高中物理 第二章 原子结构 第1节 电子课件 教科选修35.ppt

“一尺之锤，日取其半，万世不竭一尺之锤，日取其半，万世不竭”（庄庄子子天下篇天下篇万物是由不可再分的原子构成的（古希腊万物是由不可再分的原子构成的（古希腊德谟克利特）德谟克利特）判天地之美，析万物之理判天地之美，析万物之理2021/8/11 星期三1实验实验P3第二章第二章 原子结构原子结构2021/8/11 星期三21 1 1 1电子2021/8/11 星期三3阴极射线的研究阴极射线的研究 活动一问题一：射线从何而来的？问题一：射线从何而来的？问题二：射线是粒子还是问题二：射线是粒子还是电磁波？带电吗？电磁波？带电吗？问题三：汤姆生是如何确定问题三：汤姆生是如何确定射线的性质和电性的。射线的性质和电性的。2021/8/11 星期三4汤姆生汤姆生 的伟大发现的伟大发现汤姆生使阴极射线在电场和磁场中产生偏转，汤姆生使阴极射线在电场和磁场中产生偏转，来确定射线微粒的带电性质。实验表明，阴极来确定射线微粒的带电性质。实验表明，阴极射线就是带负电的粒子流。汤姆生发现电子之射线就是带负电的粒子流。汤姆生发现电子之前人们认为原子是组成物体的最小微粒前人们认为原子是组成物体的最小微粒,是不可是不可再分的再分的.汤姆生对阴极射线等现象的研究中发现汤姆生对阴极射线等现象的研究中发现了电子了电子,从而敲开了原子的大门从而敲开了原子的大门.2021/8/11 星期三5射线微粒比荷的测定射线微粒比荷的测定 活动二问题一：什么是比荷？测定比荷对确问题一：什么是比荷？测定比荷对确定微粒的性质有何意义？定微粒的性质有何意义？问题二：如何利用磁场或电场确定电问题二：如何利用磁场或电场确定电子的比荷？子的比荷？2021/8/11 星期三6让带电粒子垂直射入匀强磁场，如果仅受磁让带电粒子垂直射入匀强磁场，如果仅受磁场力作用，将做匀速圆周运动，洛仑兹力提场力作用，将做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力：供向心力：2021/8/11 星期三7汤姆生如何测定出粒子速度汤姆生如何测定出粒子速度v和半径和半径r？1、让粒子垂直射入正交的电磁场做匀速、让粒子垂直射入正交的电磁场做匀速直线运动：直线运动：2、让粒子垂直射入匀强电场仅受电场力作用、让粒子垂直射入匀强电场仅受电场力作用达到最大偏转达到最大偏转2021/8/11 星期三8计算出的荷质比大约比当时知道的计算出的荷质比大约比当时知道的质量最小的氢离子的荷质比达质量最小的氢离子的荷质比达2000倍。这有两种可能：或者这种带电倍。这有两种可能：或者这种带电粒子的电荷量很大；或者它的质量粒子的电荷量很大；或者它的质量很小。很小。2021/8/11 星期三9汤姆孙发现，用不同材料的阴极和不同的汤姆孙发现，用不同材料的阴极和不同的方法做实验，所得比荷的数值是相等的。方法做实验，所得比荷的数值是相等的。这说明，这种粒子是构成各种物质的共有这说明，这种粒子是构成各种物质的共有成分。并由实验测得的阴极射线粒子的比成分。并由实验测得的阴极射线粒子的比荷是氢离子比荷的近两千倍。若这种粒子荷是氢离子比荷的近两千倍。若这种粒子的电荷量与氢离子的电荷量机同，则其质的电荷量与氢离子的电荷量机同，则其质量约为氢离子质量的近两千分之一。汤姆量约为氢离子质量的近两千分之一。汤姆孙后续的实验粗略测出了这种粒子的电荷孙后续的实验粗略测出了这种粒子的电荷量确实与氢离子的电荷量差别不大，证明量确实与氢离子的电荷量差别不大，证明了汤姆孙的猜测是正确的。了汤姆孙的猜测是正确的。2021/8/11 星期三10电子电荷量的精确测定电子电荷量的精确测定 元电荷元电荷 活动三问题：如何利用如图的装置测问题：如何利用如图的装置测定电子的电荷量？定电子的电荷量？2021/8/11 星期三11密立根油滴实验的原理图2021/8/11 星期三12密立根油滴实验2021/8/11 星期三13密立根测量出电子的电量密立根测量出电子的电量根据比荷，可以计算出电子的质量根据比荷，可以计算出电子的质量2021/8/11 星期三14电子发现的伟大意义电子发现的伟大意义 活动四科学家在对阴极射线的研究中发现了电子，科学家在对阴极射线的研究中发现了电子，使人们对微观世界的认识进入了一个新的使人们对微观世界的认识进入了一个新的时代，电子的发现是时代，电子的发现是19世纪末物理学史上世纪末物理学史上的三大发现之一。在物理学的发展中具有的三大发现之一。在物理学的发展中具有比较重要的作用。了解科学家是如何发现比较重要的作用。了解科学家是如何发现电子的，应用了哪些研究方法，对我们学电子的，应用了哪些研究方法，对我们学好物理有重要的帮助作用。好物理有重要的帮助作用。2021/8/11 星期三15 如如图图所所示示，一一只只阴阴极极射射线线管管，左左侧侧不不断断有有射射线线射射出出，若若在在管管的的正正下下方方放放一一通通电电直直导导线线AB时时，发现发现射射线线径迹下偏，径迹下偏，则则()A导线导线中的中的电电流由流由A流向流向BB导线导线中的中的电电流由流由B流向流向AC若要使若要使电电子束的径迹往上偏，可以通子束的径迹往上偏，可以通过过改改变变AB中的中的电电流方向来流方向来实现实现D电电子束的径迹与子束的径迹与AB中的中的电电流方向无关流方向无关随堂训练：随堂训练：2021/8/11 星期三16解答此解答此题应题应注意几点：注意几点：(1)阴阴极极射射线线的的粒粒子子带带负负电电，由由左左手手定定则则判判断断管管内磁内磁场场垂直垂直纸纸面向里面向里(2)由安培定由安培定则则判定判定AB中中电电流的方向由流的方向由B向向A.(3)电电流流方方向向改改变变，管管内内磁磁场场方方向向改改变变，电电子子受受力方向也改力方向也改变变，故，故C对对【答案答案】BC2021/8/11 星期三172021/8/11 星期三18