高中物理 第18章 原子结构 第1节 电子的发现课件 新人教版选修3-5.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 选修3 5 原子结构 第十八章 第一节电子的发现 第十八章 1858年 德国科学家普里克发现了阴极射线 在一个抽成真空的玻璃管两端加上高电压 这时阴极会发出一种射线称为阴极射线 阴极射线究竟是什么 是原子 还是更小的物质微粒 1 演示实验如图所示 真空玻璃管中K是金属板制成的 接感应线圈的负极 A是金属环制成的 接感应线圈的正极 接通电源后 感应线圈产生的 的高电压加在两个电极之间 可观察管端玻璃壁上亮度的变化 阴极射线 阴极 阳极 近万伏 2 实验现象德国物理学家普吕克尔在类似的实验中看到玻璃壁上 及管中物体在玻璃壁上的 3 阴极射线荧光是由于玻璃受到 发出的某种射线的撞击而引起的 这种射线被命名为 淡淡的荧光 影 阴极 阴极射线 1 汤姆孙的探究方法 1 让阴极射线分别通过电场或磁场 根据偏转现象 证明它是 的粒子流并求出了其比荷 2 换用不同的阴极做实验 所得 的数值都相同 是氢离子比荷的近 倍 证明这种粒子是构成各种物质的共同成分 电子的发现 带负电 比荷 两千 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 电子 由此可见 电子是原子的 是比原子更 的物质单元 2 密立根 油滴实验 1 精确测定 2 电荷是 的 带电粒子 组成部分 基本 电子电荷量 量子化 1 602 10 19 9 1 10 31 1836 4 电子发现的重大意义电子是人类发现的第一个比原子小的粒子 电子的发现 打破了原子 的传统观念 使人们认识到原子不是组成物质的 微粒 原子本身也有内部 从此 原子物理学飞速发展 人们对物质结构的认识进入了一个新时代 不可再分 最小 结构 一 对阴极射线的理解1 阴极射线的含义阴极射线是阴极放射出来的射线 经验证它实际上就是电子流 当金属阴极受热温度变得很高时 电子热运动加剧 电子热运动能量足够大时可以从金属表面逸出 形成电子流 2 阴极射线带电性质的判断方法阴极射线的本质是电子 在电场 或磁场 中所受电场力 或洛伦兹力 远大于所受重力 故研究电磁力对电子运动的影响时 一般不考虑重力的影响 其带电性质的判断方法如下 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 答案 1 带负电 2 垂直纸面向外解析 1 阴极射线在电场中向下偏转 说明射线带负电 2 要使带负电的阴极射线向上偏转 根据左手定则可知 需加垂直纸面向外的磁场 二 电子电荷量的测定1 电子的电荷量1910年美国物理学家密立根通过著名的 油滴实验 简练精确地测定了电子的电量 电子电荷的现代值为e 1 602 10 19C 2 电子电荷量的测定 1 密立根实验的原理a 如图所示 两块平行放置的水平金属板A B与电源相连接 使A板带正电 B板带负电 从喷雾器喷嘴喷出的小油滴经上面的金属板中间的小孔 落到两板之间的匀强电场中 特别提醒 密立根的 油滴实验 中易忽视带电油滴的重力 从而使问题无从下手 象油滴 尘埃 小颗粒 小球等宏观物体除特别说明外都要考虑重力 答案 电荷是量子化的 电荷的电荷量都是元电荷e的整数倍 三 带电粒子比荷的测定1 电荷量的量子化带电体所带电荷量具有量子化 即任何带电体所带电荷量只能是电子电荷量的整数倍 即q ne n为自然数 对阴极射线的理解 解析 通过让阴极射线在电场 磁场中的偏转的研究发现阴极射线带负电 而且比荷比氢原子的比荷大得多 故A C正确 答案 AC 答案 D解析 阴极射线是由阴极直接发出的电子流 可被电场 磁场偏转 A B C错 D正确 如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图 两块水平放置的金属板间距为d 油滴从喷雾器的喷嘴喷出时 由于与喷嘴摩擦而带负电 油滴散布在油滴室中 在重力作用下 少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间 当平行金属板间不加电压时 由于受到气体阻力的作用 油滴最终以速度v1竖直向下匀速运动 当上板带正电 下板带负电 两板间的电压为U时 带电油滴恰好能以速度v2竖直向上匀速运动 已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比 油滴密度为 电子电荷量的测定 1 设油滴受到气体的阻力f kv 其中k为阻力系数 求k的大小 2 求油滴所带电荷量 探究电子的比荷 易错分析 将阴极射线方向 即电子运动方向 误当作电流方向而错选D 正确解答 解答本题可先根据阴极射线是电子流 由运动方向和题目要求使电子向上偏转 利用左手定则判断磁场方向 由于阴极射线的本质是电子流 阴极射线方向向右 说明电子的运动方向向右 要使电子所受洛伦兹力方向平行于纸面向上 利用左手定则可知磁场方向应为垂直于纸面向外 故C项正确 正确答案 C