3.1电子的发现及其重大-沪科教版选修3-5教案

3.1 电子的发现及其重大意义- 沪科教版选修3-5教案

一、引入

1.1 教学目标

•知道电子的两种来源及其主要性质。

•了解电子的发现过程和实验方法。

•了解电子的物理性质及其实际意义。

1.2 教学重点

•电子的发现过程、实验方法和性质。

•电子对物质的影响及其实际意义。

1.3 教学难点

•电子的发现过程及其实验方法。

•电子对物质的影响及其实际意义。

1.4 教学方法

•讲解法

•示范法

•实验法

•讨论法

1.5 教学工具

•PPT

•实验器材：电子束管、带负电的金属片

•视频资料：“电子的发现”

二、知识讲解

2.1 电子的发现

电子是一种基本粒子，负电荷在其中运动。在物理学中，电子符号为“e^-”，

负电荷量等于基本电荷单位的“负一”，即“-1.602 × 10^-19库”。电子是组成物质的

基本粒子之一，其在电子学、通讯、能源、计算机等领域有广泛的应用。

电子的发现是现代物理学中的一大突破。19世纪末20世纪初，科学家们开

展了大量的实验和研究，最终揭示了电子的存在。电子的发现和研究对现代科技的发展有着深远的影响。

电子的发现过程可以归纳为以下几个关键点：

•首先，科学家发现电导实验中，电流不受温度和电压的影响。

•其次，他们发现金属内部存在着一定数量的自由电子。

•然后，通过实验，科学家发现电子运动的惯性很小，可以被外力轻易地改变方向。

•最终，研究者利用电子束管进行了电子的观测和探究，从而得出了更加准确的电子性质和结论。

2.2 电子的性质

来源：电子有两种来源，一种是自然辐射，比如太阳辐射和地球辐射等。另

一种是人工产生，比如在真空中使用电热丝加热，产生的电子会被加速形成电子束。

质量：电子是一种质量很小的粒子，其质量与质子相比约为1/1836，即1个

质子的质量可以承载1836个电子的质量。

电荷：电子带负电，负电量等于基本电荷单位“负一”，即“-1.602 × 10^-19库”。

能量：电子具有能量，通过加速电子的方式来得到更高能量的电子束。

2.3 电子的实际意义

电子的发现和研究对整个科技领域的发展，以及人类生活方式的改变都起到了重大作用。以下是电子的实际意义：

•通信技术：电子学为通信技术带来了革命性的变化，如手机、计算机、电视等，极大地拓展了人类的通信方式和范围。

•能源产业：电子技术的发明和应用，使得发电、传输、储存等环节得到极大的改善，人类对清洁、高效能源的需求得到了满足。

•医疗行业：X光、核磁共振和放射治疗等技术的出现，大大提高了医疗行业的水平和效率。

•科学研究：电子技术所衍生的科学方法，如电子显微镜、X光单晶衍射等，为科学研究提供了更加高精度和清晰的工具和方法。

三、教学实践

3.1 实验环节-电子的探究

电子束管可以作为探究电子的重要器具，下面是实验步骤：

1.打开电源，使灯泡亮起来，观察电子束管，可以看到一束红色的光线。

2.通过控制器，输入加电压、聚焦电压和偏转可变电压，观察电子束的运动轨迹。

下面讨论几个可能出现的情况及其原因：

•发现电子束在正方向偏转：电子束比镜片能撞击对应的光源和荧光屏，电子受到轴磁场的力，向右偏转。

•发现电子束偏离光束中心：电子受到轴上不均匀磁场和轴向电场的影响而发生偏离。

•轻轻拍打电子束管，发现荧光屏出现明暗强度变化：可能是电子碰撞荧光屏表面，发生了荧光瞬变。

3.2 讨论环节

针对本节所讲述的电子的发现及其重大意义，可以结合学生的实际经验、兴趣爱好，进行探讨和讨论，挖掘出更多的探究点和探究方向，加深学生的理解。

下面是可以进行的相关讨论话题：

•“电子影响我们的生活”，请举例说明。

•“科技可能带来哪些负面影响？”，请探讨。

•“未来的能源将何去何从？”，请展开讨论。

•“电子对人类的未来发展意义？”，请进行深入思考和讨论。

四、作业

1.请阅读一篇有关电子的科技新闻，简述其内容及所涉及的电子应用。

2.可以结合家庭、日常生活中的经历，写一篇有关电子应用体验的文章，尽可能多地涉及到本节所讲述的电子知识点。

五、总结

电子的发现和研究对人类社会的发展有着深刻、广泛的影响。了解电子的发现过程、性质和实际应用，有助于学生们更好地了解和理解人类社会的发展史和科技革命进程。因此，本课堂主要讲述了电子的概念、发现过程、主要性质和实际意义，通过实验和讨论等多种教学形式，帮助学生深入理解电子的内涵和重要性。