(人教版)电子的发现课件完美版1
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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
MENTAL HEALTH COUNSELING PPT
讲解人： 时间：2020.5.20
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
讲解人： 时间：2020.5.20
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讲解人： 时间：2020.5.20
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23张PPT)
演示
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;把它们分别连接在感应圈的负极和正极上。管中十字状物 体是个金属片。接通电源时，感应圈产生的近万伏的高电压加 在两个电极之间，观察管端玻璃壁上亮度的变化。
实验现象：看到十字架的影子。 结论：说明有光照射。
一、阴极射线
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。
思考与讨论
根据带电粒子在电场、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?
答 带电粒子垂直于电场线或磁感线进入电 场（磁场），根据它们在场区内运动的偏转 情况进行判定。
二、电子的发现
英国物理学家汤姆孙认为阴极
射线是带电粒子流。为了证实这点， 从1890年起他进行了一系列实验研 究。
+ 汤姆孙的气体放_电 管的示意图
D1
p3
_
k AB
D2
p1 P2
①K产生阴极射线；
+
②A、B形成一束细细射线；
③D1、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。
思考与讨论
1.电粒子的电荷量与其量之比一比荷q/m，是一个重要
的物理量。根据带电粒子在电场和场中受力的情况，可以得 出它的比荷。假设你是当年“阴极射线是带电微粒”观点的支 特者，请你依照下面的提示思考计算阴极射线微粒的比荷的 方法。
纸面的磁均。这个磁场B应该向纸外还是向纸内?写出此时每
个阴板射线微粒(质量为m、速度为)受到的洛伦兹力和库仑屏カ
。两个力之间应该有什么关系?
幕
m q ʋ0
P1
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课件： 18.1 电子的发现 (共23张PPT)
1876年，德国物理学家戈德斯坦认为管壁上的荧光 是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的， 并把这种未知射线称之为阴极射线。
历史上的两种观点的辩论
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。
粒子说 代表人物，J.J.汤姆孙。认为这种 射线的本质是一种高速粒子流。
思考与讨论 根据带电粒子在电场、磁场中的运动规律，哪些
电子
原子核
金属原子
问题与练习解答：
1、汤姆孙是怎样发现电子的?
解： 汤姆逊根据阴极射线在电场和磁场中的偏转现象， 确定了其本质是带负电的粒子流并求出了这种粒子的比 荷；
进一步的实验发现，不同物质做成的阴极发出的射 线的粒子都有相同的比荷，说明这种带电粒子是构成物 质的共同成分；
用这种粒子的比荷与氢离子比荷比较，并用实验测 出了这种粒子的电荷量与氢离子电荷量相同，质量又比 氢原子的质量小得多。根据这些，汤姆逊发现了电子。
18.1电子的发现
在欣赏这美丽的灯光时，你何曾意识到，这 里发光的多是通电后的气体？
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。19 世纪末，在对 气体放电现象的研究中，科学家发现了电子。从而 得出：原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的。 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。
电磁波的发现者赫兹是“阴极射线是电磁波”观点的支持者。
他也曾在阴极射线管中施加垂直于阴极射线的电场，但是没有看 到偏转。因此，他认为阴极射线是不带电的。其实这是由于管中 真空度不高造成的。汤姆孙在重复赫兹的这个实验时，起初也看 不到偏转。后经仔细分析，发现了问题，于是改善真空条件，终 于如愿以偿。
历史上的两种观点的辩论
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。
粒子说 代表人物，J.J.汤姆孙。认为这种 射线的本质是一种高速粒子流。
思考与讨论 根据带电粒子在电场、磁场中的运动规律，哪些
电子
原子核
金属原子
问题与练习解答：
1、汤姆孙是怎样发现电子的?
解： 汤姆逊根据阴极射线在电场和磁场中的偏转现象， 确定了其本质是带负电的粒子流并求出了这种粒子的比 荷；
进一步的实验发现，不同物质做成的阴极发出的射 线的粒子都有相同的比荷，说明这种带电粒子是构成物 质的共同成分；
用这种粒子的比荷与氢离子比荷比较，并用实验测 出了这种粒子的电荷量与氢离子电荷量相同，质量又比 氢原子的质量小得多。根据这些，汤姆逊发现了电子。
18.1电子的发现
在欣赏这美丽的灯光时，你何曾意识到，这 里发光的多是通电后的气体？
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。19 世纪末，在对 气体放电现象的研究中，科学家发现了电子。从而 得出：原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的。 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。
电磁波的发现者赫兹是“阴极射线是电磁波”观点的支持者。
他也曾在阴极射线管中施加垂直于阴极射线的电场，但是没有看 到偏转。因此，他认为阴极射线是不带电的。其实这是由于管中 真空度不高造成的。汤姆孙在重复赫兹的这个实验时，起初也看 不到偏转。后经仔细分析，发现了问题，于是改善真空条件，终 于如愿以偿。
最新人教版高中物理选修3---5 课件 电子的发现
2007年广东高考第15题
电子嘚发现
19世纪是电磁学大发展嘚时期, 到七、八十年代电气工业开始有了发展, 发电机、变压器和高压输电线路逐 步在生产中得到应用，然而，漏电和放电损耗非常严重，成了亟待解决嘚问题。同时，电气照明也吸引了 许多科学家嘚注意。这些问题都涉及低压气体放电现象，于是，人们竞相研究与低压气体发电现象有关嘚 问题。阴极射线是低压气体放电过程中出现嘚一种奇特现象，对其本性嘚研究导致了英国学派嘚微粒说和 德国学派嘚以太论。
阴极射线应用
电子示波器中嘚示波管、电视嘚显像管、电子显微镜等都是利用阴极射线在电磁场作用下偏转、聚焦 以及能使被照射嘚某些物质,如硫化锌发荧光嘚性质工作嘚.高速嘚阴极射线打在某些金属靶极上能产 生X射线，可用于研究物质嘚晶体结构。阴极射线还可直接用于切割、熔化、焊接等。
在19世纪末年，物理学有三项重大嘚实验发现，这就是X射线、放射性和电子。电子嘚发现具有更伟大嘚意 义，因为这一事件使人们认识到自然界还有比原子更小嘚实物。电子嘚发现打开了通向原子物理学嘚大门 , 人们开始研究原子嘚结构 .
1856-1940英国剑桥大学实验物理 学家
电子嘚发现~~汤姆孙
1. 测阴极射线嘚电荷
2. 使阴极射线在静电场中偏转。
3. 测阴极射线的荷质比。从以上两实验, 汤姆生 已可明确无误地证明阴极射线是由某种带负电的微 粒组成。这种微粒是什么，汤姆生进一步对阴极射 线的荷质比进克／库仑, 比氢离子的质荷 比10-8千克／库仑小千倍。
阴极射线
阴极射线是德国物理学家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嘚 .从低压气 体放电管阴极发出嘚电子在电场加速下形成嘚电子流。阴极可以是冷嘚也可以是热嘚，电子通过外加 电场嘚场致发射、残存气体中正离子嘚轰击或热电子发射过程从阴极射出。
人教版高中物理选修电子的发现优秀ppt课件
人教版高中物理选修3电-5子的发18现.1优电秀子p的pt发课现件(共38张PPT)
人教版高中物理选修3电-5子的发18现.1优电秀子p的pt发课现件(共38张PPT)
阴极射线的本质
人教版高中物理选修3电-5子的发18现.1优电秀子p的pt发课现件(共38张PPT)
人教版高中物理选修3电-5子的发18现.1优电秀子p的pt发课现件(共38张PPT)
英国物理学家J.J.汤姆孙认为阴 极射线是带电粒子流。 为了证实这点，从1890年起他 进行了一系列实验研究。
人教版高中物理选修3电-5子的发18现.1优电秀子p的pt发课现件(共38张PPT)
人教版高中物理选修3电-5子的发18现.1优电秀子p的pt发课现件(共38张PPT)
汤姆孙的气体放电管
汤姆孙的气体放电管示意图
汤姆孙的气体放电管
如果汤姆孙请你做助手，请你回想并根据汤姆孙研究阴极射线的 过程，计算出阴极射线粒子的比荷
Eq =Bqv
汤姆孙的气体放电管
1897年，汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定，它 的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷。
阴极射线粒子的比荷具体数值是多少呢？
我们一起来算一算
电子的发现
教学目标
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 体会电子的能是e的整数倍 领会电子的发现对揭示原子结构的重大意义
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
世间万物是由原子构 成的… 原子是一种最后的不 可分割的物质微粒…
阴极射线
1876年另一位德国物理学家戈德斯坦认为管壁上的荧光是由于玻璃 受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的，并把这种射线命名为阴极 射线。
物理选修人教新课标电子的发现精品课件(与“发现”有关文档共10张)
• 阴极射线究竟是什么？汤姆生如何测定阴极射 线的电荷？
3
第3页，共10页。
• 汤让带姆电生粒如子垂何直测射入定匀出强粒磁场子，的如果荷仅质受磁比场？力作
用，将做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力： 阴极射线究竟是什么？汤姆生如何测定阴极射线的电荷？
密立根油滴实验的原理图 2、让粒子垂直射入匀强电场仅受电场力作用达到最大偏转 根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量 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. 根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量 密立根测量出电子的电量 汤姆生发现，对于不同的放电气体，或者用不同的金属材料制作电极，都测得相同的荷质比，随后又发现在气体的电离和光电效应等现象中，可从不同 的物体中击出这种带电粒子，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，说明它的质量比任何一种分子和原子的质量都小得多，至此，汤姆生
7
第7页，共10页。
密立根油滴实验
8
第8页，共10页。
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 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： 阴极射线究竟是什么？汤姆生如何测定阴极射线的电荷？ 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 Plucker，1801——1868）发现了阴极射线。 汤姆生发现，对于不同的放电气体，或者用不同的金属材料制作电极，都测得相同的荷质比，随后又发现在气体的电离和光电效应等现象中，可从不同 的物体中击出这种带电粒子，这表明它是构成各种物体的共同成分。 密立根测量出电子的电量 汤姆生如何测定出粒子的荷质比？ 2、让粒子垂直射入匀强电场仅受电场力作用达到最大偏转 Plucker，1801——1868）发现了阴极射线。 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. 1858年德国的科学家普里克（J.
3
第3页，共10页。
• 汤让带姆电生粒如子垂何直测射入定匀出强粒磁场子，的如果荷仅质受磁比场？力作
用，将做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力： 阴极射线究竟是什么？汤姆生如何测定阴极射线的电荷？
密立根油滴实验的原理图 2、让粒子垂直射入匀强电场仅受电场力作用达到最大偏转 根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量 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. 根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量 密立根测量出电子的电量 汤姆生发现，对于不同的放电气体，或者用不同的金属材料制作电极，都测得相同的荷质比，随后又发现在气体的电离和光电效应等现象中，可从不同 的物体中击出这种带电粒子，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，说明它的质量比任何一种分子和原子的质量都小得多，至此，汤姆生
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第7页，共10页。
密立根油滴实验
8
第8页，共10页。
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 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： 阴极射线究竟是什么？汤姆生如何测定阴极射线的电荷？ 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 Plucker，1801——1868）发现了阴极射线。 汤姆生发现，对于不同的放电气体，或者用不同的金属材料制作电极，都测得相同的荷质比，随后又发现在气体的电离和光电效应等现象中，可从不同 的物体中击出这种带电粒子，这表明它是构成各种物体的共同成分。 密立根测量出电子的电量 汤姆生如何测定出粒子的荷质比？ 2、让粒子垂直射入匀强电场仅受电场力作用达到最大偏转 Plucker，1801——1868）发现了阴极射线。 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. 1858年德国的科学家普里克（J.
高中物理人教版选修35《18.1电子的发现》(共22张PPT)
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/9/62021/9/62021/9/62021/9/69/6/2021
•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6日星期一2021/9/62021/9/62021/9/6
第十八章原子结构
第一节电子的发现
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.
19世纪是电磁学大发展的时期, 到七、八十年代
电气工业开始有了发展, 其中电气照明也吸引了许多
科学家的注意，问题涉及低压气体放电现象，于是，
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
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
A
－
－
－
－
+
+
+
v0
•11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。2021/9/62021/9/62021/9/6Sep-216-Sep-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。2021/9/62021/9/62021/9/6Monday, September 06, 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6日星期一2021/9/62021/9/62021/9/6
第十八章原子结构
第一节电子的发现
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.
19世纪是电磁学大发展的时期, 到七、八十年代
电气工业开始有了发展, 其中电气照明也吸引了许多
科学家的注意，问题涉及低压气体放电现象，于是，
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
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
A
－
－
－
－
+
+
+
v0
•11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。2021/9/62021/9/62021/9/6Sep-216-Sep-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。2021/9/62021/9/62021/9/6Monday, September 06, 2021
物理：181《电子的发现》课件人教版选修(1)
电子的发现
克鲁克斯电子实验
作为揭示电子本质的重要 里程碑，克鲁克斯电子实 验堪称物理学史上的经典 之一。
汤普逊的质量-电荷比 实验
通过对阴极射线进行偏转 操作，汤普逊成功测量了 微粒的电荷量与质量之比。
密立根的金属阴极反 射实验
密立根发现，阴极射线照 射质子时，会发生反应从 而释放出电子。
电子的应用
小型化趋势不可逆转
随着电子元器件的体积逐渐缩 小，越来越多的电子设备逐渐 与我们的生活相融合。
进入量子时代
电子科技已进入下一个阶段， 探索量子计算的前沿，迎接未 来挑战。
电子
名称 电子 质子 中子
符号 ep+ n
电荷量 -1.602×10-19 C 1.602×10-19 C 0
质量 9.109×10-31 kg 1.673×10-27 kg 1.675×10-27 kg
电子的发现
欢迎来到本节课关于电子的探索! 本节课将带你穿越历史，探索人类如何揭示 电子这一微粒的精妙结构。
电子的悖论
电子的波粒二象性
电子表现出如同波又像粒子的 奇妙性质，这个现象令人困惑 不解。
电荷量
电子是负电荷微粒，但它的电 荷量有多少呢？
导入
在我们深入探究电子的属性之 前，我们需要先了解基本的物 理定律。
1
电子计算机
二十世纪五十年代，第一台电子计算机问世，自此计算机科学迅速发展。
2
电子工业
电子元器件的广泛应用，为现代工业带来高效率和便捷性。
3
电子媒体
数字图像，音频和视频的储存和传输技术，已经极大地改变了人们的娱乐和交流方式。
总结
电子科技不断演进
电子科技已经成为现代文明的 基础，它的重要性和影响力将 持续不断地增加。
人教高中物理选修第节电子的发现讲课文档
通过实验验证阴极射线实质：是从阴极射出的高速粒子流 。
第四页，共21页。
问题1：阴极射线带电吗？
..... ..... ..... . . . . .B
....
问题：怎样验证？
P 在两极板D1D2间加电场，观
3 察射线的偏转情况。若电场方 向由D1指向D2，射线向上偏， 射线带电吗？带什么电?
D1D2间无电场、磁场时，沿直线射
分析 带电粒子在磁场中的情 况
带电粒子在匀强磁场中 会受到洛伦兹力，由于 洛伦兹力始终
与速度方向垂直，所以 粒子会做匀速圆周运动
洛伦兹力提供向心力， 因此有
则比荷的表达式 :
qv m Br
B由外界提供，是已知 的
qvB = m v2 r
只要得到粒子的速度V 和偏转的半径r
就可以测得粒子的比荷 了
第九页，共21页。
2.左手定则：阴极射线受洛伦兹力向上。
1.加磁场 ： 2.加电场 ：
磁场方向沿y轴正方向
电场方向沿Z轴正方向
第七页，共21页。
欲使阴极射线 沿Z轴负方向 偏，应怎样？
速度选择器
D
.qVB－. －. －. －. － .－ .－E －. .
. . V. . . . . . .
..
qE＋
.
＋
.
＋
.
＋
.
＋
密立根 (美国)
Robert likan 1868年～1953年
e1.602（ 147） 9 713 0 1C 9 3
第十三页，共21页。
密立根油滴实验的原理图
密立根油滴实验的原理图
2、带电粒子在电场中的偏转模型
－ － － － － － － E－
人教高中物理选修电子的发现公开课教学课件PPTppt文档
qEma
vx v0
L v0t
v0
E B
P2
根据几何关系：tan
D
y
L
2
化简得： q m
(D
Ey L)B2L
2
比荷求法
1. 用“电偏转”测定阴极射线比荷的表达式
q
Ey
m (D l )B2L
2
2. 用“磁偏转”测定阴极射线比荷的表达式
q m
Esin
B2L
电子的发现
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。由实验测得的阴极射线粒子的比荷是氢 离子比荷的近2000倍。若这种粒子的电荷量与氢离子的电 荷量相同，则其质量约为氢离子质量的近1/2000。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，证明了他当初的猜测是正确的。后来， 物理学家把新发现的这种组成阴极射线的粒子称之为电子。
汤姆孙实验
问题2：如何求阴极射线微粒的比荷？
汤姆孙实验装置示意图
方法一：只加磁场，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
L
D
幕
m q v0
P1
y
P2
L m q v0
θ
R θ O
D
屏
幕
P1
R L
sin
θ
y
P2
qv0
B
m
v02 R
V0
E B
q Esin
m
B2L
方法二：只加电场：
带电粒子由P1 点偏离到 P2.
假设：P2 到 P1 竖直距离为 y，屏幕到金属板 D1、D2 右端
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19世纪末，在对气体放电现象的研究中，科学家发 现了电子。从而得出：原子是可以分割的，是由更小 的微粒组成的。
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。
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，并把 这种未知射线称之为阴极射线。
A
B
进2.入有两一块电间子距(电为荷d，量电为压e 为)经U电的压平为行U金0 的属电板场间加，速若后电， 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。
(1) d 2U0 U
U
(2)
e(U0
) 2
A－ － － －B v0
U0 + + + +
屏
L
D
幕
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qEL mv02
且
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又因为：
tan
D
y
L
2
化简得： q m
(D
Ey L)B2L
2
方法二：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？
屏
电子的发现具有伟大的意义，因为这一事件使 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。
汤姆孙被科学界誉为“一位最先打开通向基本 粒子物理学大门的伟人”。
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。
1. 阴极射线 2. 电子的发现
q E cos
m
B2L
汤姆生发现，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。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相同，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， 证明了他当初的猜测是正确的。后来，物理学家把新 发现的这种组成阴极射线的粒子称之为电子。
1.怀古思今，激发科技报国热情，科 技创新 助推中 华民族 伟大复 兴的梦 想早日 实现 2 、 欧 共 体形 成、日 本成为 经济大 国、不 结盟运 动兴起 和中国 的振兴 ，这些 共同构 成了世 界的多 极化趋 势。
3 、 多 极 化趋 势还只 是一种 趋势和 方向， 不是一 种成熟 的国际 关系格 局。 4 、 两 极 格局 虽然受 到多极 化的冲 击，在 当时仍 是国际 关系格 局的总 体的、 基本的 特征， 因而多 极化趋 势是两 极格局 下的多 极化趋 势。
带 负 电
我们已经知道阴极射线是带负电荷的粒子流， 那么，如何求阴极射线微粒的比荷？
为使阴极射线不发生偏转，在平行极板区域应 采取什么措施？
在平行板区域加一磁场且磁场方向必须垂直纸面向外，当 满足条件 qvB = qE 时，则阴极射线不发生偏转，即：v = E/B。
方法一：若撤去磁场，带电粒子由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，你能算出阴极射线的比荷吗？
L
D
幕
m q v0
P1
y
P2
L
m q v0 θ
D
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幕
R L
P1
cos
θ
y
R mv0 qB
R θ
v0
E B
P2
q E cos
m
B2L
O
只要测出粒子打到屏上的速度方向(与水平方向的夹角 θ )
1. 用“电偏转”测定阴极射线比荷的表达式
q
Ey
m (D L)B2L
2
2. 用“磁偏转”测定阴极射线比荷的表达式
5 、 苏 联 解体 后，两 极格局 虽然瓦 解，但 多极化 的世界 格局并 没有最 终形成 ，直到 今天， 仍处于 向. 6.这 首 题 画 诗 写景 兼抒情 ，并未 刻意进 行雕琢 ，却能 够于简 淡中见 新奇。 7.山 水 是 这 幅 画的 主要元 素，特 别是江 水，占 据了画 面上大 部分的 篇幅。 8.诗 人 透 过 一 扇小 窗远距 离欣赏 这幅画 作，领 略其表 现的辽 阔万里 之势。 9.颈 联 具 体 写 到苍 茫暮色 中的树 木与浮 云，也 蕴含了 欣赏者 的主观 感受。
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。
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。
英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子。 实验装置如图所示：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
金属板 D1、D2 之间未加电场时，射线不偏转，射在屏上 的 P1 点，按图示方向加电场 E 之后，射线发生偏转并射到屏 上的 P2 点，由此推断，阴极射线带有什么性质的电荷？
比荷的两种求法 3. 密立根油滴实验
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
(
BC )
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
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。
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，并把 这种未知射线称之为阴极射线。
A
B
进2.入有两一块电间子距(电为荷d，量电为压e 为)经U电的压平为行U金0 的属电板场间加，速若后电， 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。
(1) d 2U0 U
U
(2)
e(U0
) 2
A－ － － －B v0
U0 + + + +
屏
L
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m q v0
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化简得： q m
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方法二：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？
屏
电子的发现具有伟大的意义，因为这一事件使 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。
汤姆孙被科学界誉为“一位最先打开通向基本 粒子物理学大门的伟人”。
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。
1. 阴极射线 2. 电子的发现
q E cos
m
B2L
汤姆生发现，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。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相同，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， 证明了他当初的猜测是正确的。后来，物理学家把新 发现的这种组成阴极射线的粒子称之为电子。
1.怀古思今，激发科技报国热情，科 技创新 助推中 华民族 伟大复 兴的梦 想早日 实现 2 、 欧 共 体形 成、日 本成为 经济大 国、不 结盟运 动兴起 和中国 的振兴 ，这些 共同构 成了世 界的多 极化趋 势。
3 、 多 极 化趋 势还只 是一种 趋势和 方向， 不是一 种成熟 的国际 关系格 局。 4 、 两 极 格局 虽然受 到多极 化的冲 击，在 当时仍 是国际 关系格 局的总 体的、 基本的 特征， 因而多 极化趋 势是两 极格局 下的多 极化趋 势。
带 负 电
我们已经知道阴极射线是带负电荷的粒子流， 那么，如何求阴极射线微粒的比荷？
为使阴极射线不发生偏转，在平行极板区域应 采取什么措施？
在平行板区域加一磁场且磁场方向必须垂直纸面向外，当 满足条件 qvB = qE 时，则阴极射线不发生偏转，即：v = E/B。
方法一：若撤去磁场，带电粒子由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，你能算出阴极射线的比荷吗？
L
D
幕
m q v0
P1
y
P2
L
m q v0 θ
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R L
P1
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θ
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R θ
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P2
q E cos
m
B2L
O
只要测出粒子打到屏上的速度方向(与水平方向的夹角 θ )
1. 用“电偏转”测定阴极射线比荷的表达式
q
Ey
m (D L)B2L
2
2. 用“磁偏转”测定阴极射线比荷的表达式
5 、 苏 联 解体 后，两 极格局 虽然瓦 解，但 多极化 的世界 格局并 没有最 终形成 ，直到 今天， 仍处于 向. 6.这 首 题 画 诗 写景 兼抒情 ，并未 刻意进 行雕琢 ，却能 够于简 淡中见 新奇。 7.山 水 是 这 幅 画的 主要元 素，特 别是江 水，占 据了画 面上大 部分的 篇幅。 8.诗 人 透 过 一 扇小 窗远距 离欣赏 这幅画 作，领 略其表 现的辽 阔万里 之势。 9.颈 联 具 体 写 到苍 茫暮色 中的树 木与浮 云，也 蕴含了 欣赏者 的主观 感受。
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。
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。
英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子。 实验装置如图所示：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
金属板 D1、D2 之间未加电场时，射线不偏转，射在屏上 的 P1 点，按图示方向加电场 E 之后，射线发生偏转并射到屏 上的 P2 点，由此推断，阴极射线带有什么性质的电荷？
比荷的两种求法 3. 密立根油滴实验
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
(
BC )
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