河南省示范性高中罗山高中2014-2015学年高二下期物理选修3-5学案 18.1电子的发现

§18．1 电子的发现 课堂导学案 【学习目标】 （一）知识与技能 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 （二）过程与方法 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。 （三）情感、态度与价值观 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．人类就是这样通过辩证发展的行为，经过分析和研究，逐渐认识原子的。 【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 【课时安排】1 课时 【导学过程】 一、阴极射线 用3分钟的时间阅读课本P47“阴极射线”部分，回答下列问题： （1）德国物理学家戈德斯坦认为管壁上的荧光是从阴极发出的某种射线引起的，并把这种射线命名为 。 （2）对于阴极射线的本质，有大量的科学家作出大量的科学研究，主要形成了两种观点：①电磁波说：认为这种射线的本质是 。 ②粒子说： 认为这种射线的本质是 。 二、电子的发现 思考一：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？ 思考二：你能否设计一个实验来判断运动的带电粒子所带电荷的正负？ （提示：根据带电粒子在电、磁场中的运动规律） 用5分钟的时间阅读课本P47“电子的发现”部分和P48“思考与讨论”部分，讨论交流以下问题：（实验装置如课本图18.1-2所示） 从高压电场的阴极发出的阴极射线，穿过D1D2后沿直线打在荧光屏P1上。 问题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，阴极射线带有什么性质的电荷？ 问题2：为使阴极射线不发生偏转，则请思考可在平行极板区域再采取什么措施？ 问题3： 若在平行极板区域加一磁场，且磁场 方向必须垂直纸面向外。当qv0B与qE满足条件 时，则阴极射线不发生偏转。 即： QUOTE 问题4：去掉磁场只保留原来的电场，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θ为： vx=v0 vy= 所以： ① 又因为： ② 且 ③ 则由①②③得： 根据已知量，可求出阴极射线的比荷。 思考：如果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？ 用3分钟的时间阅读课本P49第一段、第二段，回答： （1）汤姆孙证明了阴极射线实质是 ，被称为 。 （2）电子是 的组成部分，是比原子更 的物质单位 用2分钟的时间阅读课本P49第三、四、五段，回答： （3）第一次较为精确测出电子电荷量的是美国 物理学家 利用 实验测量出的。电子的电荷量 e＝ 。 （4）密立根通过实验还发现，电荷具有 的特征。即任何电荷只能是e的整数倍。 电子的质量 m＝ kg 质子质量与电子质量的比值为： 【课堂例题】 例题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 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 例题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 【习题训练】 1．关于阴极射线的本质，下列说法正确的是（ ） A．阴极射线的本质是氢原子 B．阴极射线的本质是电磁波 C．阴极射线的本质是电子 D．阴极射线的本质是X射线 2．关于密立根“油滴实验”的科学意义，下列说法正确的是（ ） A．测得了电子的电荷 ... ...