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1、第十八章原子结构 第一节电子的发现 教学目标： 1.知道阴极射线是由电子组成的， 电子是原子的组成部分，是比原子 更基本的物质单元。 2.体会电子的发现过程中蕴含的科 学方法。 3.知道电荷是量子化的。 汤姆生的伟大发现 汤姆生发现电子之前人们认为原子是组成物 体的最小微粒,是不可再分的.汤姆生对阴极 射线等现象的研究中发现了电子,从而敲开了 原子的大门. 一、探索阴极射线 阅读教材47页回答： 1、什么是阴极射线？ 2、对阴极射线本质的认识有哪两种不同的观点？ 思考与讨论： 根据带电粒子在电、磁场中的运动规律，哪些方 法可以判断运动的带电粒子所带电荷的正负号？ 二、电子的发现 阅读教材47页
2、最后一段到48页最后一段：回答 1、认识实验装置的作用，分析阴极射线的运动情况 。 实验装置 （1）K、A部分产生阴极射线 （2）A、B只让水平运动的阴极射线通过 （3）D1、D2之间加电场或磁场检测阴极射线是否带电和带电性质 （4）荧光屏显示阴极射线到达的位置，对阴极射线的偏转做定量的测定 k AB D2 P2 p1 p3 D1 运动分析 实验过程中阴极射线是在哪几种条件下通过金属板D1、D2的？ 在这几种条件下，阴极射线受到几个力的作用？做什么性质 的运动？ 未加电场和磁场时，阴极射线不受力，做匀速直线运动； 加电场、未加磁场时，阴极射线只受库仑力，做类平抛运动 ； 加电场和磁场时，阴极射
3、线受库仑力和洛伦兹力，通过调整 电场、磁场的强度，可使其做匀速直线运动； 加磁场、未加电场时，阴极射线只受洛伦兹力作用，做匀速 圆周运动。 2、教材图18.1-2所示实验其实验目的是什么？ （1）判断阴极射线是否带电； （2）如果阴极射线带电，则测出其比荷。 3、18.1-2所示实验装置测阴极射线比荷的基本思 路是怎样的？ 加电场使阴极射线偏转 再加磁场使阴极射线不偏转 每个阴极射线微粒受到的库仑力等于洛伦兹力， 求出阴极射线的速度 只保留磁场，让阴极射线粒子做匀速圆周运动，其向心 力是洛伦兹力，进一步求出阴极射线的比荷。 4、根据思考与讨论自己推导阴极射线的比荷 当射线从屏上的P1点又回到P
4、2点，说明此时每个阴极射线粒 子受到的洛伦兹力等于库仑力，即qE=qvB因此v=E/B 去掉D1、D2间的电场，只保留磁场，阴极射线粒子在金属板 D1、D2间有磁场的区域形成一个圆弧，其做圆周运动的向心 力是洛伦兹力，则 解得，q/m=E/rB2 1、由实验测得的阴极射线的比荷是氢离子的比荷近 2000倍。他认为，这可能表示阴极射线粒子的电荷 量的大小与一个氢离子一样，而质量比氢离子小的 多。 电子发现的实验事实 2、汤姆生发现，对于不同的金属材料制作电极，都 测得相同的比荷，这表明它是构成各种物体的共同 成分。随后，汤姆生直接测量出粒子的电荷，发现 粒子的电荷与氢离子的电荷基本相同，说明它的
5、质 量比任何一种分子和原子的质量都小得多，至此， 汤姆生完全确认了电子的存在。 密立根油滴实验 密立根油滴实验的原理图 根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量 质子质量与电子质量的比值 mp/me=1836 1910年美国物理学家密立根利用油滴实验第一次较为精确测 量出电子电荷量 密立根通过实验还发现，电荷具有量子化的特征。即任何电 荷只能是e的整数倍。 1、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，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，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中的 电流方向无关 A B 2、有一电子（电荷量为e）经电压为U0的电 场加速后，进入两块间距为d，电压为U的 平行金属板间，若电子从两板正中间垂直 电场方向射入，且正好能穿过电场，求： （1）金属板AB的长度 （2）电子穿出电场时的动能 AB U0 v0 +