1.电子 (2).ppt

第二章第二章 原子结构原子结构复习引入：复习引入：1.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径计算公式？的半径计算公式？2.洛伦兹力方向如何判定洛伦兹力方向如何判定?一一.复习复习世间万物是由原子构成的世间万物是由原子构成的世间万物是由原子构成的世间万物是由原子构成的原子是一种最后的不可分割的物质微粒原子是一种最后的不可分割的物质微粒原子是一种最后的不可分割的物质微粒原子是一种最后的不可分割的物质微粒 德谟克利特德谟克利特德谟克利特德谟克利特Democritus Democritus Democritus Democritus 古希腊哲学家古希腊哲学家古希腊哲学家古希腊哲学家约前约前约前约前460460460460前前前前370 370 370 370 道尔顿道尔顿道尔顿道尔顿英国化学家英国化学家英国化学家英国化学家1766-1844 1766-1844 1766-1844 1766-1844 每种化学元素都有它对应的原子每种化学元素都有它对应的原子每种化学元素都有它对应的原子每种化学元素都有它对应的原子原子是最微小的不可分割的实心球体原子是最微小的不可分割的实心球体原子是最微小的不可分割的实心球体原子是最微小的不可分割的实心球体 二二.引入引入学习目标：学习目标：1 1了解阴极射线及电子发现的过程了解阴极射线及电子发现的过程2 2知知道道汤汤姆姆孙孙研研究究阴阴极极射射线线发发现现电电子子的的实实验及理论推导验及理论推导3 3、培培养养对对问问题题的的分分析析和和解解决决能能力力，初初步步了了解原子不是最小、不可分割的粒子。解原子不是最小、不可分割的粒子。4 4、了了解解人人类类对对原原子子的的认认识识和和研研究究经经历历了了一一个个十十分分漫漫长长的的过过程程，这这一一过过程程也也是是辩辩证证发发展展的的过过程程根根据据事事实实建建立立学学说说，发发展展学学说说，或或是是决决定定学学说说的的取取舍舍，发发现现新新的的事事实实，再再建建立立新新的的学学说说人人类类就就是是这这样样通通过过观观察察光光的的行行为为，经过分析和研究，逐渐认识原子的。经过分析和研究，逐渐认识原子的。一、阴极射线一、阴极射线实验一实验一实验一实验一:1858 1858年德国物理学家普吕克尔较早发现了气体年德国物理学家普吕克尔较早发现了气体导电时的辉光放电现象。导电时的辉光放电现象。18761876年德国物理学家戈德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斯坦认为管壁上的荧光是由于玻璃受到的阴极发出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的某种射线的撞击而引起的，并把这种未知射线称之为之为阴极射线阴极射线。代表人物，赫兹。认为这种射线的本代表人物，赫兹。认为这种射线的本质是一种质是一种电磁波电磁波的传播过程。的传播过程。粒子说：粒子说：代表人物，汤姆孙。认为这种射线代表人物，汤姆孙。认为这种射线的本质是一种的本质是一种高速粒子流高速粒子流。电磁波说：电磁波说：汤姆孙汤姆孙阴极射线阴极射线实验验证：实验验证：2.实验二实验二 阴极射线在磁场中的偏转阴极射线在磁场中的偏转结论：在磁场中发生了偏转。这种射线带负电结论：在磁场中发生了偏转。这种射线带负电 1.实验一实验一 阴极射线的机械效应阴极射线的机械效应 结论：阴极射线具有一定的动量，并能把它传递结论：阴极射线具有一定的动量，并能把它传递给受照射的物体。这种射线具有粒子的性质给受照射的物体。这种射线具有粒子的性质 3.还有什么办法能够知道这种射线是否带电以还有什么办法能够知道这种射线是否带电以及电性呢？及电性呢？二、电子的发现二、电子的发现二、电子的发现二、电子的发现 英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子。实验装置如图所示，现了电子。实验装置如图所示，金属板金属板D D1 1D D2 2之间未加电场时射线不偏转，射在屏上的之间未加电场时射线不偏转，射在屏上的P P1 1点，按图示方向加电场点，按图示方向加电场E E之后，射线发生偏转并射到屏之后，射线发生偏转并射到屏上的上的P P2 2点，由此推断阴极射线带有什么性质的电荷？点，由此推断阴极射线带有什么性质的电荷？思考思考思考思考:带负电带负电 为使阴极射线不发生偏转，在平行极板区为使阴极射线不发生偏转，在平行极板区域应采取什么措施？域应采取什么措施？思考思考思考思考:在平行板区域加一磁场且磁场方向必须在平行板区域加一磁场且磁场方向必须垂直纸面垂直纸面向外向外，当满足条件，当满足条件 时，则阴极射线不发生偏时，则阴极射线不发生偏转，则：转，则：利用磁场使带电的阴极射线发生偏转，利用磁场使带电的阴极射线发生偏转，能否根据磁场的特点和带电粒子在磁场中能否根据磁场的特点和带电粒子在磁场中的运动规律来计算阴极射线的比荷？的运动规律来计算阴极射线的比荷？思考思考思考思考:屏屏幕幕 LD v0 若撤掉磁场前两板间电压为若撤掉磁场前两板间电压为U U，长度为，长度为L L，间距为，间距为d d，撤掉电场后阴极射线打在屏上的撤掉电场后阴极射线打在屏上的P P2 2点，磁感应强度为点，磁感应强度为B B，只要测出粒子打到屏上的速度方向（与水平方向的夹角只要测出粒子打到屏上的速度方向（与水平方向的夹角）由图可知：）由图可知：萤萤幕幕 LDv0P2 汤姆孙发现，用不同材料的阴极和不同的方法汤姆孙发现，用不同材料的阴极和不同的方法做实验，所得做实验，所得比荷的数值是相等比荷的数值是相等的。这说明，这种的。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荷是氢离子比荷的近两千倍。若阴极射线粒子的比荷是氢离子比荷的近两千倍。若这种粒子的电荷量与氢离子的电荷量相同，则其质这种粒子的电荷量与氢离子的电荷量相同，则其质量约为氢离子质量的近两千分之一。汤姆孙后续的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量确实与氢离子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，证明了汤姆孙的猜测是正确的。电荷量差别不大，证明了汤姆孙的猜测是正确的。汤姆孙把新发现的这种粒子称之为汤姆孙把新发现的这种粒子称之为电子电子。电子的电荷量是由谁测量出的？电子电量的发电子的电荷量是由谁测量出的？电子电量的发现说明了什么？现说明了什么？阅读与思考阅读与思考阅读与思考阅读与思考:第一次较为精确测量出电子电荷量的是美国物理学第一次较为精确测量出电子电荷量的是美国物理学家家密立根密立根利用利用油滴实验油滴实验测量出的。测量出的。密立根的实验表明，电荷具密立根的实验表明，电荷具有有量子化量子化的特征。即任何带电体的特征。即任何带电体的电量只能是的电量只能是e e的的整数整数倍。倍。电子电子的电荷量的电荷量e=1.60210-19C，电子的电子的质量质量m m9.10938979.10938971010-31-31kgkg。1 1、一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，、一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方，放一通电直导线若在管的正下方，放一通电直导线ABAB时，发现射时，发现射线径迹向下偏，则：（线径迹向下偏，则：（）A A导线中的电流由导线中的电流由A A流向流向B B。B B导线中的电流由导线中的电流由B B流向流向A A。C C若要使电子束的径迹往上偏，可以通过改若要使电子束的径迹往上偏，可以通过改变变ABAB中的电流方向来实现。中的电流方向来实现。D D电子束的径迹与电子束的径迹与ABAB中的电流方向无关。中的电流方向无关。AB巩固练习巩固练习巩固练习巩固练习:BC1.作业作业 完成课后习题完成课后习题2、3.2.完成学业测评和分层测评完成学业测评和分层测评