！發(fā)現(xiàn)的背景19世紀(jì)是電磁學(xué)大發(fā)展的時期,到七、八十年代電氣工業(yè)開始有了發(fā)展,其中電氣照明也吸引了許多科學(xué)家的注意，問題涉及低壓氣體放電現(xiàn)象，于是，人們競相研究與低壓氣體放電現(xiàn)象有關(guān)的問題。第十八章原子結(jié)構(gòu)第一節(jié)電子的發(fā)現(xiàn)新課教學(xué)一、陰極射線陰極射線是低壓氣體放電過程中出現(xiàn)的一種奇特現(xiàn)象。1858年德國物理學(xué)家普呂克爾較早發(fā)現(xiàn)了氣體導(dǎo)電時的輝光放電現(xiàn)象。1876年德國物理學(xué)家戈德斯坦認(rèn)為管壁上的熒光是由于玻璃受到的陰極發(fā)出的某種射線的撞擊而引起的，并把這種未知射線稱之為陰極射線。對其本性的研究形成了英國學(xué)派的微粒說和德國學(xué)派的以太說。電磁波說：代表人物：赫茲認(rèn)為這種射線的本質(zhì)是一種電磁波的傳播過程。粒子說：代表人物：湯姆生認(rèn)為這種射線的本質(zhì)是一種高速粒子流。二、電子的發(fā)現(xiàn)英國物理學(xué)家湯姆孫在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)了電子。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，思考:金屬板D1D2之間未加電場時射線不偏轉(zhuǎn)，射在屏上的P1點(diǎn)，按圖示方向加電場E之后，射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)并射到屏上的P2點(diǎn)，由此推斷陰極射線帶有什么性質(zhì)的電荷？帶負(fù)電思考:為使陰極射線不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在平行極板區(qū)域應(yīng)采取什么措施？在平行板區(qū)域加一磁場且磁場方向必須垂直紙面向外，當(dāng)滿足條件時，則陰極射線不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則：做一做:1、若撤去磁場，帶電粒子由P1點(diǎn)偏離到P2，P2到P1豎直距離為y,屏幕到金屬板D1、D2右端的距離為D，你能算出陰極射線的比荷嗎？做一做:2、若撤去電場，利用磁場使帶電的陰極射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)，能否根據(jù)磁場的特點(diǎn)和帶電粒子在磁場中的運(yùn)動規(guī)律來計(jì)算陰極射線的比荷？陰極射線打在屏上的P2點(diǎn)，只要測出粒子打到屏上的速度方向（與水平方向的夾角θ）由圖可知：閱讀教材49頁，思考問題：1、湯姆孫還發(fā)現(xiàn)用不同材料的陰極做實(shí)驗(yàn)荷質(zhì)比數(shù)值都相同。這說明什么？2、湯姆孫進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)得到了什么實(shí)驗(yàn)結(jié)果？3、電子的電荷量是由誰測量出的？為什么說電荷是量子化的？這種帶電粒子是構(gòu)成各種物質(zhì)的共有成分進(jìn)一步做實(shí)驗(yàn)：確定電荷量和質(zhì)量，粒子的電荷量與氫離子的大致相同。這種組成陰極射線的帶電粒子被稱為電子第一次較為精確測量出電子電荷量的是美國物理學(xué)家密立根利用油滴實(shí)驗(yàn)測量出的。密立根的實(shí)驗(yàn)表明，電荷具有量子化的特征。即任何帶電體的電量只能是e的整數(shù)倍。電子的質(zhì)量m×1031kg對科學(xué)發(fā)展史的影響電子的發(fā)現(xiàn)具有偉大的意義，因?yàn)檫@一事件使人們認(rèn)識到自然界還有比原子更小的實(shí)物。電子的發(fā)現(xiàn)打開了通向原子物理學(xué)的大門,人們開始研究原子的結(jié)構(gòu)。他被科學(xué)界譽(yù)為“一位最先打開通向基本粒子物理學(xué)大門的偉人”鞏固1、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，發(fā)現(xiàn)射線徑跡向下偏，則（BC）A、導(dǎo)線中的電流由A流向BB、導(dǎo)線中的電流由B流向AC、若要使電子束的徑跡往上偏，可以通過改變AB中的電流方向來實(shí)現(xiàn)。D、電子束的徑跡與AB中的電流方向無關(guān)。鞏固2、有一電子（電荷量為e）經(jīng)電壓為U0的電場加速后，進(jìn)入兩塊間距為