高中物理选修3-5人教版18.1电子的发现（共22张ppt）
文档属性
| 名称 | 高中物理选修3-5人教版18.1电子的发现（共22张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 844.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-15 21:04:34 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
这些璀璨的灯光是如何产生的呢？
我们从了解原子结构开始吧！
???
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，人们竞相研究与低压气体发电现象有关的问题。
第十八章原子结构
第一节电子的发现
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。
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。
一、阴极射线
一、探索阴极射线
1、什么是阴极射线？
2、对阴极射线本质的认识有哪两种不同的观点？
3、思考与讨论：
自学指导：阅读教材47页思考一下问题
阴极射线
Cathode
ray
J.J
汤姆孙
J.J
Thomson
1857
～
1940
英国
赫兹
H.Rudolf
Hertz
1857
～
1894
德国
认为阴极射线是一种“电磁波”
认为阴极射线是一种“高速粒子流”
PK
我看到的是：
1、它在电场中不偏转，因此不带电
2、它能穿透薄铝片
粒子是做不到的
但波可以!
别急，别急:
让我们一起来好好想想……
二、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。
汤姆孙的气体放电管的示意图
实验装置
（1）K、A部分产生阴极射线
（2）A、B只让水平运动的阴极射线通过
（3）D1、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
k
A
B
D2
p1
?
?
?
D1
p2
p3
2.运动分析
（1）未加电场和磁场时；
阴极射线不受力，做匀速直线运动到P1
k
A
B
D2
p1
?
?
?
D1
（2）加电场、未加磁场
+
-
P2
阴极射线只受电场力，做类平抛运动；
(4)加磁场、未加电场时，
（3）加电场和磁场时，
k
A
B
D2
p1
?
?
?
D1
+
-
可以测出速度大小
阴极射线受库仑力和洛伦兹力，通过适当地调整电场、磁场的强度，可使其做匀速直线运动；
在平行板间产生竖直向上的电场E,在垂直电场向外的方向上加一磁场B,
阴极射线只受洛伦兹力作用，做匀速圆周运动。
有关阴极射线
实验总结
带负电，且电荷量与氢离子相同
1
质量是最轻的原子近
1/2000
2
阴极射线是由
比最小的原子还小的多的
带负电荷的微粒
构成的
电子
electron
1897年，汤姆孙得出阴极射线的本质是带负电的粒子流并求出了这种粒子的比荷。
这说明不同物质都能发射这种带电粒子，它是构成各种物质的共有成分。
实验结果：荷质比约为质子的2000倍
进一步拓展研究对象：用不同的材料做阴极做实验，光电效应、热离子发射效应、β射线（研究对象普遍化）。
实验结论：电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元。
荷质比约为质子（氢离子）比荷的2000倍。是电荷比质子大？还是质量比质子小？
汤姆孙猜测：这可能表示阴极射线粒子电荷量的大小与一个氢离子一样，而质量比氢离子小得多。
后来汤姆孙测得了这种粒子的电荷量与氢离子电荷量大致相同，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，汤姆孙完全确认了电子的存在。后来阴极射线的粒子被称为电子
实验结论分析
根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量
质子质量与电子质量的比值
mp/me=1836
1910年美国物理学家密立根利用油滴实验第一次较为精确测量出电子电荷量
密立根通过实验还发现，电荷具有量子化的特征。即任何电荷只能是e的整数倍。
三、密立根油滴实验
喷雾器
ε
E
mg
x
F电
油滴
A
B
显微镜
密立根油滴实验的原理图
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．
他测定了数千个带电油滴的电量，发现这些电量都是某个最小电量的整数部，这个最小的电量就是电子的电量．
J.J
汤姆孙(英国)
1857
～
1940
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.汤姆生的杰出贡献，1906年他获得诺贝尔物理学奖。
小结：
阴极射线是由电子组成的。
电子是原子的组成部分。
2.知道电荷是量子化的。
3.电子发现的重大意义。
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。
1、关于密立根“油滴实验”的科学意义，下列说法正确的是
(
)
A．测得了电子的电荷量
B．提出了电荷分布的量子化观点
C．为电子质量的最终获得作出了突出贡献
D．为人类进一步研究原子的结构提供了一定的理论依据
ABCD
课堂检测
2.关于阴极射线的性质，判断正确的是( )
A．阴极射线带负电
B．阴极射线带正电
C．阴极射线的比荷比氢原子核的比荷大
D．阴极射线的比荷比氢原子核的比荷小
AC
C
3、关于阴极射线的实质，下列说法正确的是( )
A．阴极射线实质是氢原子
B．阴极射线实质是电磁波
C．阴极射线实质是电子
D．阴极射线实质是X射线
4.关于电子的发现者，下列说法正确的是
( )
A．英国的汤姆孙
B．德国的普吕克尔
C．德国的戈德斯坦
D．美国的密立根
A
这些璀璨的灯光是如何产生的呢？
我们从了解原子结构开始吧！
???
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，人们竞相研究与低压气体发电现象有关的问题。
第十八章原子结构
第一节电子的发现
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。
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。
一、阴极射线
一、探索阴极射线
1、什么是阴极射线？
2、对阴极射线本质的认识有哪两种不同的观点？
3、思考与讨论：
自学指导：阅读教材47页思考一下问题
阴极射线
Cathode
ray
J.J
汤姆孙
J.J
Thomson
1857
～
1940
英国
赫兹
H.Rudolf
Hertz
1857
～
1894
德国
认为阴极射线是一种“电磁波”
认为阴极射线是一种“高速粒子流”
PK
我看到的是：
1、它在电场中不偏转，因此不带电
2、它能穿透薄铝片
粒子是做不到的
但波可以!
别急，别急:
让我们一起来好好想想……
二、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。
汤姆孙的气体放电管的示意图
实验装置
（1）K、A部分产生阴极射线
（2）A、B只让水平运动的阴极射线通过
（3）D1、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
k
A
B
D2
p1
?
?
?
D1
p2
p3
2.运动分析
（1）未加电场和磁场时；
阴极射线不受力，做匀速直线运动到P1
k
A
B
D2
p1
?
?
?
D1
（2）加电场、未加磁场
+
-
P2
阴极射线只受电场力，做类平抛运动；
(4)加磁场、未加电场时，
（3）加电场和磁场时，
k
A
B
D2
p1
?
?
?
D1
+
-
可以测出速度大小
阴极射线受库仑力和洛伦兹力，通过适当地调整电场、磁场的强度，可使其做匀速直线运动；
在平行板间产生竖直向上的电场E,在垂直电场向外的方向上加一磁场B,
阴极射线只受洛伦兹力作用，做匀速圆周运动。
有关阴极射线
实验总结
带负电，且电荷量与氢离子相同
1
质量是最轻的原子近
1/2000
2
阴极射线是由
比最小的原子还小的多的
带负电荷的微粒
构成的
电子
electron
1897年，汤姆孙得出阴极射线的本质是带负电的粒子流并求出了这种粒子的比荷。
这说明不同物质都能发射这种带电粒子，它是构成各种物质的共有成分。
实验结果：荷质比约为质子的2000倍
进一步拓展研究对象：用不同的材料做阴极做实验，光电效应、热离子发射效应、β射线（研究对象普遍化）。
实验结论：电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元。
荷质比约为质子（氢离子）比荷的2000倍。是电荷比质子大？还是质量比质子小？
汤姆孙猜测：这可能表示阴极射线粒子电荷量的大小与一个氢离子一样，而质量比氢离子小得多。
后来汤姆孙测得了这种粒子的电荷量与氢离子电荷量大致相同，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，汤姆孙完全确认了电子的存在。后来阴极射线的粒子被称为电子
实验结论分析
根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量
质子质量与电子质量的比值
mp/me=1836
1910年美国物理学家密立根利用油滴实验第一次较为精确测量出电子电荷量
密立根通过实验还发现，电荷具有量子化的特征。即任何电荷只能是e的整数倍。
三、密立根油滴实验
喷雾器
ε
E
mg
x
F电
油滴
A
B
显微镜
密立根油滴实验的原理图
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．
他测定了数千个带电油滴的电量，发现这些电量都是某个最小电量的整数部，这个最小的电量就是电子的电量．
J.J
汤姆孙(英国)
1857
～
1940
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.汤姆生的杰出贡献，1906年他获得诺贝尔物理学奖。
小结：
阴极射线是由电子组成的。
电子是原子的组成部分。
2.知道电荷是量子化的。
3.电子发现的重大意义。
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。
1、关于密立根“油滴实验”的科学意义，下列说法正确的是
(
)
A．测得了电子的电荷量
B．提出了电荷分布的量子化观点
C．为电子质量的最终获得作出了突出贡献
D．为人类进一步研究原子的结构提供了一定的理论依据
ABCD
课堂检测
2.关于阴极射线的性质，判断正确的是( )
A．阴极射线带负电
B．阴极射线带正电
C．阴极射线的比荷比氢原子核的比荷大
D．阴极射线的比荷比氢原子核的比荷小
AC
C
3、关于阴极射线的实质，下列说法正确的是( )
A．阴极射线实质是氢原子
B．阴极射线实质是电磁波
C．阴极射线实质是电子
D．阴极射线实质是X射线
4.关于电子的发现者，下列说法正确的是
( )
A．英国的汤姆孙
B．德国的普吕克尔
C．德国的戈德斯坦
D．美国的密立根
A