【物理】2023-2024学年鲁科版（2019）选择性必修第三册 电子的发现与汤姆孙原子模型 课件.pptx

《【物理】2023-2024学年鲁科版（2019）选择性必修第三册 电子的发现与汤姆孙原子模型 课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【物理】2023-2024学年鲁科版（2019）选择性必修第三册 电子的发现与汤姆孙原子模型 课件.pptx（44页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页第第1节电子的发现与汤姆孙原子模型节电子的发现与汤姆孙原子模型选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页 学科素养与目标要求学科素养与目标要求 物理观念物理观念：1.知道阴极射线是由电子组成的知道阴极射线是由电子组成的，电子是原子的组成部分电子是原子的组成部分。2领会电子的发现对揭示原子结构的重大意义领会电子的发现对揭示原子结构的重大意义。3了解汤姆孙的原子模型了解汤姆孙的原子模型。科学思维：体会发现电子的研究方法及蕴含的科学思想科学思维：体会发现电子的研究方法及蕴含的科学思想。选择性必修第三

2、册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页必备知识 自主学习关键能力 合作探究课时作业 巩固演练课堂检测 素养达标选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页一、物质结构的早期探究一、物质结构的早期探究1古人对物质的认识古人对物质的认识(1)我我国国古古代代的的“五五行行说说”认认为为，万万物物是是由由金金、木木、水水、火火、土土五五种种基基本本“元素元素”组成的组成的。(2)古古 希希 腊腊 的的 亚亚 里里 士士 多多 德德 认认 为为，万万 物物 的的 本本 质质 是是 土土、水水、火火、空空 气气 四四 种种“元元 素素”，天体则由第五种天体

3、则由第五种“元素元素”“以太以太”构成构成。(3)古古希希腊腊哲哲学学家家德德谟谟克克利利特特等等人人建建立立了了早早期期的的_，认认为为宇宇宙宙间间存存在在着一种或多种微小的实体着一种或多种微小的实体，即即“原子原子”。原子论原子论 选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页2大约在大约在17世纪中叶世纪中叶，人们开始通过实验来了解物质的结构人们开始通过实验来了解物质的结构。(1)1661年年，_以化学实验为基础建立了科学的元素论以化学实验为基础建立了科学的元素论。(2)19世纪初世纪初，_提出了原子论提出了原子论，认为原子是元素的最小单元认为原子是元素的最小单

4、元。(3)1811年年，意意大大利利化化学学家家_提提出出了了分分子子假假说说，指指出出分分子子可可以以由由多个相同的原子组成多个相同的原子组成。玻意耳玻意耳 道尔顿道尔顿 阿伏伽德罗阿伏伽德罗 选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页二、电子的发现二、电子的发现1阴阴极极射射线线：科科学学家家在在研研究究稀稀薄薄气气体体放放电电时时发发现现，当当玻玻璃璃管管内内的的气气体体足足够够稀稀薄薄时时，阴阴极极会会发发出出一一种种射射线线，这这种种射射线线能能使使玻玻璃璃管管壁壁发发出出荧荧光光，这这种种射射线称为线称为_。阴极射线阴极射线 选择性必修第三册选择性必修

5、第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页静电力静电力 洛伦兹力洛伦兹力 负负 电子电子 选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页三、汤姆孙原子模型三、汤姆孙原子模型汤汤姆姆孙孙认认为为，原原子子带带_的的部部分分应应充充斥斥整整个个原原子子，很很小小很很轻轻的的_镶镶嵌嵌在在球球体体的的某某些些固固定定位位置置，正正像像葡葡萄萄干干嵌嵌在在面面包包中中那那样样，这这就就是是原原子子的的“葡萄干面包葡萄干面包”模型模型。正电正电 电子电子 选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页自主评价自主评价1判断下列说法的正误。判断下列说

6、法的正误。(1)玻璃壁上出玻璃壁上出现现的影是玻璃受到阴极射的影是玻璃受到阴极射线线的撞的撞击击而而产产生的。生的。()(2)阴极射阴极射线线在真空中沿直在真空中沿直线传线传播。播。()(3)英国物理学家英国物理学家汤汤姆姆孙认为孙认为阴极射阴极射线线是一种是一种电电磁磁辐辐射。射。()(4)组组成阴极射成阴极射线线的粒子是的粒子是电电子。子。()(5)电电子是原子的子是原子的组组成部分，成部分，电电子子电电荷量可以取任意数荷量可以取任意数值值。()选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页2汤姆孙怎样通过实验确定阴极射线是带负电的粒子汤姆孙怎样通过实验确定阴极射

7、线是带负电的粒子？答答案案：他他根根据据阴阴极极射射线线在在电电场场和和磁磁场场中中的的偏偏转转情情况况判判断断其其是是带带负负电电的的电电子子流流。选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页要点要点1对阴极射线的认识对阴极射线的认识探探究究导导入入(1)在在如如图图所所示示的的演演示示实实验验中中，K是是金金属属板板制制成成的的阴阴极极，A是是金金属属环环制制成成的的阳阳极极。K和和A之之间间加加上上近近万万伏伏的的高高电电压压后后，管管端端玻玻璃璃壁壁上上能能观观察察到什么现象？该现象说明了什么问题？到什么现象？该现象说明了什么问题？(2)如何判断阴极射线的带

8、电性质？如何判断阴极射线的带电性质？选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页提提示示：(1)能能看看到到玻玻璃璃壁壁上上淡淡淡淡的的荧荧光光及及管管中中物物体体在在玻玻璃璃壁壁上上的的影影，这这说说明明阴极能够发出某种射线阴极能够发出某种射线，并且撞击玻璃引起荧光并且撞击玻璃引起荧光。(2)方方法法一一：在在阴阴极极射射线线所所经经区区域域加加上上电电场场，通通过过打打在在荧荧光光屏屏上上的的亮亮点点位位置置的变化和电场的情况确定带电的性质的变化和电场的情况确定带电的性质。方方法法二二：在在阴阴极极射射线线所所经经区区域域加加一一磁磁场场，根根据据荧荧光光屏屏上

9、上亮亮点点位位置置的的变变化化和和磁场方向利用左手定则确定带电的性质磁场方向利用左手定则确定带电的性质。选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页1对阴极射线本质的认识对阴极射线本质的认识两种观点两种观点(1)电磁波说电磁波说，代表人物代表人物赫兹赫兹，他认为这种射线是一种电磁辐射他认为这种射线是一种电磁辐射。(2)粒子说粒子说，代表人物代表人物汤姆孙汤姆孙，他认为这种射线是一种带电粒子流他认为这种射线是一种带电粒子流。2阴极射线带电性质的判断方法阴极射线带电性质的判断方法(1)方方法法一一：在在阴阴极极射射线线所所经经区区域域加加上上电电场场，通通过过打打在在荧

10、荧光光屏屏上上的的亮亮点点位位置置的变化和电场的情况确定带电的性质的变化和电场的情况确定带电的性质。(2)方方法法二二：在在阴阴极极射射线线所所经经区区域域加加一一磁磁场场，根根据据亮亮点点位位置置的的变变化化和和左左手手定定则确定带电的性质则确定带电的性质。选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页3.实验结果实验结果根根据据阴阴极极射射线线在在电电场场中中和和磁磁场场中中的的偏偏转转情情况况，判判断断出出阴阴极极射射线线是是粒粒子子流流，并且带负电并且带负电。选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页典例典例1关于阴极射线关于阴极

11、射线，下列下列说说法正确的是法正确的是()A阴极射阴极射线线就是稀薄气体就是稀薄气体导电时导电时的的辉辉光放光放电现电现象象B阴极射阴极射线线是在真空管内由正极放出的是在真空管内由正极放出的电电子流子流C阴极射阴极射线线是由德国物理学家戈德斯坦命名的是由德国物理学家戈德斯坦命名的D阴极射阴极射线线就是就是X射射线线 解解析析 阴阴极极射射线线是是在在真真空空中中由由负负极极发发出出的的电电子子流流，不不是是气气体体导导电电发发光光的的辉辉光光放放电电现现象象，故故A、B错错误误；阴阴极极射射线线是是由由德德国国物物理理学学家家戈戈德德斯斯坦坦命命名名的，故的，故C正确；阴极射线本质是电子流，故

12、正确；阴极射线本质是电子流，故D错误。错误。答案答案 C选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页规律总结规律总结对阴极射线的理解对阴极射线的理解(1)阴极射线实际上就是电子流。阴极射线实际上就是电子流。(2)阴阴极极射射线线的的来来源源：若若真真空空度度高高，阴阴极极射射线线的的粒粒子子主主要要来来自自阴阴极极；若若真真空空度不高，粒子还可能来自管中气体。度不高，粒子还可能来自管中气体。(3)阴极射线不是阴极射线不是X射线。射线。选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页1(多选多选)一只阴极射线管一只阴极射线管，左侧不断有电子射出

13、左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通若在管的正下方放一通电直导线电直导线AB时时，发现射线径迹下偏发现射线径迹下偏，如图所示如图所示。则则()A导线中的电流由导线中的电流由A流向流向BB导线中的电流由导线中的电流由B流向流向AC若要使电子束的径迹向上偏若要使电子束的径迹向上偏，可以通过改变可以通过改变AB中电流的方向来实现中电流的方向来实现D电子的径迹与电子的径迹与AB中电流的方向无关中电流的方向无关选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页解解析析：在在阴阴极极射射线线管管中中射射出出的的阴阴极极射射线线是是带带负负电电的的电电子子流流，在在导导线线AB形形

14、成成的的磁磁场场中中向向下下偏偏转转，由由左左手手定定则则可可知知磁磁场场是是垂垂直直纸纸面面向向里里的的，根根据据安安培培定定则则可可知知导导线线AB中中的的电电流流是是由由B流流向向A的的，A错错，B对对；通通过过改改变变AB中中的的电电流流方方向向可可以以改改变变磁磁场场方方向向从从而而使使阴阴极极射射线线的的受受力力方方向向向向上上，使使电电子子束束的的径径迹迹向向上上偏偏，C对对；由由此此可可知知电电子子束束的的径径迹迹与与AB中中的的电电流流方方向向即即通通电电直直导导线线AB形成的磁场方向有关，形成的磁场方向有关，D错。错。答案：答案：BC选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理

15、鲁科物理返回导航返回导航下页上页要点要点2带电粒子比荷的测定及电子的发现带电粒子比荷的测定及电子的发现探探究究导导入入(1)如如何何测测定定射射线线粒粒子子的的比比荷荷？阅阅读读课课本本，请请提提出出一一种种可可行行的的方案。方案。(2)电电子子电电荷荷的的精精确确测测定定是是密密立立根根通通过过“油油滴滴实实验验”测测定定的的，密密立立根根实实验验的的重要意义是什么？重要意义是什么？选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页

16、上页1电子发现的意义电子发现的意义(1)电电子子发发现现以以前前人人们们认认为为物物质质由由分分子子组组成成，分分子子由由原原子子组组成成，原原子子是是不不可可再分的最小微粒再分的最小微粒。(2)现在人们发现了各种物质里都有电子现在人们发现了各种物质里都有电子，而且电子是原子的组成部分而且电子是原子的组成部分。(3)电子带负电电子带负电，而原子是电中性的而原子是电中性的，说明原子是可再分的说明原子是可再分的。选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科

17、物理返回导航返回导航下页上页(2)密立根实验的原理密立根实验的原理如如图图所所示示，两两块块平平行行放放置置的的水水平平金金属属板板A、B与与电电源源相相连连接接，使使A板板带带正正电电，B板板带带负负电电，从从喷喷雾雾器器喷喷嘴嘴喷喷出出的的小小油油滴滴经经上上面面金金属属板板中中间间的的小小孔孔，落到两板之间的匀强电场中落到两板之间的匀强电场中。选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页典例典例2如图所示如图所示，初速度可忽略不计的电子经加速电初速度可忽略不计的电子经加速电场加速后从小孔场

18、加速后从小孔O进入磁感应强度为进入磁感应强度为B的有界匀强磁场的有界匀强磁场，磁场宽度为磁场宽度为l，射出磁场时电子的偏转角为射出磁场时电子的偏转角为。已知加速已知加速电场电势差为电场电势差为U，求电子的比荷求电子的比荷。选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页要点要点3汤姆孙的原子模型汤姆孙的原子模型1汤汤姆姆孙孙原原子子模模型型：汤汤姆姆孙孙认认

19、为为原原子子是是一一个个直直径径约约为为1010 m的的球球体体，正正电电荷荷均均匀匀分分布布在在整整个个球球体体中中，带带负负电电的的电电子子嵌嵌在在其其中中，就就好好像像面面包包中中嵌嵌着着一粒粒葡萄干一样一粒粒葡萄干一样。2汤姆孙原子模型的示意图：汤姆孙原子模型的示意图：(如图所示如图所示)选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页典例典例3关于汤姆孙原子模型的说法正确的是关于汤姆孙原子模型的说法正确的是()A汤姆孙原子模型的提出是以严格的实验为基础的汤姆孙原子模型的提出是以严格的实验为基础的B汤姆孙认为原子是实心的汤姆孙认为原子是实心的C汤姆孙发现电子后猜

20、想出原子内的正电荷集中在原子的中心汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在原子的中心D汤姆孙通过实验发现了质子汤姆孙通过实验发现了质子选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页 解解析析 汤汤姆姆孙孙原原子子模模型型是是在在一一定定的的实实验验和和理理论论基基础础上上假假想想出出来来的的，不不是是以以严严格格的的实实验验为为基基础础的的，A错错误误；汤汤姆姆孙孙认认为为，原原子子是是球球体体，原原子子带带正正电电的的部部分分应应充充斥斥整整个个原原子子，很很小小很很轻轻的的电电子子镶镶嵌嵌在在球球体体的的某某些些固固定定位位置置，正正像像葡葡萄萄干干嵌嵌在在面面

21、包包中中那那样样，所所以以B正正确确，C错错误误；汤汤姆姆孙孙发发现现了了电电子子，并并没没有有发现质子，发现质子，D错误。错误。答案答案 B选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页2(多选多选)下列说法正确的是下列说法正确的是()A汤姆孙研究阴极射线汤姆孙研究阴极射线，用测定粒子比荷的方法发现了电子用测定粒子比荷的方法发现了电子B电子的发现证明了原子是可分的电子的发现证明了原子是可分的C汤汤姆姆孙孙认认为为原原子子里里面面带带正正电电荷荷的的物物质质应应充充斥斥整整个个原原子子，而而带带负负电电的的电电子子，则镶嵌在球体的某些固定位置则镶嵌在球体的某些固定位置

22、D汤姆孙原子模型是正确的汤姆孙原子模型是正确的选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页解解析析：通通过过物物理理学学史史可可得得，选选项项A正正确确；根根据据电电子子发发现现的的重重要要意意义义可可知知选选项项B正正确确；选选项项C描描述述的的是是汤汤姆姆孙孙原原子子模模型型，选选项项C正正确确；汤汤姆姆孙孙原原子子模模型型本身是错误的，选项本身是错误的，选项D错误。错误。答案：答案：ABC选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页1(多选多选)下面对阴极射线的认识正确的是下面对阴极射线的认识正确的是()A阴极射线是由阴极发出的粒子

23、撞击玻璃管壁上的荧光粉而产生的阴极射线是由阴极发出的粒子撞击玻璃管壁上的荧光粉而产生的B只要阴阳两极间加有电压只要阴阳两极间加有电压，就会有阴极射线产生就会有阴极射线产生C阴极射线是真空玻璃管内由阴极发出的射线阴极射线是真空玻璃管内由阴极发出的射线D阴阴阳阳两两极极间间加加有有高高压压时时，电电场场很很强强，阴阴极极中中的的电电子子受受到到很很强强的的库库仑仑力力作用而脱离阴极作用而脱离阴极选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页解解析析：阴阴极极射射线线是是真真空空玻玻璃璃管管内内由由阴阴极极直直接接发发出出的的射射线线，故故A错错误误，C正正确确；只只有有当

24、当两两极极间间有有高高压压且且阴阴极极接接电电源源负负极极时时，阴阴极极中中的的电电子子才才会会受受到到足够大的库仑力作用而脱离阴极成为阴极射线，故足够大的库仑力作用而脱离阴极成为阴极射线，故B错误，错误，D正确。正确。答案：答案：CD选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页2(多选多选)关于电子的发现关于电子的发现，下列说法正确的是下列说法正确的是()A电子的发现电子的发现，说明原子是由电子和原子核组成说明原子是由电子和原子核组成B电子的发现电子的发现，说明原子具有一定的结构说明原子具有一定的结构C在电子被人类发现前在电子被人类发现前，人们认为原子是组成物质的

25、最小微粒人们认为原子是组成物质的最小微粒D电子带负电电子带负电，使人们意识到原子内应该还有带正电的部分使人们意识到原子内应该还有带正电的部分选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页解解析析：发发现现电电子子时时，人人们们对对原原子子的的结结构构仍仍然然不不清清楚楚，但但它它使使人人们们意意识识到到电电子子应应该该是是原原子子的的组组成成部部分分，故故A错错误误，B正正确确；在在电电子子被被人人类类发发现现前前，人人们们认认为为原原子子是是组组成成物物质质的的最最小小微微粒粒，故故C正正确确；原原子子对对外外显显电电中中性性，而而电电子子带负电，使人们意识到原子中

26、应该还有其他带正电的部分，故带负电，使人们意识到原子中应该还有其他带正电的部分，故D正确。正确。答案：答案：BCD选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页3(多多选选)1897年年英英国国物物理理学学家家汤汤姆姆孙孙对对阴阴极极射射线线的的探探究究，最最终终发发现现了了电电子子，由此被称为由此被称为“电子之父电子之父”，下列关于电子的说法正确的是下列关于电子的说法正确的是()A任何物质中均有电子任何物质中均有电子B不同物质中具有不同性质的电子不同物质中具有不同性质的电子C电子质量是质子质量的电子质量是质子质量的1 836倍倍D电子是一种粒子电子是一种粒子，是比原

27、子更基本的物质单元是比原子更基本的物质单元选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页答案：答案：AD选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页4密立根油滴实验原理如图所示密立根油滴实验原理如图所示，两块水平放置的金属板分别与电源的正两块水平放置的金属板分别与电源的正、负极相接负极相接，板间距离为板间距离为d，板间电压为板间电压为U，形成竖直向下形成竖直向下、场强为场强为E的匀强的匀强电场电场。用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油质量和电荷量各不相同的油滴滴。通过显微镜可找到悬浮不动的油滴通过显微镜可找到悬浮不动的油滴，若此悬浮油滴的质量为若此悬浮油滴的质量为m，重力重力加速度为加速度为g，则下列说法正确的是则下列说法正确的是()选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页选择性必修第三册选择性必修第三册鲁科物理鲁科物理返回导航返回导航下页上页答案：答案：C