物理：18.1《电子的发现》课件(人教版选修3-5)

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人教版选修3-5 第18章 1 电子的发现课件(30张)

2．产生：在研究气体导电的玻璃管内有阴阳两极时，当两极间加一定电压时，阴极便发出一种射线，叫________．
【答案】阴极射线 3．特点：碰到荧光物质能使其________．【答案】发光
二、电子的发现 1．汤姆孙的探究方法 (1)让阴极射线分别通过电场或磁场，根据________现象，证明它是________的粒子流并求出了其比荷． (2)换用不同材料的阴极和不同的________，所得粒子的 ________________相同． (3)粒子带负电荷，比荷是氢离子的近两千倍，说明阴极射线粒子质量远小于氢离子质量． (4)组成阴极射线的粒子称为________．【答案】(1)偏转带电 (2)场比荷的数值 (4)电子
偏距 y＝12at2④
能飞出的条件为 y<d2⑤
解①～⑤式得
U′<
2Ud2 l2
＝
2×5
000×1.0×10－22 5.0×10－22
V
＝
4.0×102 V
即要使电子能飞出，所加电压最大为 400 V.
答案：400 V
反思领悟：阴极射线在电场中或磁场中偏转实质是带电粒子在电磁场中的运动，解决这类题目关键还是需进行受力分析和运动情况分析，然后运用力学规律解决问题，另外，应注意电子一般不计重力．
2．带电性质的判断方法 (1)方法一：在阴极射线所经区域加上电场，通过打在荧光屏上的亮点的变化和电场的情况确定带电性质． (2)方法二：在阴极射线所经区域加一磁场，根据亮点位置的变化和左手定则确定带电的性质．
3．比荷的测定方法 (1)让某一速率的电子垂直进入某一电场中，在荧光屏上亮点位置发生变化． (2)在电场区域加一与其垂直的大小合适的磁场，抵消阴极射线的偏转，由此可知 Eq－qvB＝0，则 v＝BE. (3)去掉电场，只保留磁场，磁场方向与射线运动方向垂直，阴极射线在有磁场的区域将会形成一个半径为 r 的圆弧，根据磁场情况和轨迹偏转情况，由几何知识求出其半径 r，则由 qvB ＝mrv2得mq ＝Bvr＝BE2r.

《电子的发现》人教版高二物理选修3-5PPT课件

MENTAL HEALTH COUNSELING PPT
讲解人：时间：2020.5.20
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课堂导入
电容器是电气设备中的一种很重要的元件，在电子技术和电工技术中有很重要的应用
一：电容器构造及工作过程
电容器从外形上来看有很多种，有方的,扁的，圆柱型的
一：电容器构造及工作过程
【探究一：电容器构造及工作过程】
4.物理意义：电容是一个反映电容器容纳电荷本领大小的物理量。
三：影响平行板电容器电容的因素
三：影响平行板电容器电容的因素
保持Q不变，改变d
三：影响平行板电容器电容的因素
【实验结论】：充电后保持Q不变
①保持d和ε不变，减小两板的正对面积Ｓ，则Ｕ↑ ②保持Ｓ和ε不变，减小两板的间距d ，则Ｕ ③保持d和Ｓ不变，在板间插入电介质，使ε↑，则Ｕ
被击穿，这个电压称为击穿电压。电容器正常工作时两极板上的最大电压，称为额定电压。
额定电压比击穿电压低
外壳上标的电压是额定电压
典型案例
【典例1】.某一电容器，当带电量为4×10-6C时，两极板间的电势差为20V，求（1）电容器的电容。（2）当所带电量减半时，电容器的电容为多少。（3）如果电容器不带电呢？
低压气体放电管阴极发出一种射线。
阴极射线的本质是什么? 怎样区分?
演示阴极射线
一、电子的发现
1.认识实验装置的作用，分析阴极射线的运动情况。
D1
实验装置
k AB
（1）K、A部分产生阴极射线
D
（2）A、B只让水平运动的阴极射线通过
2
（3）D1、D2之间加电场或磁场检测阴极射线是否带电

人教版高中物理选修3-5课件：18-1 电子的发现(共51张PPT)

4．密立根油滴实验取得了哪些成就？提示：1913 年美国科学家密立根通过“油滴实验”精确测定了电子电荷量，目前测定的元电荷的电荷量是 e＝ 1.602176462(63)×10 C. 该实验还发现：电荷是量子化的，即任何电荷只能是电子电荷量(元电荷)e 的整数倍．由比荷及 e 的数值确定电子的静质量为 me＝9.109×10－31 kg.
1．汤姆孙对阴极射线的探究 (1)让阴极射线分别通过电场或磁场，根据偏转现象，证明它是带负电的粒子流并求出了其比荷． (2)换用不同材料的阴极做实验，所得粒子的比荷数值相同，是氢离子比荷的近两千倍． (3)结论：粒子带负电，其电荷量的大小与氢离子大致相同，而质量远小于氢离子的质量，后来组成阴极射线的粒子被称为电子．
2．比荷(或电荷量)的测定根据电场、磁场对电子 (带电粒子 )的偏转测量比荷(或电荷量)，分以下两步：
(1)让粒子通过正交的电磁场(如图)，让其做直线运动，根据 E 二力平衡，即 F 洛＝F 电(Bqv＝qE)得到粒子的运动速度 v＝B.
(2)在其他条件不变的情况下，撤去电场(如图)，保留磁场让 mv 2 粒子单纯地在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力即 Bqv＝ r ， v2 根据轨迹偏转情况，由几何知识求出其半径 r，则由 qvB＝m r 得 q v E m＝Br＝B2r.
提示：带电微粒在电场中受到电场力的作用，能够发生电偏转，同样在磁场中受到洛伦兹力的作用，能够发生磁偏转．若阴极射线是带电微粒，则加上合适的电场或磁场后会发生偏转；若阴极射线是电磁波，则在任何情况下加上电场或磁场都不会发生偏转．
2．如何判断阴极射线的带电性质？提示：方法一：在阴极射线所经区域加上电场，通过打在荧光屏上的亮点的位置变化和电场的情况确定带电的性质．方法二：在阴极射线所经区域加一磁场，根据荧光屏上亮点位置的变化和左手定则确定带电的性质． 3．元电荷就是单位电荷，就是电子，对吗？提示：元电荷是最小的电荷量单元，但并不是说电子就是元电荷．

高中物理 18.1 电子的发现新人教版选修3-5

R m BR
感应强度B、带电粒子的初速度v和偏转半径R即可. (2)利用电偏转测比荷，偏转量 y1 2at21 2 ·m q U d(L v)2,故 m q2 U y d L v 22. 所以在偏转电场U、d、L已知时，只需测量v和y即可.
ppt课件
【典例】一束电子流在经U=5 000 V 的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示.若两板间距d=1.0 cm，板长l= 5.0 cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两极板上最多能加多大电压？
2
m
轨迹如图所示.
设圆周半径为R，在三角形Ode中，
有 L R 2 （ L ） 2 R 2 ，整理得： R 5 L
2
8
洛伦兹力充当向心力：qvB m v2
R
联立上述方程，解得
q m
128U 25B2L2
.
ppt课件
【规律方法】
测比荷的方法
测量带电粒子的比荷，常见的测量方法有两种：
(1)利用磁偏转测比荷，由 qvBmv2得q v，只需知道磁
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【解题指导】解答本题应明确以下三点: (1)电子在加速电场中，可由动能定理求出粒子进入偏转电场的初速度. (2)电子在偏转电场中做类平抛运动，即水平方向上做匀速运动，竖直方向做匀加速运动. (3)粒子恰好能飞出极板与恰不能飞出极板是一临界状态，由临界状态来确定极值.
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【标准解答】在加速电压一定时，偏转电压U′越大，电子在极
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2.(2011·无锡高二检测)关于空气导电性能，下列说法正确的是( ) A.空气导电，是空气分子中有的带正电，有的带负电，在强电场作用下向相反方向运动的结果 B.空气能够导电，是空气分子在射线或强电场作用下电离的结果 C.空气密度越大，导电性能越好 D.空气密度变得越稀薄，越容易发出辉光

18.1 电子的发现课件(人教版选修3-5)

19
m 9.109410 kg
31
[要点提炼] 1.汤姆孙的研究方法及结论 (1)汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转断定，它的本质是带负电的粒子流并求出了这种粒子的比荷. (2)汤姆孙用不同材料的阴极和不同的气体做实验，所得的比荷都是相同的，是氢离子比荷的近两千倍. (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量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 .
在平行金属板区域加一磁场且磁场方向垂直纸面向外，当满足条件 qʋB = qE 时，阴极射线不发生偏转，即ʋ= E/B。
方法一：若撤去磁场，阴极射线由P1 点偏离
到 P2 ， P2 到 P1 竖直距离为 y ，屏幕到金属板
D1 、 D2 右端的距离为 D ，你能算出阴极射线微
粒的比荷吗？
L
m q ʋ0

D
屏幕 P1
y
P2
L
m q ʋ0

θ
D
屏幕
P1

y at qEL tan x 0 m02
E 又 0 B
y P2
tan 根据几何关系有： q 解得： m Ey L 2 ( D )B L 2
y L D 2
方法二：利用磁场使组成阴极射线的粒子
代表人物，汤姆生。认为这种射线的本质是一种高速粒子流。
阅读课本，思考并讨论下列问题：１、课体图18.1-2汤姆孙的气体放电管实验的目的是什么？
（１）、判断阴极射线是否带电；（２）、如果阴极射线带电，带何种电荷，并测出其比荷。
2、阅读课体Ｐ48“思考与讨论”，测阴极射线比荷的基本思路是怎样的？

18.1 电子的发现课件1 新人教版选修3-5课件

根据射线偏转方向和D1、D2电性知阴极射线带负电．
分类例析
(2)为了抵消阴极射线的偏转，使它从P2点回到P1，需要在两块金属板之间的区域再施加一个大小合适、方向垂直于纸面的磁场．这个磁场B应该向纸外还是向纸内？写出此时
每个阴极射线微粒(质量为m，速度为v)受到的洛伦兹力和
库仑力．两个力之间应该有什么关系？
图18－1－4
分类例析
在其他条件不变的情况下，撤去电场(如图 18－1－5 所示)，保留磁场让粒子单纯地在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力即 mv 2 Bqv＝ r ，根据轨迹偏转情况，由几何知识求出其半径 r. 由以上两式确定粒子的比荷表 q E 达式：＝ 2 ，最后经定量计 m Br 算汤姆孙认定组成阴极射线的粒子为电子．
分类例析
(3)根据以上关系求出阴极射线的速度 v 的表达式．由于金属板 D1、 D2 间的距离是已知的，两板间的电压是可测量的，所以两板间的电场强度 E 也是已知量．磁场由电流产生，磁感应强度 B 可以由电流的大小算出，因此也按已知量处理．要使射线不偏转需 Bqv＝Eq，洛伦兹力向上，由左手 E U 定则知，B 的方向垂直纸面向外，所以 v＝＝ . B Bd
辉光放电现象； (3) 当气体压强很低时，从阳极射出的粒子打在玻璃上发出电子的荧光，实际上是打在管壁上发光．
分类例析
阴极射线的产生
在研究气体导电的玻璃管内有阴阳
两极时，当两极间加一定电压时，
实验装置如图 18 － 1 － 1 所示，阴极
便发出一种射线，叫阴极射线．阴极射线的特点 (1)在真空中沿直线传播． (2)碰到物体可使物体发出荧光．图18－1－1
分类例析
3．[教材P50]

人教版高中物理选修35 第18章第1节电子的发现(共23张PPT)

O
r d
r
2
.qVB. . . . . ...... ...... . V. . . . . d . . . . . .B ......
L
V=E/B
qvB = m v2 r
q m
=
E B2r
r = L2 +d 2 d
b、带电粒子在电场中的偏转模型
－－－－－－－－E－
O
d
V
＋qE＋＋＋＋＋＋＋＋ y
1889年4月30日，J.J.汤姆孙正式宣布发现电子;
电子的发现，结束了关于阴极射线本质的争论;
从此，人类意识到，原子并不是组成物质的最小单位，探索原子结构的序幕由此拉开……
由于J.J.汤姆孙的杰出贡献，1906 年他获得诺贝尔物理学奖。
密立根油滴实验
)美国( 密立根
Robert likan 年1953年～1868
• 3、Patience is bitter, but its fruit is sweet. (Jean Jacques Rousseau , French thinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。10:516.17.202110:516.17.202110:5110:51:196.17.202110:516.17.2021
•
10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/8/112021/8/112021/8/118/11/2021 10:21:57 AM
•
11、一个好的教师，是一个懂得心理学和教育学的人。2021/8/112021/8/112021/8/11Aug-2111- Aug-21
•
12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/8/112021/8/112021/8/11Wednesday, August 11, 2021

人教版高中物理选修3-5 第18 章第1节电子的发现(共22张PPT)

对阴极射线的本质存在着泾渭分明的两种观点：一种是以德国物理学家赫兹
为代表，认为阴极射线是一种 “电磁波”
另一种是以英国的汤姆孙为代表，认为阴极射线是一种“高速粒子流”
通过实验验证阴极射线实质：是从阴极射出的高速粒子流。
问题1：阴极射线带电吗？
..... ..... ..... . . . . .B
分析：1.安培定则：导线下方的磁场如图 ........................
2.左手定则：阴极射线受洛伦兹力向上。
1.加磁场：磁场方向沿y轴正方向 2.加电场：电场方向沿Z轴正方向
欲使阴极射线沿Z轴负方向偏，应怎样？
速度选择器
D
.qV－B. －. －. －. －. －.E－ .－ .
认为阴极射线是一种“高速粒子流 ”
别急，别急:
让我们一起来好好想想……
阴极射线
仪器介绍
8
这种射线最早是1858年由德国物理学家普吕克尔 J. Plucker 发现的，1876年另一位物理学家戈德斯坦 E.Goldstein 命名其为 “阴极射线”
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
......
L
磁偏转模型的原理只存在磁场的情况下，偏转圆弧为圆周运动一部分，出磁场后成匀速直线运动根据有关几何知识，我们一定是可以求出带电粒子圆周运动的半径r的。测得射出磁场时速度偏角为θ
由几何知识得
r

s
L in
,q θ
v
B

m

人教版高中物理选修3-5《18.1电子的发现》课件

三、阴极射线的本质
1、阴极射线的本质是电子。
2、电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元。
3、电子的电荷量与氢离子的电荷量相同。
发现电子以后，汤姆孙进一步研究又发现了许多新现象：
正离子的轰击金属受热
紫外线照射
阴极射线热离子流光电流
电子
放射性物质
β射线
赫兹 H.Rudolf Hertz
四、电子的电量和质量
1、电量：e=1.60217733×10－19 C（现代值） e=1.6×10－19 C （近似值）
二、电子发现的起因
19世纪也是电磁学大发展的时期, 电气照明吸引了许多科学家的注意。人们竞相研究与低压气体放电现象有关的问题。
早在1858年，德国物理学家普吕克尔利用气体放电管研究气体放电时发现一种奇特的现象：在玻璃管壁上看到淡淡的荧光及管中物体在玻璃壁上的影子。
1876年德国物理学家戈德斯坦研究后认为：管壁上的荧光是受到阴极发出的某种射线撞击而引起的，因此命名为阴极射线。
物理选修3-5 第十八章原子的结构
18.1 电子的发现
科学靠两条腿走路，一是理论，一是实验。有时一条腿走在前面，有时另一条腿走在前面。但只有使用两条腿，才能前进。
————密立根
学习目标：
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，即任何电荷只能是e的
对阴极射线的本质存在两种观点的原因（阅读）
有的物理学家用点状的阴极发出阴极射线，并在阴极和阳极之间放置障碍物进行试验，在产生荧光的管壁上就出现障碍物清晰的影子，证明了阴极射线是直线传播的，并且根据阴极射线在磁场中偏转的事实，提出阴极射线是由带电的“微粒”组成的假说。

18.1 电子的发现课件(人教版选修35)

密立根测量出电子的电量
e 1.60221019C
根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量
m 9.1094 10 31kg
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： v2 m evB r
汤姆生如何测定出粒子速度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。
探索阴极射线
1858年德国的科学家普里克（J.Plucker， 1801——1868）发现了阴极射线。
15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年9月下午3时30分21.9.1715:30September 17, 2021
16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021年9月17日星期五3时30分36秒15:30:3617 September 2021
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。21.9.1721.9.1715:30:3615:30:36September 17, 2021
14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年9月17日星期五下午3时30分36秒15:30:3621.9.17

物理：18.1《电子的发现》课件(人教版选修3-5)

人教版选修3-5 第18章 1 电子的发现 课件(30张)

《电子的发现》人教版高二物理选修3-5PPT课件

人教版高中物理选修3-5课件：18-1 电子的发现(共51张PPT)

高中物理 18.1 电子的发现 新人教版选修3-5

18.1 电子的发现 课件(人教版选修3-5)