《电子》课件2-1.ppt

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1、高中物理·选修3-5·教科版第二章原子结构2.1电子[目标定位]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.3.知道电子电荷是1910年由密立根通过著名的“油滴实验”得出．一、阴极射线1．实验：如图2－1－1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______，在K、A间加近万伏的高电压，可观察到玻璃壁上_____________及管中图2－1－1物体在玻璃壁上的影．阴极阳极黄绿色的荧光2．阴极射线：荧光的实质是由于玻璃受到_____发出的某种射线的撞击而引起的，这种射线被命名为__

2、_______．阴极阴极射线二、电子的发现1．让阴极射线分别通过电场或磁场，根据_____情况，证明了它的本质是_______的粒子流，并求出其比荷．2．密立根通过著名的“油滴实验”精确地测出了电子电荷．电子电荷量一般取e＝____________，电子质量me＝______________．3．元电荷：最小的电荷量，e＝_____________C，所有物体所带电量是元电荷的________．偏转带负电1.6×10－19C9.1×10－31kg1.602×10－19整数倍想一想电子发现的重大意义是什么？答案电子是进入人类发现的第一个比原子小的粒子．电子的发现，打

3、破了原子不可再分的传统观念，使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也有内部结构．从此，原子物理学飞速发展，人们对物质结构的认识了一个新时代.一、对阴极射线性质的研究1．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，故研究电场力(或洛伦兹力)对电子运动的影响时，一般不考虑重力的影响．2．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．【例1】如图2－1－2所示，一只阴极射

4、线管的左侧不断有电子射出，如果在管的正上方放一通电直导线AB时，发现射线的径迹往下偏转，则下列判断正确的是()答案AD图2－1－2A．导线中的电流从A流向BB．导线中的电流从B流向AC．电子束的径迹与AB中的电流无关D．若要使电子束的径迹往上偏转，可以通过改变AB中的电流方向来实现解析由于电子带负电，并且向下偏转，由左手定则知该处的磁场方向应垂直纸面向里，又由安培定则可判断导线中的电流方向为由A到B.可以通过改变导线中的电流方向来改变粒子的径迹．故正确答案为A、D.借题发挥本题是运用左手定则和安培定则的综合性题目，在应用左手定则判断洛伦兹力的方向时，一定要注意运动

5、电荷的正负．针对训练1阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是________．若在图2－1－3所示的阴极射线管中部加上垂直于纸图2－1－3面向里的磁场，阴极射线将________(填“向下”、“向里”或“向外”)偏转．答案电子　向下解析阴极射线的实质是电子流，电子流形成的等效电流方向向左，当加上垂直纸面向里的磁场后，由左手定则判知电子受到的洛伦兹力的方向向下，故阴极射线将向下偏转．二、电子比荷的测定实验探究如图2－1－4所示为测定阴极射线粒子比荷的装置，从阴极K发出的阴极射线通过一对平行金属板D1、D2间的匀强电场，发生偏转．图2－1－

6、4(1)在D1、D2间加电场后射线偏到P2，则由电场方向知，该射线带什么电？(2)再在D1、D2间加一磁场，电场与磁场垂直，让射线恰好不偏转．设电场强度为E，磁感应强度为B，则电子的速度多大？【例2】1897年，物理学家汤姆孙正式测定了电子的比荷，打破了原子是不可再分的最小单位的观点．因此，汤姆孙的实验是物理学发展史上最著名的经典实验之一，在实验中汤姆孙采用了如图2－1－5所示的阴极射线管，从电子枪C出来的电子经过A、B间的电场加速后，水平射入长度为L的D、E平行板间，接着在荧光屏F中心出现荧光斑，若在D、E间加上方向向下，场强为E的匀强电场，电子将向上偏转；如果

7、再利用通电线圈在D、E电场区加上一垂直纸面的磁感应强度为B的匀强磁场(图中未画)荧光斑恰好回到荧光屏中心．接着再去掉电场，电子向下偏转，偏转角为θ，试解决下列问题：图2－1－5(1)说明图中磁场沿什么方向．(2)根据L、E、B和θ，求出电子的比荷．借题发挥(1)比荷的测定问题只是带电粒子在磁场和电场中运动的一类典型例子，这种方法可以推广到带电粒子在复合场中运动，求其他相关的问题．(2)解决带电粒子在电磁场中运动的问题时要注意以下几点：①带电粒子的带电性质．②正确描绘运动轨迹．③能确定半径、圆心．④会利用几何知识把有关线段与半径联系起来．图2－1－6