【优化指导】2016-2017学年高中物理 第18章 原子结构 1 电子的发现课件 新人教版选修3-5.ppt

* 第十八章 原子结构 1　电子的发现 情 景 导 入 1858年,德国科学家普吕克尔发现了阴极射线,在一个抽成真空的玻璃管两端加上高电压,这时阴极会发出一种射线称为阴极射线,阴极射线究竟是什么?是原子?还是更小的物质微粒? 思 维 导 图 一 二 填一填 练一练 一、阴极射线(见课本第47页) 1.实验装置:如图所示真空玻璃管中K是金属板制成的阴极,A是金属环制成的阳极;把它们分别连在感应圈的负极和正极上。 2.实验现象:玻璃壁上出现淡淡的荧光及管中物体在玻璃壁上的影。 3.阴极射线:荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的,这种射线被命名为阴极射线。 一 二 填一填 练一练 二、电子的发现(见课本第47页) 1.汤姆孙的探究: (1)让阴极射线分别通过电场和磁场,根据偏转情况,证明它是 带负电的粒子流并求出了它的比荷。 (2)换用不同材料的阴极做实验,所得比荷的数值都相同。证明这种粒子是构成各种物质的共有成分。 (3)进一步研究新现象,不论是由于正离子的轰击,紫外光的照射,金属受热还是放射性物质的自发辐射,都能发射同样的带电粒子——电子。由此可见,电子是原子的组成部分,是比原子更基本的物质单元。 一 二 填一填 练一练 2.密立根“油滴实验”: (1)精确测定电子电荷。 (2)电荷是量子化的。 3.电子的有关常量: 填一填 练一练 如图所示,电子以初速度v0从O点进入长为l、板间距离为d、电势差为U的平行板电容器中,出电场时打在屏上P点,经测量OP距离为Y0,求电子的比荷。 解析:由于电子在电场中做类平抛运动,沿电场线方向做初速度为零的匀加速直线运动,满足: 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 探究一探究电子发现的历程? 如图,汤姆孙的气体放电管。 汤姆孙的气体放电管的示意图 (1)在金属板D1、D2之间加上图中所示的电场时,发现阴极射线向下偏转,说明它带什么性质的电荷? (2)在金属板D1、D2之间单独加哪个方向的磁场,可以让阴极射线向上偏转? 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 1.装置现象 真空玻璃管两极加上高电压→玻璃管壁上发出荧光 2.德国物理学家戈德斯坦将阴极发出的射线命名为阴极射线。 3.猜想 (1)阴极射线是一种电磁辐射。 (2)阴极射线是带电微粒。 4.英国物理学家汤姆孙让阴极射线在电场和磁场中偏转。 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 5.密立根通过“油滴实验”精确测定了电子的电荷量和电子的质量。 6.电子发现的意义 电子是人类发现的第一个比原子小的粒子。电子的发现打破了原子不可再分的传统观念,使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒,原子本身也有内部结构。这是人类对物质结构认识的一次飞跃,开创了探索原子结构奥秘的新时代。汤姆孙也由于发现了电子,不仅荣获了1906年诺贝尔物理学奖,而且被后人誉为“最先打开通向基本粒子物理学大门的伟人”。 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 【例题1】 如图,阴极射线显像管及其偏转线圈的示意图。显像管中有一个阴极,工作时它能发射阴极射线,荧光屏被阴极射线轰击就能发光。安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场,可以使阴极射线发生偏转。下列说法中正确的是 (　　) 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 A.如果偏转线圈中没有电流,则阴极射线应该打在荧光屏正中的O点 B.如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心,打在荧光屏上A点,则偏转磁场的方向应该垂直纸面向里 C.如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心,打在荧光屏上B点,则偏转磁场的方向应该垂直纸面向里 D.如果要使阴极射线在荧光屏上的位置由B点向A点移动,则偏转磁场磁感应强度应该先由小到大,再由大到小 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 解析:如果偏转线圈中没有电流,不产生磁场,则阴极射线将沿直线打在荧光屏上的O点,A项正确;要使阴极射线打在荧光屏上的A点,则其所受洛伦兹力方向应向上,根据左手定则可以得知,偏转磁场的方向应该由里向外,B项错误;同理可判得C项正确;要使阴极射线在荧光屏上的位置由B向A移动,射线在偏转磁场中运动的半径应先增大后减小,根据带电粒子在磁场中的偏转半径公式 知,偏转磁场的磁感应强度应先由大到小,再由小到大,D项错误。 答案:AC 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 变式训练1　 如图,一只阴极射线管,左侧不断有电子射出,若在管的正下方放一通电直导线AB时,发现射线径迹向下偏转,则(　　) A.导线中的电流由A流向B B.导线中的电流由B流向A C.若要使电子束的径迹往上偏转,可以通过改变AB中的电流方向来实现 D.电子束的径迹与AB