2017-2018学年高中物理人教版选修3-5教学案：第十八章 第1节 电子的发现

第1节电子的发现 1．英国物理学家汤姆孙发现了电子。 2．组成阴极射线的粒子———电子。 3．密立根通过“油滴实验”精确测定了电子电荷量。 4．密立根实验发现：电荷是量子化的，即任何带电体的电荷只能是e的整数倍。 一、阴极射线 1．实验装置：如图18-1-1所示真空玻璃管中K是金属板制成的阴极，A是金属环制成的阳极；把它们分别连在感应圈的负极和正极上。 图18-1-1 2．实验现象：玻璃壁上出现淡淡的荧光及管中物体在玻璃壁上的影。 3．阴极射线：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，这种射线被命名为阴极射线。 二、电子的发现 1．汤姆孙的探究 (1)让阴极射线分别通过电场和磁场，根据偏转情况，证明它是B(A.带正电 B．带负电)的粒子流并求出了它的比荷。 (2)换用不同材料的阴极做实验，所得比荷的数值都相同。证明这种粒子是构成各种物质的共有成分。 (3)进一步研究新现象，不论是由于正离子的轰击，紫外光的照射，金属受热还是放射性物质的自发辐射，都能发射同样的带电粒子———电子。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。 2．密立根“油滴实验” (1)精确测定电子电荷。 (2)电荷是量子化的。 3．电子的有关常量 1．自主思考———判一判 (1)玻璃壁上出现的淡淡荧光就是阴极射线。(×) (2)玻璃壁上出现的影是玻璃受到阴极射线的撞击而产生的。(×) (3)阴极射线在真空中沿直线传播。(√) (4)英国物理学家汤姆孙认为阴极射线是一种电磁辐射。(×) (5)组成阴极射线的粒子是电子。(√) (6)电子是原子的组成部分，电子电荷量可以取任意数值。(×) 2．合作探究———议一议 气体放电管中的气体为什么会导电？ 提示：气体分子内部有电荷，正电荷和负电荷的数量相等，对外呈电中性，当分子处于电场中时，正电荷和负电荷受电场力的方向相反，电场很强时正、负电荷被“撕”开，于是出现了等量的正、负电荷，在电场力作用下做定向运动，气体就导电了。 对阴极射线的认识 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。 2．阴极射线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的性质。 (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．实验结果 根据阴极射线在电场中和磁场中的偏转情况，判断出阴极射线是粒子流，并且带负电。 1．关于阴极射线，下列说法正确的是(　　) A．阴极射线就是稀薄气体导电时的辉光放电现象 B．阴极射线是在真空管内由正极放出的电子流 C．阴极射线是由德国物理学家戈德斯坦命名的 D．阴极射线就是X射线 解析：选C　阴极射线是在真空管中由负极发出的电子流，故A、B错；阴极射线最早由德国物理学家戈德斯坦在1876年提出并命名，故C对；阴极射线本质是电子流，故D错。 2.如图18-1-2所示，一玻璃管中有从左向右的可能是电磁波或某种粒子流形成的射线，若在其下方放一通电直导线AB，射线发生如图所示的偏转，AB中的电流方向由B到A，则该射线的本质为(　　) 图18-1-2 A．电磁波 B．带正电的高速粒子流 C．带负电的高速粒子流 D．不带电的高速中性粒子流 解析：选C　射线在电流形成的磁场中发生偏转，即可确定该射线是由带电粒子构成的粒子流。根据安培定则可知，AB上方的磁场是垂直纸面向里的。粒子向下偏转，洛伦兹力方向向下，由左手定则可知射线所形成的电流方向向左，与粒子的运动方向相反，故粒子带负电。 3.阴极射线从阴极射线管中的阴极发出，在其间的高电压下加速飞向阳极，如图18-1-3所示若要使射线向上偏转 ... ...