第十八章第1节电子的发现
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高中物理课件第十八章第一 节 电子的发现
q 2000 q质
m
m质
1836倍
进一步拓展研究对象：
用不同材料的阴极做实验，所得比荷的数值都是相同的。 这说明不同物质都能发射这种带电粒子，它是构成各种物质 的共有成分。
汤姆生把新发现的这种粒子称之为电子。
汤姆生把新发现的这种粒子称之为电子。
电子是原子的组成部分
汤姆生
e 1.60221019 C
(质子与中子的质量均为电子质量的1836倍)
思考：核外电子绕核运动的轨道是稳定的吗？
第一节 电子的发现
自学指导：阅读教材页思考下面问题
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？ 3、该发现有何物理意义？
一、电子发现的背景
KA -+ 8KV
现象：玻璃管壁上出现了淡淡的荧光和管中物体在壁上的投影。 分析：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。
第十八章 《原子结构》
回顾：原子结构
质子 ：正电
原子核
--
1、原子
中子 ：不带电
+
核外电子 ：负电
2、核外电子绕着原子核做圆周运动。 3、原子内部是十分“空旷”的。
回顾：原子结构
质子
原子核
--
1、原子
中子
+
核外电子
2、核外电子绕着原子核做圆周运动。 3、原子内部是十分“空旷”的。 4、虽然原子核很小,但是几乎集中了原子全部的质量。
密立根
m 9.1094 10 31 kg
意质义子质：量(1.6726231 × 10-27 kg )是电子质量的1836倍
电子的发现使人们认识到自然界还有比原子更小的实物。
电子的发现打开了通向原子物理学的大门 ,人们开始研究 原子的结构。
高中物理(人教版)选修35第18章同步教学课件：18.1 电子的发现 (共9张PPT)
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月上午3时7分21.11.2303:07November 23, 2021
7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不 堪忍受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021年11月23日星期二3时7分22秒03: 07:2223 November 2021
用达到最大偏转
d2 r
h
计算出的荷质比大约比当时知道的质量 最小的氢离子的荷质比达2000倍。这有两 种可能：或者这种带电粒子的电荷量很大； 或者它的质量很小。
1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
阴极射线究竟是什么？汤姆生如何测定阴极 射线的电荷？
汤姆生如何测定出粒子的荷质比？
让带电粒子垂直射入匀强磁场，如果仅受磁
场力作用，将做匀速圆周运动，洛仑兹力提
供向心力：何测定出粒子速度v和半径r？
1、让粒子垂直射入正交的电磁场做匀速直
线运动：
v E B
2、让粒子垂直射入匀强电场仅受电场力作
人教版选修3-5
第十八章 原子结构
第1节 电子的发现
一、阴极射线
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。
7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不 堪忍受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021年11月23日星期二3时7分22秒03: 07:2223 November 2021
用达到最大偏转
d2 r
h
计算出的荷质比大约比当时知道的质量 最小的氢离子的荷质比达2000倍。这有两 种可能：或者这种带电粒子的电荷量很大； 或者它的质量很小。
1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
阴极射线究竟是什么？汤姆生如何测定阴极 射线的电荷？
汤姆生如何测定出粒子的荷质比？
让带电粒子垂直射入匀强磁场，如果仅受磁
场力作用，将做匀速圆周运动，洛仑兹力提
供向心力：何测定出粒子速度v和半径r？
1、让粒子垂直射入正交的电磁场做匀速直
线运动：
v E B
2、让粒子垂直射入匀强电场仅受电场力作
人教版选修3-5
第十八章 原子结构
第1节 电子的发现
一、阴极射线
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。
18-1电子的发现
认为阴极射线是一种“高速粒 子流” 用实验证明: 1.带负电、电荷量与质子相同。 2.速度远小于电磁波速度。 3.质量是最轻的原子1/2000左 右
汤姆孙,J.J.(Jospeh John Thomson,1857～1940)英国物理 学家,电子的发现者。1856年12月18日生于曼彻斯特郊区齐山 姆的一个出版商家庭。14时进欧文学院学习。他原想成为工程 师，在一位物理教师影响下决心转攻物理学。1876年成为剑 桥大学三一学院的数学研究生。1880年，他通过了一项艰难 而荣誉的考试，继1854年麦克斯韦以后第二位取得数学优等 荣誉学位。次年，成为三一学院研究员。1884年春被选为英 国皇家学会会员，随后转入卡文迪什实验室工作。1884年2月 他完成精确测定电量绝对单位与电磁单位比值等实验研究，即 被评选为卡文迪什实验室教授，接替瑞利的主任职位，这时他 年仅27岁。1905年接替瑞利担任皇家学院自然哲学教授。 1911～1913年任英国皇家学会副会长，1915～1920年任会长。 1918年起担任三一学院院长。1919年他辞去长达34年的卡文 迪什实验室教授职位，推荐他的学生卢瑟福继任，而自己留在 实验室继续进行研究工作又长达21年。1940年8月30日在剑桥 逝世。
密立根1868年出身于美国一个小镇穷牧师 的家庭。他上学很晚，除希腊语和数学学 得较好以外，几乎没什么特长。一个偶然 的机会，使他投身物理学。密立根1891年 毕业于奥柏林学院。主修希腊语，对物理 学仅略感兴趣。然而在毕业之后改变了志 向，他在中学教了几年物理，便决定攻读 物理学硕士学位，从此深深爱上了这门学 科。后来，在浦品等人的指导下，于1895 年在哥伦比亚大学获得物理博士学位，是 该大学造就出来的第一名博士。他以博士 身份赴德国工作，归国之后，1910年被芝 加哥大学聘请为教授，在该校与迈克尔孙 合作。1906年，密立根开始测定单一电子 上的电荷大小。
汤姆孙,J.J.(Jospeh John Thomson,1857～1940)英国物理 学家,电子的发现者。1856年12月18日生于曼彻斯特郊区齐山 姆的一个出版商家庭。14时进欧文学院学习。他原想成为工程 师，在一位物理教师影响下决心转攻物理学。1876年成为剑 桥大学三一学院的数学研究生。1880年，他通过了一项艰难 而荣誉的考试，继1854年麦克斯韦以后第二位取得数学优等 荣誉学位。次年，成为三一学院研究员。1884年春被选为英 国皇家学会会员，随后转入卡文迪什实验室工作。1884年2月 他完成精确测定电量绝对单位与电磁单位比值等实验研究，即 被评选为卡文迪什实验室教授，接替瑞利的主任职位，这时他 年仅27岁。1905年接替瑞利担任皇家学院自然哲学教授。 1911～1913年任英国皇家学会副会长，1915～1920年任会长。 1918年起担任三一学院院长。1919年他辞去长达34年的卡文 迪什实验室教授职位，推荐他的学生卢瑟福继任，而自己留在 实验室继续进行研究工作又长达21年。1940年8月30日在剑桥 逝世。
密立根1868年出身于美国一个小镇穷牧师 的家庭。他上学很晚，除希腊语和数学学 得较好以外，几乎没什么特长。一个偶然 的机会，使他投身物理学。密立根1891年 毕业于奥柏林学院。主修希腊语，对物理 学仅略感兴趣。然而在毕业之后改变了志 向，他在中学教了几年物理，便决定攻读 物理学硕士学位，从此深深爱上了这门学 科。后来，在浦品等人的指导下，于1895 年在哥伦比亚大学获得物理博士学位，是 该大学造就出来的第一名博士。他以博士 身份赴德国工作，归国之后，1910年被芝 加哥大学聘请为教授，在该校与迈克尔孙 合作。1906年，密立根开始测定单一电子 上的电荷大小。
高中物理第十八章原子结构1电子的发现课件新人教版选修35
第三十九页，共44页。
名师点评 在密立根实验中，油滴的带电是利用的摩擦起电， 该电荷的电性经实验研究带负电，本类问题没有必要讨 论油滴带正电荷的情况．
第四十页，共44页。
2.如图所示，电子由静止从 O 点经电场 U 加速后垂 直射入匀强磁场 B，经偏转后打在 MN 板的 P 点，射入 点到 P 点的距离为 d，求电子的比荷mq 的表达式(不考虑电 子的重力)．
第二十三页，共44页。
解析：(1)步骤 B 电子在 M1、M2 两极板间做类平抛 运动，当增大两极板间电压时，电子在两极板间的偏转 位移增大．
当在荧光屏上看不到亮点时，电子刚好打在下极板 M2 靠近荧屏的边缘，设两极板间距离为 d，则
d2＝12·Udm·qLv2，得
第二十四页，共44页。
mq ＝dU2Lv22.① 由此可以看出这一步的目的是粒子在电场中的偏转 位移成为已知量，就可以表示出荷质比，步骤 C 加上磁 场后电子不偏转，则电场力等于洛伦兹力，且洛伦兹力 方向向上，由左手定则得磁场方向垂直于纸面向外．
第八页，共44页。
(3)汤姆孙直接测量了阴极射线粒子的电荷量，得到 这种粒子的电荷大小与氢离子电荷基本相同．后来把组 成阴极射线的粒子称为电子．
第九页，共44页。
2．汤姆孙的进一步研究． (1)汤姆孙的新发现：不论是阴极射线、β 射线、光 电效应中的光电流还是热离子发射效应中的离子流，它 们都包含电子． (2)结论：它是从原子中发射出来的，它的质量只比 最轻原子的质量的两千分之一稍多一点，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．
第四页，共44页。
判断正误 1．阴极射线是由真空玻璃管中的感应圈发出的．(×) 2．实验中看到的荧光就是电子流．(×) 3．阴极射线是一种电磁辐射．(×)
名师点评 在密立根实验中，油滴的带电是利用的摩擦起电， 该电荷的电性经实验研究带负电，本类问题没有必要讨 论油滴带正电荷的情况．
第四十页，共44页。
2.如图所示，电子由静止从 O 点经电场 U 加速后垂 直射入匀强磁场 B，经偏转后打在 MN 板的 P 点，射入 点到 P 点的距离为 d，求电子的比荷mq 的表达式(不考虑电 子的重力)．
第二十三页，共44页。
解析：(1)步骤 B 电子在 M1、M2 两极板间做类平抛 运动，当增大两极板间电压时，电子在两极板间的偏转 位移增大．
当在荧光屏上看不到亮点时，电子刚好打在下极板 M2 靠近荧屏的边缘，设两极板间距离为 d，则
d2＝12·Udm·qLv2，得
第二十四页，共44页。
mq ＝dU2Lv22.① 由此可以看出这一步的目的是粒子在电场中的偏转 位移成为已知量，就可以表示出荷质比，步骤 C 加上磁 场后电子不偏转，则电场力等于洛伦兹力，且洛伦兹力 方向向上，由左手定则得磁场方向垂直于纸面向外．
第八页，共44页。
(3)汤姆孙直接测量了阴极射线粒子的电荷量，得到 这种粒子的电荷大小与氢离子电荷基本相同．后来把组 成阴极射线的粒子称为电子．
第九页，共44页。
2．汤姆孙的进一步研究． (1)汤姆孙的新发现：不论是阴极射线、β 射线、光 电效应中的光电流还是热离子发射效应中的离子流，它 们都包含电子． (2)结论：它是从原子中发射出来的，它的质量只比 最轻原子的质量的两千分之一稍多一点，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．
第四页，共44页。
判断正误 1．阴极射线是由真空玻璃管中的感应圈发出的．(×) 2．实验中看到的荧光就是电子流．(×) 3．阴极射线是一种电磁辐射．(×)
高二下学期物理人教版选修3-5第十八章第一节电子的发现课件
匀强电场中。通过显微镜可以
观察到油滴的运动，两金属板
间距为d，不计空气阻力和浮力。求：
（1）调节两板的电势差U，当U=U0时，使得某个质量为m1
的油滴恰好悬浮在两板间保持静止，求油滴所带的电荷量
q为多少?
q m1gd
时，观察到某个质量为m2
的油滴进入电场后做匀加速运动时，经过时间t运动到下
方向垂直于纸面向外、
磁感应强度为B的匀强
磁场，则电子在荧光屏上产生的光点又回到O。
已知极板的长度l＝5.00cm，C、D间的距离d＝1.50cm，极 板区的中点M到荧光屏中点O的距离为L＝12.50cm，U＝ 200V，B＝6.3×10–4T，P点到O点的距离y＝3.0cm。试求 电子的比荷。
e/m=1.6×1011C/kg
转最后落在屏上的P3点。请写出电子比荷的表达式。
探究电子比荷方法
若两金属板D1、D2加上方向向上、场强为E的匀强电场，射 线将向下偏转并射到屏上P2点。这说明射线的粒子所带的电 荷为负电荷。
当金属板D1、D2间加上磁场，射线粒子受到的库仑力等于洛 仑兹力，即：qE=qvB荧光斑恰好回到荧光屏中心P1点。 如果去掉电场，仅保留磁场，射线粒子做圆周运动，洛伦兹 力提供向心力，即：qvB=mv2/r
实验现象：德国物理学家普吕克尔在类似的实验中看到 了玻璃壁上淡淡的荧光及管中物体在玻璃壁上的影。
实验分析：荧光的实质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。
二、电子的发现
1．汤姆孙对阴极射线的探究
（1）汤姆孙认为阴极射线是带电粒子流。如图所示是他当 时使用的气体放电管的示意图。又阴极K发出的带电粒子通 过小孔A、B形成一束细细的射线。它穿过两片平行的金属 板D1、D2之间的空间，到达右端带有标尺的荧光屏上。通 过射线产生的荧光位置，可以研究射线的径迹。
观察到油滴的运动，两金属板
间距为d，不计空气阻力和浮力。求：
（1）调节两板的电势差U，当U=U0时，使得某个质量为m1
的油滴恰好悬浮在两板间保持静止，求油滴所带的电荷量
q为多少?
q m1gd
时，观察到某个质量为m2
的油滴进入电场后做匀加速运动时，经过时间t运动到下
方向垂直于纸面向外、
磁感应强度为B的匀强
磁场，则电子在荧光屏上产生的光点又回到O。
已知极板的长度l＝5.00cm，C、D间的距离d＝1.50cm，极 板区的中点M到荧光屏中点O的距离为L＝12.50cm，U＝ 200V，B＝6.3×10–4T，P点到O点的距离y＝3.0cm。试求 电子的比荷。
e/m=1.6×1011C/kg
转最后落在屏上的P3点。请写出电子比荷的表达式。
探究电子比荷方法
若两金属板D1、D2加上方向向上、场强为E的匀强电场，射 线将向下偏转并射到屏上P2点。这说明射线的粒子所带的电 荷为负电荷。
当金属板D1、D2间加上磁场，射线粒子受到的库仑力等于洛 仑兹力，即：qE=qvB荧光斑恰好回到荧光屏中心P1点。 如果去掉电场，仅保留磁场，射线粒子做圆周运动，洛伦兹 力提供向心力，即：qvB=mv2/r
实验现象：德国物理学家普吕克尔在类似的实验中看到 了玻璃壁上淡淡的荧光及管中物体在玻璃壁上的影。
实验分析：荧光的实质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。
二、电子的发现
1．汤姆孙对阴极射线的探究
（1）汤姆孙认为阴极射线是带电粒子流。如图所示是他当 时使用的气体放电管的示意图。又阴极K发出的带电粒子通 过小孔A、B形成一束细细的射线。它穿过两片平行的金属 板D1、D2之间的空间，到达右端带有标尺的荧光屏上。通 过射线产生的荧光位置，可以研究射线的径迹。
高中物理第18章1电子的发现课件选修35高二选修35物理课件
12/9/2021
第二十七页，共四十四页。
Байду номын сангаас栏目导航
(1)求打在荧光屏 O 点的电子速度的大小； (2)推导出电子比荷的表达式．
12/9/2021
第二十八页，共四十四页。
栏目导航
[解析] (1)电子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运
动，有 Bev＝Ee＝Ub e，得 v＝BUb
即打到荧光屏 O 点的电子速度的大小为BUb.
2．汤姆孙的进一步研究
汤姆孙又进一步研究了许多新现象，证明了电__子__(d是iànzǐ原) 子的组成 部分，是比原子更_基_本__(jī的běn)物质单元．
12/9/2021
第七页，共四十四页。
栏目导航
3．电子的电荷量及电荷量子化
(1)电子电荷量：1910 年前后由密__立__根__通过著名的_油_滴__实__验__(sh得íyàn) 出，电子电荷的现代值为 e＝_1_.6_0_2_×__1_0_－_19_C_______________.
(2)在其他条件不变的情况下，撤去电场，如图(乙)所示，保留磁 场让电子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力，即 Bqv＝mrv2，根 据轨迹偏转情况，由几何知识求出其半径 r，则由 qvB＝mvr2得mq ＝Bvr ＝BE2r.
乙
12/9/2021
第二十二页，共四十四页。
栏目导航
2．密立根油滴实验 (1)装置 密立根实验的装置如图所示．
12/9/2021
第三十页，共四十四页。
栏目导航
2．密立根油滴实验进一步证实了电子的存在，揭示了电荷的非 连续性．如图所示是密立根油滴实验的原理示意图，设小油滴的质 量为 m，调节两极板间的电势差 U，当小油滴悬浮不动时，测出两 极板间的距离为 d.则可求出小油滴的电荷量 q＝________.
【教育资料】人教版《物理》选修35 第十八章 第一节电子的发现学习精品
课题电子的发现【课型】情景教学实验探究【课标要求】了解人类探究原子结构的历史以及有关经典实验【教材分析】将本节作为原子结构的第一个内容，是因为电子的发现拉开了人类认识原子内部结构的序幕，人们对微观世界的探索获得了第一个突破性进展。
在此后的三、四十年的时间内，人们对微观世界的探索捷报频传，迅速发现了微观世界的运动规律，谱写了物理科学的崭新篇章。
把“电子的发现”单列一节来处理，目的不仅是为教材后续关于原子结构的内容做准备和铺垫，还在于电子的发现本身在科学史以及科学方法论中的重要性。
本节知识内容主要分为阴极射线和电子的发现两个部分，而将重点放在情感目标的渗透上——电子发现过程蕴含的科学方法，以及科学家热爱科学、勇于创新的科学精神。
【学情分析】学生在初中阶段就已了解原子的基本结构，知道核外电子带负电，高中阶段在电磁场部分也经常接触电子模型，因此对于电子学生在知识上并不陌生，但对电子的发现过程，特别是电子发现过程中体现的研究方法以及对微观科学发展的意义了解较少，因此本课的重点不在知识和技能上，而是通过回顾电子发展的历史，以物理学史及物理研究方法为线索展开。
学生在学习磁场时已接触过阴极射线，但对其产生原理不太清楚，因此在本节内容的学习展开过程中有必要对阴极射线做更为详细的探究。
【教学目标】1、知识与技能知道阴极射线的产生原理，回顾带电粒子在电场、磁场中运动的相关知识2、过程与方法通过回顾电子发现的过程，了解微观粒子的研究方法，体会物理学从提出问题到实验论证的研究方法3、情感、态度、价值观认识电子的发现对物理学发展及社会发展的意义，了解科学家在面对已有经验和现实困扰的情况下，排除各种干扰因素，以敏锐的洞察力和思维创造性地展开科学探索的科学精神，从而产生对前人的崇敬之情，激发献身科学的探索激情。
【重、难点分析】重点：体会物理学的研究过程，体验勇于创新的科学精神，了解微观粒子的研究方法。
难点：从相关史实中提炼科学研究的各种要素【教学用具】带偏转电极的阴极射线管一只马蹄形磁铁一块高压电源两台学生低压电源一个激光源一个导线若干PPT课件一套【教学设计】为达成以上教学教育目标，作如下课堂设计1.课堂剧的设计——关于阴极射线是什么的争论为使学生充分了解电子的发现过程，设计了一个由关于阴极射线是什么的两个流派的争论的课堂剧，三组学生分别扮演赫兹、克鲁克斯、汤姆孙，以第一人称陈述他们各自对阴极射线的研究。
18.1 电子的发现
电子的发现经历怎样的历程？
早在1858 年，德国物理学家普吕克尔就发现了气体导 电时的辉光放电现象。
阴极
1876 年，德国物理学家戈德斯坦认为管壁上的荧光是由 于玻璃受到的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。
二、阴极射线
阴极射线的 本质？
电磁波说 这种射线本质是一种电磁波的传播过程
电压，可使小油滴受到的电场力和重力平衡。已知小油滴静止处场
强是1.92×105N/C，油滴半径是1.64×10－4cm，油密度是0.851
g/cm3，求：
（1）油滴所带的电荷量？
m V 4 r3
3 mg qE
q 4 r3g 8.021019 C
3E
（2）这个电荷量是电子电荷量的多少倍？
B. 导线中的电流由 B 流向 A A
B
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
带电粒子的比荷测定方法： ①质谱仪：速度选择器+磁偏转 ②电偏转
例2 如图所示，让一束均匀的阴极射线垂直进入正交的电、磁场中，
两板间距离为d，选择合适的磁感应强度B1和电压U，带电粒子将沿直
线进入垂直纸面向里匀强磁场的B2，粒子将做匀速圆周运动，测得其
半径为R，求： (1)求阴极射线中带电粒子的速度
U
×× × ×× × ×× ×
×× ×× ××
evB1
e
U d
v U B1d
d
B1
R
B2
×× ×× ××
(2)求阴极射线中带电粒子的比荷
evB2
m
v2 R
e U m B1B2dR
18.1电子的发现
正离子的轰击 金属受热
紫外线照射 放射性物质
阴极射线 热离子流 光电流 β射线
电子
阴极射线 Cathode ray
赫兹 H.Rudolf Hertz 1857 ～ 1894 德国 J.J 汤姆孙 J.J Thomson 1857 ～ 1940 英国
认为阴极射线是一种“电磁波 ” 我看到的是：
1、电磁波能穿透薄铝片
e 1.60221019 C
m 9.10941031 kg
1.电子的电量：e=1.6x10-19C
是最小的基本电荷，称为元电荷。
2.发现：电荷是量子化的，任何电荷所带的电量都是e的整数倍。 3.根据比荷确定了电子的质量：
m 9.109410 kg
31
《总结》比荷的测定
通过研究带电粒子在磁场和电场的偏转，得到了比 荷的表述式。汤姆孙也通过方法和原理类似的实验 测定了阴极射线中带电微粒的比荷。
学习目标： 2.了解汤姆孙发现电 子的研究方法及发现电 子的意义
1.知道阴极射线的产 生及本质(从阴极发出 的高速电子流）
阴极射线 德国物理学家J.普吕克尔在1858年利用低压气体放 电管研究气体放电时发现的 .从低压气体放电管阴极发出 一种射线。
1876年，戈德斯坦的研究——阴极射线
仪器介绍
8
1、玻璃管，内装极其稀薄的气体。 2、电极，接上高压电源的负极的 一端称“阴极”，另一端则称为 “阳极或对阴极” 3、演示: 接通高压电源后，从阴极 会射出一种射线，撞在荧光板上发 光，出现一条光带 4、挡板——阴影
认为阴极射线是一种“电磁波” 我看到的是：
认为阴极射线是一种“高速粒子流 ”
1、电磁波能穿透薄铝片
最小原子粒子是做不到的，所以 挡片出现阴影 2、电场中不偏转，因此不带电
181第一节电子的发现
轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的 亮线向下(z轴负方向)偏转,在下列措施中可采用的是( )
第第3300页页
A.加一磁场,磁场方向沿z轴负方向 B.加一磁场,磁场方向沿y轴正方向 C.加一电场,电场方向沿z轴负方向 D.加一电场,电场方向沿y轴正方向 解析:若加磁场,由左手定则可判断其方向应沿y轴正方向;若
第第2266页页
3.电子的发现说明( ) A.原子是由原子核和电子组成的 B.物质是带电的且一定带负电 C.原子可进行再分 D.原子核可再分 答案:C
第第2277页页
4.关于电荷量,下列说法正确的是( ) A.物体的带电量可以是任意值 B.物体的带电量只能是某些值 C.物体带电量的最小值是1.6×10-19 C D.一个物体带上1.6×10-9 C的正电荷,这是它失去了1010个电
2
答案:C
第第3333页页
解析:由动能定理可知,电子在加速电场中被加速,eU= 1 mv2
所以当电压减半后,速度为 2 v ,故C选项正确.
2
2
第第3344页页
8.在场强为1.92×105 N/C的匀强电场中,一半径为1.64×10-4 cm,密度为0.851 g/cm3的油滴恰能悬浮,求油滴的电量是 电子的多少倍?
第第1111页页
3.电子发现的重大意义 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.从此,原子物理学 飞速发展,人们对物质结构的认识进入了一个新时代.
第第1122页页
典例分析 一､磁场对运动电荷的影响 例1:阴极射线从阴极射线管中的阴极发出,在高压下加速飞向
第第3377页页
第第3300页页
A.加一磁场,磁场方向沿z轴负方向 B.加一磁场,磁场方向沿y轴正方向 C.加一电场,电场方向沿z轴负方向 D.加一电场,电场方向沿y轴正方向 解析:若加磁场,由左手定则可判断其方向应沿y轴正方向;若
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3.电子的发现说明( ) A.原子是由原子核和电子组成的 B.物质是带电的且一定带负电 C.原子可进行再分 D.原子核可再分 答案:C
第第2277页页
4.关于电荷量,下列说法正确的是( ) A.物体的带电量可以是任意值 B.物体的带电量只能是某些值 C.物体带电量的最小值是1.6×10-19 C D.一个物体带上1.6×10-9 C的正电荷,这是它失去了1010个电
2
答案:C
第第3333页页
解析:由动能定理可知,电子在加速电场中被加速,eU= 1 mv2
所以当电压减半后,速度为 2 v ,故C选项正确.
2
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第第3344页页
8.在场强为1.92×105 N/C的匀强电场中,一半径为1.64×10-4 cm,密度为0.851 g/cm3的油滴恰能悬浮,求油滴的电量是 电子的多少倍?
第第1111页页
3.电子发现的重大意义 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.从此,原子物理学 飞速发展,人们对物质结构的认识进入了一个新时代.
第第1122页页
典例分析 一､磁场对运动电荷的影响 例1:阴极射线从阴极射线管中的阴极发出,在高压下加速飞向
第第3377页页
高中物理第十八章原子结构18.1电子的发现课件新人教版选修35
(lèixíng)二
题后反思不同的油滴质量和电荷量不同,如果重力和电场力大小不等,这样的
油滴必做变速运动;如果某油滴受到的重力和电场力大小相等、方向相反,则
这个油滴必处于平衡状态,可利用平衡条件求得其所带电荷量。
触类旁通由例题1(2)中油滴所带电荷量的情况你还能得出什么结论(jiélùn)?
答案：任何带电体的电荷量只能是电子所带电荷量的整数倍,即q=ne。
金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力。
第十页，共17页。
类型
(lèixíng)
一
类型
(lèixíng)二
(1)调节两金属板间的电势差U,当U=U0时,使得某个质量为m的油滴恰
好做匀速运动。该油滴所带电荷量q为多少?
(2)在某次测量中,他得到了如下的数据(shùjù),你根据这些数据(shùjù)
间加一定(yīdìng)电压时,阴极便发出一种射线,这种射线命名为阴极
射线。
3.特点。
(1)在真空中沿直线传播。
(2)碰到荧光物质能使其发光。
第三页，共17页。
一
二
二、电子(diànzǐ)的发现
第四页，共17页。
一
二
阴极射线的发现说明了什么(shén me)?
提示：说明原子是可以再分的。
第五页，共17页。
能得出什么结论呢?
液滴
编号
1
2
3
4
5
…
电荷量
q/C
6.41×
10-19
9.70×
10-19
3.20×
10-19
4.81×
10-19
1.60×
10-19
…
第十一页，共17页。
题后反思不同的油滴质量和电荷量不同,如果重力和电场力大小不等,这样的
油滴必做变速运动;如果某油滴受到的重力和电场力大小相等、方向相反,则
这个油滴必处于平衡状态,可利用平衡条件求得其所带电荷量。
触类旁通由例题1(2)中油滴所带电荷量的情况你还能得出什么结论(jiélùn)?
答案：任何带电体的电荷量只能是电子所带电荷量的整数倍,即q=ne。
金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力。
第十页，共17页。
类型
(lèixíng)
一
类型
(lèixíng)二
(1)调节两金属板间的电势差U,当U=U0时,使得某个质量为m的油滴恰
好做匀速运动。该油滴所带电荷量q为多少?
(2)在某次测量中,他得到了如下的数据(shùjù),你根据这些数据(shùjù)
间加一定(yīdìng)电压时,阴极便发出一种射线,这种射线命名为阴极
射线。
3.特点。
(1)在真空中沿直线传播。
(2)碰到荧光物质能使其发光。
第三页，共17页。
一
二
二、电子(diànzǐ)的发现
第四页，共17页。
一
二
阴极射线的发现说明了什么(shén me)?
提示：说明原子是可以再分的。
第五页，共17页。
能得出什么结论呢?
液滴
编号
1
2
3
4
5
…
电荷量
q/C
6.41×
10-19
9.70×
10-19
3.20×
10-19
4.81×
10-19
1.60×
10-19
…
第十一页，共17页。
高中物理第18章原子结构1电子的发现课件新人教
【提示】 带电粒子垂直进入匀强电场时，正负电荷的偏转方向不同，偏 转方向与场强方向相同(相反)的粒子带正(负)电，不带电者不偏转．
带电粒子垂直进入匀强磁场时，做匀速圆周运动，所受的洛伦兹力提供向 心力，根据左手定则可知其电性．
[核心点击] 1．对阴极射线本质的认识——两种观点 (1)电磁波说，代表人物——赫兹，他认为这种射线是一种电磁辐射． (2)粒子说，代表人物——汤姆孙，他认为这种射线是一种带电粒子流．
[再判断] 1．阴极射线是由真空玻璃管中的感应圈发出的．( ×) 2．阴极射线撞击玻璃管壁会发出荧光．(√ ) 3．阴极射线在真空中沿直线传播．( √ )
[后思考] 产生阴极射线的玻璃管为什么是真空的？ 【提示】 在高度真空的放电管中，阴极射线中的粒子主要来自阴极，对 于真空度不高的放电管，粒子还有可能来自管中的气体，为了使射线主要来自 阴极，一定要把玻璃管抽成真空．
2．如图 18-1-3 是电子射线管示意图．接通电源后，电子射线由阴极沿 x 轴 方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下(z 轴负方向) 偏转，可采用加磁场或电场的方法．
图 18-1-3 若加一磁场，磁场方向沿________方向，若加一电场，电场方向沿________ 方向．
2．汤姆孙的进一步研究 汤姆孙又进一步研究了许多新现象，证明了_电___子__是原子的组成部分，是 比原子更__基__本__的物质单元． 3．电子的电荷量及电荷量子化 (1)电子电荷量：1910 年前后由__密__立___根_通过著名的__油__滴___实__验__得出，电子 电荷的现代值为 e＝_1_._6_0_2_×__1_0_－_19__C___. (2)电荷是量子化的，即任何带电体的电荷只能是__e__的__整___数__倍__． (3)电子的质量：me＝9.109 389 7×10－31 kg，质子质量与电子质量的比mmpe＝ _1__8_3__6.
带电粒子垂直进入匀强磁场时，做匀速圆周运动，所受的洛伦兹力提供向 心力，根据左手定则可知其电性．
[核心点击] 1．对阴极射线本质的认识——两种观点 (1)电磁波说，代表人物——赫兹，他认为这种射线是一种电磁辐射． (2)粒子说，代表人物——汤姆孙，他认为这种射线是一种带电粒子流．
[再判断] 1．阴极射线是由真空玻璃管中的感应圈发出的．( ×) 2．阴极射线撞击玻璃管壁会发出荧光．(√ ) 3．阴极射线在真空中沿直线传播．( √ )
[后思考] 产生阴极射线的玻璃管为什么是真空的？ 【提示】 在高度真空的放电管中，阴极射线中的粒子主要来自阴极，对 于真空度不高的放电管，粒子还有可能来自管中的气体，为了使射线主要来自 阴极，一定要把玻璃管抽成真空．
2．如图 18-1-3 是电子射线管示意图．接通电源后，电子射线由阴极沿 x 轴 方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下(z 轴负方向) 偏转，可采用加磁场或电场的方法．
图 18-1-3 若加一磁场，磁场方向沿________方向，若加一电场，电场方向沿________ 方向．
2．汤姆孙的进一步研究 汤姆孙又进一步研究了许多新现象，证明了_电___子__是原子的组成部分，是 比原子更__基__本__的物质单元． 3．电子的电荷量及电荷量子化 (1)电子电荷量：1910 年前后由__密__立___根_通过著名的__油__滴___实__验__得出，电子 电荷的现代值为 e＝_1_._6_0_2_×__1_0_－_19__C___. (2)电荷是量子化的，即任何带电体的电荷只能是__e__的__整___数__倍__． (3)电子的质量：me＝9.109 389 7×10－31 kg，质子质量与电子质量的比mmpe＝ _1__8_3__6.
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