1、181 电子的发现 一、三维目标 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.培养学生对问题的分析和解决能力，初步了解原子不是最小不可分割的粒子。 4.理解人类对原子的认识和研究经历了一个十分漫长的过程，这一过程也是辩证发展 的过程根据事实建立学说，发展学说，或是决定学说的取舍，发现新的事实，再建立新 的学说人类就是这样通过光的行为，经过分析和研究，逐渐认识原子的。 二、自主学习 1阴极射线 思考 1：是什么原因让空气分子变成带电粒子的？带电粒子从何而来的？ 科学家在研究气体导电时发现了辉光放电现象。 史料：1858 年德国物理学家普吕克尔较早发现了气
2、体导电时的辉光放电现象。德国物 理学家戈德斯坦研究辉光放电现象时认为这是从阴极发出的某种射线引起的。所以他把这 种未知射线称之为阴极射线。 对于阴极射线的本质，有大量的科学家作出大量的科学研究，主要形成了两种观点。 （1）电磁波说：代表人物， 。认为这种射线的本质是 。 （2）粒子说：代表人物， 。认为这种射线的本质是一种 。 思考 2：你能否设计一个实验来进行阴极射线的研究，能通过实验现象来说明这种射 线是一种电磁波还是一种高速粒子流。 2汤姆孙的研究 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， 从高压电场的阴极发出的阴极射线，穿过 C1C2 后沿直线打在荧光屏 A上
3、。 （1）当在平行极板上加一如图所示的电场，发现阴极射线打在荧光屏上的位置向下偏， C C 1 C2 Y A S 磁场 则可判定，阴极射线带有 电荷。 （2）为使阴极射线不发生偏转，则请思考可在平行极板区域采取什么措施。 （3）根据带电的阴极射线在电场中的运动情况如何求出阴极射线的比荷。 思考 3：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 场中的运动规律来计算阴极射线的比荷？ 3.电子 1.电子的电荷量 e1.6021773310 19 C 2.第一次较为精确测量出电子电荷量的是美国物理学家密立根利用油滴实验测量出的。 3.密立根通过实验还发现，电荷具有量子化的特征。
4、即任何电荷只能是 e 的整数倍。 4.电子的质量 m9.1093897 1031 kg 阅读书本材料：P49 科学足迹 三典型例题 例题 1、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 AB 时，发现射线径迹向下偏，则：（ ） A导线中的电流由 A 流向 B B导线中的电流由 B 流向 A C若要使电子束的径迹往上偏，可以通过改变 AB 中 的电流方向来实现 D电子束的径迹与 AB 中的电流方向无关 x L 萤幕 D S S O 电场 E A y e m y1 y2 v0 v A B 例题 2、有一电子（电荷量为 e）经电压为 U0 的电场加速后，进入两块间距为 d，电
5、 压为 U 的平行金属板间，若电子从两板正中间垂直电场方向 射入，且正好能穿过电场，求： （1）金属板 AB 的长度 （2）电子穿出电场时的动能 四过关训练 1关于阴极射线的本质，下列说法正确的是（ ） A阴极射线的本质是氢原子 B阴极射线的本质是电磁波 C阴极射线的本质是电子 D阴极射线的本质是 X 射线 2关于阴极射线的性质，下列说法正确的是（ ） A阴极射 线带负电 B阴极射线带正电 C阴极射线的荷质比比氢原子的荷质比大 D阴极射线的荷质比比氢原子的荷质比小 3关于密立根“油滴实验”的科学意义，下列说法正确的是（ ） A测得了电子的电荷量 B提出了电荷 分布的量子化观点 C为电 子质量的
6、最终获得做出了突出贡献 D为人类进一步研究原子的结构提供了一定的理论依据 4在阴极射线管（左为负）正 上方平行房一根通有强 电流的长直导线， 则阴极射线将（ ） A向纸内偏转 B向纸外偏转 C向下偏转 D向上偏转 5一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方，放一通电直导线 AB 时，发 现射线径迹向下偏，则：（ ） A导线中的电流由 A 流向 B B导线中的电流由 B 流向 A C若要使电子束的径迹往上偏，可以通过改变 AB 中的电流方向来实现 D电子束的径迹与 AB 中的电流方向无关 61897 年，汤姆孙在研究阴极射线时，测出了阴极射线的 ，并确定了其带 电，组成阴极射线的粒子称
7、为 7 不论是强 电场的电离、正离子的轰击、紫外线的照射、金属受灼热还是放射性物质的 自发辐射，都能发射出同 样的带电粒子是 8氢原子的核外电子质量为 m,电量为 e,在离核最近的轨道上运动,轨道半径为 r1,求： (1)电子运动的动能. (2)电子绕核转动的频率. (3)电子绕核转动相当于环形电流的电流大小 9一个半径为 1.6 410 -4cm 的带负电的油滴，在电场强度等于 1.9210 5V/m 的竖直向下 的匀强电场中，如果油滴受到的库伦力恰好与重力平衡，则这个油滴带有几个电子的电荷 量？已知油滴的密度为 0.85110 3kg/m3 A B U0 v0 + + + + 10有一电子（电荷量为 e）经电压为 U0 的电场加速后，进入两块间距为 d，电压为 U 的 平行金属板间，若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场， 求：（1）金属板 AB 的长度（2）电子穿出 电场时的动能 来 参考答案 1B 2A 3A B 4B 5B 6电荷量 负电 电子 7电子 8答案:(1) 1 2KrkeE ，(2) 1mr kef ，(3) 12mrkefI 9分析;油滴重力 gG3 油滴受到的电场力 F=neE 库仑力恰好与重力平衡 G=F534eEgrn 10(1) Ud02 (2) 02qU
