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1、电子的发现 教材分析本节由阴极射线和电子的发现两部分组成，重点是电子的发现过程蕴含的科学方法。首先通过实验说明阴极射线的存在，然后指出“19 世纪后期，物理学家对阴极射线的本质的认识有两种观点” ，最后仍然是通过实验研究电子。电子的发现说明原子不是组成物质的最小微粒，对揭示原子结构有重大意义，是近代物理三大发现（X 射线、放射性、电子）之一。电子的发现是一个很好的培养学生分析问题和解决问题能力的内容。认识电子发现的重大意义，体会电子的发现过程中蕴含的科学方法，是教学中的重点。 教学目标【知识与能力目标】1了解阴极射线及电子发现的过程2知道汤姆孙研究阴极射线发现电子的实验及理论推导【过程与方法目
2、标】培养学生对问题的分析和解决能力，初步了解原子不是最小不可分割的粒子。【情感态度价值观目标】理解人类对原子的认识和研究经历了一个十分漫长的过程，这一过程也是辩证发展的过程。根据事实建立学说，发展学说， 或是决定学说的取舍，发现新的事实， 再建立新的学说。人类就是这样通过光的行为，经过分析和研究，逐渐认识原子的。 教学重难点【教学重点】阴极射线的研究【教学难点】汤姆孙发现电子的理论推导 课前准备投影片，多媒体辅助教学设备 教学过程（一）引入新课教师：很早以来， 人们一直认为构成物质的最小粒子是原子，原子是一种不可再分割的粒子。这种认识一直统治了人类思想近两千年。直到19 世纪末，科学家对实验中
3、的阴极射线深入研究时，发现了电子，使人类对微观世界有了新的认识。电子的发现是19 世纪末、20 世纪初物理学三大发现之一。（二）进行新课1阴极射线讲述：气体分子在高压电场下可以发生电离，使本来不带电的空气分子变成具有等量正、负电荷的带电粒子，使不导电的空气变成导体。设疑：是什么原因让空气分子变成带电粒子的？带电粒子从何而来的？科学家在研究气体导电时发现了辉光放电现象。史料： 1858 年德国物理学家普吕克尔较早发现了气体导电时的辉光放电现象。德国物理学家戈德斯坦研究辉光放电现象时认为这是从阴极发出的某种射线引起的。所以他把这种未知射线称之为阴极射线。对于阴极射线的本质，有大量的科学家作出大量的
4、科学研究，主要形成了两种观点。（ 1）电磁波说：代表人物，赫兹。认为这种射线的本质是一种电磁波的传播过程。（ 2）粒子说：代表人物，汤姆孙。认为这种射线的本质是一种高速粒子流。思考：你能否设计一个实验来进行阴极射线的研究， 能通过实验现象来说明这种射线是一种电磁波还是一种高速粒子流。如果出现什么样的现象就可以认为这是一种电磁波， 如果出现其他什么样的现象就可以认为这是一种高速粒子流，并能否测定这是一种什么粒子。2汤姆孙的研究英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子。（ 1）当在平行极板上加一如图所示的电场，发现阴极射线打在荧光屏上的位置向下偏，则可判定，阴极射线带有负电荷。（ 2）为使阴极
5、射线不发生偏转，则请思考可在平行极板区域采取什么措施。（ 3）根据带电的阴极射线在电场中的运动情况可知， 其速度偏转角根据已知量， 可求出阴极射线的比荷。思考：利用磁场使带电的阴极射线发生偏转，能否根据磁场的特点和带电粒子在磁场中的运动规律来计算阴极射线的比荷？汤姆孙发现， 用不同材料的阴极和不同的方法做实验，所得比荷的数值是相等的。这说明，这种粒子是构成各种物质的共有成分。并由实验测得的阴极射线粒子的比荷是氢离子比荷的近两千倍。 若这种粒子的电荷量与氢离子的电荷量机同，则其质量约为氢离子质量的近两千分之一。 汤姆孙后续的实验粗略测出了这种粒子的电荷量确实与氢离子的电荷量差别不大，证明了汤姆孙的猜测是正确的。汤姆生把新发现的这种粒子称之为电子。电子的电荷量e 1.60217733 10 19C第一次较为精确测量出电子电荷量的是美国物理学家密立根利用油滴实验测量出的。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。电子的质量m 9.1093897 10 31kg（三）课堂小结科学家在对阴极射线的研究中发现了电子，使人们对微观世界的认识进入了一个新的时代，电子的发现是19 世纪末物理学史上的三大发现之一。在物理学的发展中具有比较重要的作用。 了解科学家是如何发现电子的，应用了哪些研究方法，对我们学好物理有重要的帮助作用。 教学反思略