18.1电子的发现

子的意义子的研究方法及发现电2.了解汤姆孙发现电的高速电子流）生及本质(从阴极发出1.知道阴极射线的产学习目标：德国物理学家J.普吕克尔在1858年利用低压气体放电管研究气体放电时发现的.从低压气体放电管阴极发出一种射线。阴极射线1876年，戈德斯坦的研究——阴极射线8仪器介绍1、玻璃管，内装极其稀薄的气体。2、电极，接上高压电源的负极的一端称“阴极”，另一端则称为“阳极或对阴极”3、演示:接通高压电源后，从阴极会射出一种射线，撞在荧光板上发光，出现一条光带4、挡板——阴影阴极射线CathoderayJ.J汤姆孙J.JThomson1857～1940英国赫兹H.RudolfHertz1857～1894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”我看到的是：1、电磁波能穿透薄铝片最小原子粒子是做不到的，所以挡片出现阴影2、电场中不偏转，因此不带电别急，别急:让我们一起来好好想想……对阴极射线本性的研究形成了：德国学派的电磁波说英国学派的微粒说我看到的是：1、电磁波能穿透薄铝片最小原子粒子是做不到的，所以挡片出现阴影2、电场中不偏转，因此不带电阴极射线CathoderayJ.J汤姆孙J.JThomson1857～1940英国赫兹H.RudolfHertz1857～1894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”对阴极射线本性的研究形成了：德国学派的电磁波说英国学派的微粒说电磁波在磁场中不偏转我看到的是：1、电磁波能穿透薄铝片最小原子粒子是做不到的，所以挡片出现阴影2、电场中不偏转，因此不带电阴极射线CathoderayJ.J汤姆孙J.JThomson1857～1940英国赫兹H.RudolfHertz1857～1894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”对阴极射线本性的研究形成了：德国学派的电磁波说英国学派的微粒说汤姆生：玻璃管内并非全真空。全真空偏转了正离子的轰击紫外线照射放射性物质阴极射线光电流β射线电子金属受热热离子流英国物理学家J.J.汤姆孙自1890年起开始研究，对阴极射线进行了一系列的实验研究。他认为阴极射线是带电粒子流。阴极射线CathoderayJ.J汤姆孙J.JThomson1857～1940英国赫兹H.RudolfHertz1857～1894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”我用实验证明了:带负电，且电荷量与质子相同速度远小于电磁波传播速度质量是最轻的原子1/2000左右我看到的是：1、电磁波能穿透薄铝片最小原子粒子是做不到的，所以挡片出现阴影2、电场中不偏转，因此不带电J.J汤姆孙(英国)1857～19401889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。化的模型。请大家注意观察我们简,场中偏转的半径r办法得到带电粒子在磁了，接下来，我们要想这样，我们把V求出来E/B=qE，则可以得到v=可以让qvB3、调节E和B合适，（再次复习左手定则）?的洛伦兹力向哪个方向的磁场，带电粒子受到加一个垂直黑板面向外2、我们再在这个空间，动画）力与电场强度方向相反（向下，因为负电荷受？这个电场力向哪个方向线粒子会受到电场力，这时，飞过来的阴极射会形成一个向上的电场下板带正电，那么，就压后，使上板带负电，属板，假如我们加上电路上，平行放置一对金1、在阴极射线行进的介绍工作原理》...........................B速度选择器VqEqVBE＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－DCBdUBEvdqUqEqvB工作原理：问题2：阴极射线中带电粒子的比荷？1、有什么方法可以控制或者改变带电粒子的运动轨迹从而进行研究？2、怎么确定带电粒子的初速度？以前是否认识过相关的仪器？问题2：阴极射线中带电粒子的比荷？路是置于电场中。置于磁场中，另一条思两条思路，一条思路是....................................B1、带电粒子在磁场中偏转模型VLqVBOr磁偏转模型的原理只存在磁场的情况下，偏转圆弧为圆周运动一部分，出磁场后成匀速直线运动根据有关几何知识，我们一定是可以求出带电粒子圆周运动的半径r的。测得射出磁场时速度偏角为θθθLBEsinθBrvmqrvmqvB,sinθLr由几何知识得22类型二测量带电粒子的比荷例.在汤姆孙测量阴极射线比荷的实验中，采用了如图所示的阴极射线管，从C出来的阴极射线经过A、B间的电场加速后，水平射入长度为L的D、G平行板间，接着在荧光屏F中心出现荧光斑．若在D、G间加上方向向下，场强为E的匀强电场，阴极射线将向上偏转；如果再利用通电线圈在D、G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，阴极射线向下偏转，偏转角为θ，试解决下列问题：(1)说明阴极射线的电性；(2)说明图中磁场沿什么方向；(3)根据L、E、B和θ，求出阴极射线的比荷．(1)说明阴极射线的电性分析：射线向上偏，电场力向上，与电场线方向反，则射线带负电。(2)说明图中磁场沿什么方向分析：再加上磁场，射线回到原位，则洛伦兹力向下，由左手定则，磁场垂直纸面向里。(3)根据L、E、B和θ，求出阴极射线的比荷LBEsinθmq解以上各式：rsinθ又L,rvmqvB速圆周运动2.只有磁场时，做匀qvB做匀直运动qE共存时，分析：1.磁场、电场222、带电粒子在电场中的偏转模型＋＋＋＋＋＋＋＋VqEYDL－－－－－－－－EdOθ0yy020vvtanθat,vt,vL,mqEa平抛运动2.在偏转电场中，类mv21qU能定理1.在加速电场中，动0）2L(DYtanθvvtanθoy20mvEqLY,L,E,D,d可测）EL2L(DY2020vmvqCe19104960217733.1）（密立根油滴实验密立根(美国)RobertA.Millikan1868年～1953年密立根油滴实验（测出了电子的电量）例2.电子所带电量的精确数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的．他测定了数千个带电油滴的电量，发现这些电量都等于某个最小电量的整数倍．这个最小电量就是电子所带的电量．密立根实验的原理如图所示，A、B是两块平行放置的水平金属板，A板带正电，B板带负电．从喷雾器嘴喷出的小油滴，落到A、B两板之间的电场中．小油滴由于摩擦而带负电，调节A、B两板间的电压，可使小油滴受到的电场力和重力平衡．已知小油滴静止处的电场强度是1.92×105N/C，油滴半径是1.64×10－4cm，油的密度是0.851g/cm3，求油滴所带的电量，这个电量是电子电量的多少倍？类型三电荷量的量子化5=eq=则nne=：q解析：由电荷的量子化量的多少倍？2.这个电量是电子电19c-8.02x10=解得：qqE,=mg衡电荷受重力和电场力平3r4ρ=ρv=解析：m1.油滴所带的电量3密立根油滴实验的原理图Ce19106022.1kgm31101094.9Ce19106022.11.电子的电量：e=1.6x10-19C是最小的基本电荷，称为元电荷。2.发现：电荷是量子化的，任何电荷所带的电量都是e的整数倍。3.根据比荷确定了电子的质量：密立根油滴实验的原理图kgm31101094.9《总结》比荷的测定通过研究带电粒子在磁场和电场的偏转，得到了比荷的表述式。汤姆孙也通过方法和原理类似的实验测定了阴极射线中带电微粒的比荷。汤姆生猜测这有两种可能1、m差不多的话，q是氢离子的近两千倍…2、q差不多的话，m是氢离子的近两千分之一…经汤姆生大量实验测定，尽管限于当时条件与技术，很不精确，但足以证明，这种带电微粒的电荷量与氢离子相当，可见其质量远小于氢离子。倍约为氢离子的2000mq电子的1。在研究性学习中，某同学设计了一个测定带电粒子比荷的实验，其实验装置如图所示．abcd是一个长方形盒子，在ad边和cd边上各开有小孔f和e，e是cd边上的中点，荧光屏M贴着cd放置，能显示从e孔射出的粒子落点位置．盒子内有一方向垂直于abcd平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B.粒子源不断地发射相同的带电粒子，粒子的初速度可以忽略．粒子经过电压为U的电场加速后，从f孔垂直于ad边射入盒内．粒子经磁场偏转后恰好从e孔射出．若已知fd＝cd＝L，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用力．请你根据上述条件求出带电粒子的比荷q/m.orr2222222L25B128Umq解以上各式r)2L(r)L3.在磁场轨迹如图（rvmB2.在偏转磁场：qvmv21qU解析：1.在加速电场