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1、物理选修人教新课标电子的发现物理选修人教新课标电子的发现(fxin)概要概要第一页，共31页。2 2第一节电子第一节电子(dinz)的发现的发现第1页/共31页第二页，共31页。3 3课前自主课前自主(zzh)学案学案核心要点核心要点(yodin)突破突破课堂课堂(ktng)互动讲练互动讲练课标定位课标定位知能优化训练知能优化训练 第一节第一节第2页/共31页第三页，共31页。4 4课标定位课标定位课标定位课标定位学习目标：学习目标：学习目标：学习目标：1.1.知道知道知道知道(zh do)(zh do)电子是怎样发现的及其对电子是怎样发现的及其对电子是怎样发现的及其对电子是怎样发现的及其对人
2、类探索原子结构的重大意义人类探索原子结构的重大意义人类探索原子结构的重大意义人类探索原子结构的重大意义2 2知道知道知道知道(zh do)(zh do)阴极射线及其产生方法，了解汤姆阴极射线及其产生方法，了解汤姆阴极射线及其产生方法，了解汤姆阴极射线及其产生方法，了解汤姆孙发现电子的研究方法孙发现电子的研究方法孙发现电子的研究方法孙发现电子的研究方法3 3能熟练运用所学知识解决电子在电场和磁场中运能熟练运用所学知识解决电子在电场和磁场中运能熟练运用所学知识解决电子在电场和磁场中运能熟练运用所学知识解决电子在电场和磁场中运动问题动问题动问题动问题重点难点：重点难点：重点难点：重点难点：1.1.电
3、子的发现过程电子的发现过程电子的发现过程电子的发现过程2 2电子在电场和磁场中运动的有关计算电子在电场和磁场中运动的有关计算电子在电场和磁场中运动的有关计算电子在电场和磁场中运动的有关计算第3页/共31页第四页，共31页。5 5课前自主学案课前自主学案一、阴极射线一、阴极射线阴阴极极射射线线是是从从阴阴极极射射线线管管的的阴阴极极发发出出的的高高速速运运动动的的粒粒子流，这些微观粒子是子流，这些微观粒子是_二、电子的发现二、电子的发现1897年英国物理学家年英国物理学家_通过研究通过研究_发发现现了了电电子子；1910年年美美国国(mi u)物物理理学学家家_通通过过著著名名的的_实实验验精精
4、确确测测定定了了电电子子的电荷量的电荷量电子电子(dinz)汤姆孙汤姆孙阴极射线阴极射线(yn j sh xin)密立根密立根油滴油滴第4页/共31页第五页，共31页。6 6电子是原子的组成部分，是比原子更基本电子是原子的组成部分，是比原子更基本电子是原子的组成部分，是比原子更基本电子是原子的组成部分，是比原子更基本(jbn)(jbn)的物质单元，电子的电荷量约为的物质单元，电子的电荷量约为的物质单元，电子的电荷量约为的物质单元，电子的电荷量约为_C_C，电子的质量约为，电子的质量约为，电子的质量约为，电子的质量约为_kg._kg.任何带电体所带电量只能是任何带电体所带电量只能是任何带电体所带
5、电量只能是任何带电体所带电量只能是电子电量的电子电量的电子电量的电子电量的_1.610199.11031 整数倍整数倍第5页/共31页第六页，共31页。7 7核心要点突破核心要点突破一、发现阴极射线一、发现阴极射线(yn j sh xin)的过程的过程1辉光放电现象辉光放电现象(1)放放电电管管若若有有稀稀薄薄气气体体，在在放放电电管管两两极极加加上上高高压压可可看看到到辉辉光光放放电电现现象象但但若若管管内内气气体体非非常常稀稀薄薄即即接近真空时，辉光现象消失接近真空时，辉光现象消失(2)辉辉光光放放电电的的应应用用：利利用用其其发发光光效效应应(如如霓霓虹虹灯灯、日日光光灯灯)以以及及正正
6、常常辉辉光光放放电电的的稳稳压压效效应应(如如氖氖稳稳压压管管)第6页/共31页第七页，共31页。8 82 2荧光的产生：玻璃管内气体接近真空，辉光消失，荧光的产生：玻璃管内气体接近真空，辉光消失，荧光的产生：玻璃管内气体接近真空，辉光消失，荧光的产生：玻璃管内气体接近真空，辉光消失，却在阴极孔外玻管壁上观察到荧光，并且能使不透明却在阴极孔外玻管壁上观察到荧光，并且能使不透明却在阴极孔外玻管壁上观察到荧光，并且能使不透明却在阴极孔外玻管壁上观察到荧光，并且能使不透明物体产生阴影，后来认定产生这种现象的原因是阴极物体产生阴影，后来认定产生这种现象的原因是阴极物体产生阴影，后来认定产生这种现象的原
7、因是阴极物体产生阴影，后来认定产生这种现象的原因是阴极发出的某种射线撞击玻璃的结果，即阴极射线发出的某种射线撞击玻璃的结果，即阴极射线发出的某种射线撞击玻璃的结果，即阴极射线发出的某种射线撞击玻璃的结果，即阴极射线3 3阴极射线的应用阴极射线的应用阴极射线的应用阴极射线的应用(yngyng)(yngyng)：如示波管、电视显：如示波管、电视显：如示波管、电视显：如示波管、电视显像管、电子显微镜，高速的阴极射线打在某些金属靶像管、电子显微镜，高速的阴极射线打在某些金属靶像管、电子显微镜，高速的阴极射线打在某些金属靶像管、电子显微镜，高速的阴极射线打在某些金属靶上能产生上能产生上能产生上能产生X
8、X射线，还能用于研究物质晶体结构，直接用射线，还能用于研究物质晶体结构，直接用射线，还能用于研究物质晶体结构，直接用射线，还能用于研究物质晶体结构，直接用于切割、熔化、焊接等于切割、熔化、焊接等于切割、熔化、焊接等于切割、熔化、焊接等第7页/共31页第八页，共31页。9 9特特特特别别别别提提提提醒醒醒醒：(1)(1)辉辉辉辉光光光光现现现现象象象象产产产产生生生生的的的的条条条条件件件件是是是是：气气气气体体体体稀稀稀稀薄薄薄薄(2)(2)阴阴阴阴极极极极射射射射线线线线(yn(yn j j sh sh xin)xin)的的的的来来来来源源源源：若若若若真真真真空空空空度度度度高高高高，阴阴
9、阴阴极极极极射射射射线线线线(yn(yn j j sh sh xin)xin)的的的的粒粒粒粒子子子子主主主主要要要要来来来来自自自自阴阴阴阴极极极极；若若若若真真真真空空空空度度度度不不不不高高高高的的的的放放放放电电电电管管管管，粒粒粒粒子子子子可可可可能能能能来来来来自自自自管管管管中中中中气气气气体体体体；为为为为了了了了研研研研究究究究阴阴阴阴极极极极射射射射线线线线(yn(yn j j sh sh xin)xin)，就就就就必必必必需需需需把玻璃管抽成真空把玻璃管抽成真空把玻璃管抽成真空把玻璃管抽成真空第8页/共31页第九页，共31页。1010即时应用即时应用即时应用即时应用(即时
10、突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1 1关于阴极射线，下列说法正确的是关于阴极射线，下列说法正确的是关于阴极射线，下列说法正确的是关于阴极射线，下列说法正确的是()A A阴阴阴阴极极极极射射射射线线线线就就就就是是是是稀稀稀稀薄薄薄薄气气气气体体体体导导导导电电电电(dodin)(dodin)的的的的辉辉辉辉光光光光放电现象放电现象放电现象放电现象B B阴极射线是在真空管内由阴极发出的电子流阴极射线是在真空管内由阴极发出的电子流阴极射线是在真空管内由阴极发出的电子流阴极射线是在真空管内由阴极发出的电子流C C阴极射线是某一频率的电磁波阴极射线是某一频率的电磁
11、波阴极射线是某一频率的电磁波阴极射线是某一频率的电磁波D D阴阴阴阴极极极极射射射射线线线线可可可可以以以以直直直直线线线线传传传传播播播播，也也也也可可可可被被被被电电电电场场场场、磁磁磁磁场场场场偏转偏转偏转偏转解解解解析析析析：选选选选BD.BD.阴阴阴阴极极极极射射射射线线线线是是是是在在在在真真真真空空空空管管管管中中中中由由由由阴阴阴阴极极极极发发发发出出出出的的的的电电电电子子子子流流流流，B B正正正正确确确确，C C错错错错电电电电子子子子可可可可被被被被电电电电场场场场、磁磁磁磁场场场场偏偏偏偏转，转，转，转，D D正确正确正确正确第9页/共31页第十页，共31页。1111
12、二、探究阴极射线性质的方法二、探究阴极射线性质的方法二、探究阴极射线性质的方法二、探究阴极射线性质的方法1 1带电性质的判断方法带电性质的判断方法带电性质的判断方法带电性质的判断方法(1)(1)在阴极射线所经区域加上电场，通过打在荧光在阴极射线所经区域加上电场，通过打在荧光在阴极射线所经区域加上电场，通过打在荧光在阴极射线所经区域加上电场，通过打在荧光屏上的亮点的变化和电场的情况确定带电的性质屏上的亮点的变化和电场的情况确定带电的性质屏上的亮点的变化和电场的情况确定带电的性质屏上的亮点的变化和电场的情况确定带电的性质(2)(2)在阴极射线所经区域加一磁场，根据亮点位置在阴极射线所经区域加一磁场
13、，根据亮点位置在阴极射线所经区域加一磁场，根据亮点位置在阴极射线所经区域加一磁场，根据亮点位置的变化和左手的变化和左手的变化和左手的变化和左手(zushu)(zushu)定则确定带电的性质定则确定带电的性质定则确定带电的性质定则确定带电的性质2 2比荷的测定方法比荷的测定方法比荷的测定方法比荷的测定方法(1)(1)让阴极射线垂直进入某一电场中，在荧光屏上让阴极射线垂直进入某一电场中，在荧光屏上让阴极射线垂直进入某一电场中，在荧光屏上让阴极射线垂直进入某一电场中，在荧光屏上亮点位置发生变化亮点位置发生变化亮点位置发生变化亮点位置发生变化第10页/共31页第十一页，共31页。1212第11页/共3
14、1页第十二页，共31页。1313即时应用即时应用即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2.2.如如如如图图图图18181 11 1所所所所示示示示，一一一一只只只只阴阴阴阴极极极极射射射射线线线线管管管管，左左左左侧侧侧侧不不不不断断断断有有有有射射射射线线线线射射射射出出出出，若若若若在在在在管管管管的的的的正正正正下下下下方方方方放放放放一一一一通通通通电电电电(tng(tng din)din)直直直直导导导导线线线线ABAB时时时时，发发发发现现现现射射射射线线线线径径径径迹迹迹迹下下下下偏偏偏偏，则则则则()A A导线中的电流由导线
15、中的电流由导线中的电流由导线中的电流由A A流向流向流向流向B BB B导线中的电流由导线中的电流由导线中的电流由导线中的电流由B B流向流向流向流向A AC C若若若若要要要要使使使使电电电电子子子子束束束束的的的的径径径径迹迹迹迹往往往往上上上上偏偏偏偏，可可可可以以以以通通通通过过过过改改改改变变变变ABAB中的电流方向来实现中的电流方向来实现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中的电流方向无关中的电流方向无关第12页/共31页第十三页，共31页。1414解析：选解析：选解析：选解析：选
16、BC.BC.解答此题应注意解答此题应注意解答此题应注意解答此题应注意(zh y)(zh y)几点：几点：几点：几点：(1)(1)阴阴阴阴极极极极射射射射线线线线的的的的粒粒粒粒子子子子带带带带负负负负电电电电，由由由由左左左左手手手手定定定定则则则则判判判判断断断断管管管管内内内内磁场垂直纸面向里磁场垂直纸面向里磁场垂直纸面向里磁场垂直纸面向里(2)(2)由安培定则判定由安培定则判定由安培定则判定由安培定则判定ABAB中电流的方向由中电流的方向由中电流的方向由中电流的方向由B B向向向向A.A.(3)(3)电电电电流流流流方方方方向向向向改改改改变变变变，管管管管内内内内磁磁磁磁场场场场方方方
17、方向向向向改改改改变变变变，电电电电子子子子受受受受力力力力方向也改变，故方向也改变，故方向也改变，故方向也改变，故B B、C C对对对对图图1811第13页/共31页第十四页，共31页。1515课堂互动讲练课堂互动讲练类型一类型一测量带电粒子的比荷测量带电粒子的比荷在在汤汤姆姆孙孙测测量量阴阴极极射射线线比比荷荷的的实实验验中中，采采用用了了如如图图1812所所示示的的阴阴极极射射线线管管，从从C出出来来的的阴阴极极射射线线经经过过A、B间间的的电电场场加加速速后后，水水平平射射入入长长度度为为L的的D、G平平行行板板间间，接接着着在在荧荧光光(ynggung)屏屏F中中心心出出现现荧荧光光
18、(ynggung)斑斑若若在在D、G间间加加上上方方向向向向下下，场场强强为为E的的匀匀强强电电场场，阴阴极极射射线线将将向向上上偏偏转；转；例例例例1 1第14页/共31页第十五页，共31页。1616如果再利用通电线圈在如果再利用通电线圈在如果再利用通电线圈在如果再利用通电线圈在D D、GG电场区加上一电场区加上一电场区加上一电场区加上一垂直纸面的磁感应强度为垂直纸面的磁感应强度为垂直纸面的磁感应强度为垂直纸面的磁感应强度为B B的匀强磁场的匀强磁场的匀强磁场的匀强磁场(cchng)(cchng)(图中未画图中未画图中未画图中未画)，荧光斑恰好回到荧光，荧光斑恰好回到荧光，荧光斑恰好回到荧光
19、，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，屏中心，接着再去掉电场，阴极射线向下偏转，屏中心，接着再去掉电场，阴极射线向下偏转，屏中心，接着再去掉电场，阴极射线向下偏转，偏转角为偏转角为偏转角为偏转角为，试解决下列问题：，试解决下列问题：，试解决下列问题：，试解决下列问题：(1)(1)说明阴极射线的电性；说明阴极射线的电性；说明阴极射线的电性；说明阴极射线的电性；(2)(2)说明图中磁场说明图中磁场说明图中磁场说明图中磁场(cchng)(cchng)沿什么方向；沿什么方向；沿什么方向；沿什么方向；(3)(3)根据根据根据根据L L、E E、B B和和和和，求出阴极射线的比荷，
20、求出阴极射线的比荷，求出阴极射线的比荷，求出阴极射线的比荷第15页/共31页第十六页，共31页。1717图图1812第16页/共31页第十七页，共31页。1818【思思思思 路路路路 点点点点 拨拨拨拨】由由由由 阴阴阴阴 极极极极 射射射射 线线线线 在在在在 电电电电 场场场场(din(din chng)chng)和和和和磁磁磁磁场场场场中中中中受受受受到到到到的的的的电电电电场场场场(din(din chng)chng)力力力力和和和和洛洛洛洛伦伦伦伦兹兹兹兹力力力力的的的的方方方方向向向向判判判判断断断断电电电电性性性性和和和和磁磁磁磁场场场场方方方方向向向向，利利利利用用用用两两两两
21、力力力力的的的的平平平平衡衡衡衡关关关关系系系系，及及及及阴阴阴阴极极极极射射射射线线线线在在在在磁磁磁磁场场场场中中中中做做做做匀匀匀匀速速速速圆圆圆圆周周周周运运运运动动动动列方程求解比荷列方程求解比荷列方程求解比荷列方程求解比荷【精精精精讲讲讲讲精精精精析析析析】(1)(1)由由由由于于于于阴阴阴阴极极极极射射射射线线线线向向向向上上上上偏偏偏偏转转转转，因因因因此此此此受受受受电电电电场场场场(din(din chng)chng)力力力力方方方方向向向向向向向向上上上上，又又又又由由由由于于于于匀匀匀匀强强强强电电电电 场场场场(din(din chng)chng)方方方方 向向向向
22、向向向向 下下下下，则则则则 电电电电 场场场场(din(din chng)chng)力力力力的的的的方方方方向向向向与与与与电电电电场场场场(din(din chng)chng)方方方方向向向向相相相相反反反反，所以阴极射线带负电所以阴极射线带负电所以阴极射线带负电所以阴极射线带负电(2)(2)由由由由于于于于所所所所加加加加磁磁磁磁场场场场使使使使阴阴阴阴极极极极射射射射线线线线受受受受到到到到向向向向下下下下的的的的洛洛洛洛伦伦伦伦兹兹兹兹力，由左手定则得磁场的方向垂直纸面向里力，由左手定则得磁场的方向垂直纸面向里力，由左手定则得磁场的方向垂直纸面向里力，由左手定则得磁场的方向垂直纸面向
23、里第17页/共31页第十八页，共31页。1919图图1813第18页/共31页第十九页，共31页。2020第19页/共31页第二十页，共31页。2121【答案】见精讲精析【答案】见精讲精析【答案】见精讲精析【答案】见精讲精析【方方方方法法法法总总总总结结结结】(1)(1)带带带带电电电电粒粒粒粒子子子子在在在在匀匀匀匀强强强强电电电电场场场场中中中中做做做做类类类类平平平平抛抛抛抛运运运运动动动动(yndng)(yndng)，在在在在匀匀匀匀强强强强磁磁磁磁场场场场中中中中做做做做匀匀匀匀速速速速圆圆圆圆周周周周运运运运动动动动(yndng)(yndng)，可利用几何知识求其半径，可利用几何知
24、识求其半径，可利用几何知识求其半径，可利用几何知识求其半径(2)(2)带带带带电电电电粒粒粒粒子子子子通通通通过过过过互互互互相相相相垂垂垂垂直直直直的的的的匀匀匀匀强强强强电电电电磁磁磁磁场场场场时时时时，可可可可使使使使其其其其做做做做匀匀匀匀速速速速直直直直线线线线运运运运动动动动(yndng)(yndng)，根根根根据据据据qEqEBqvBqv求求求求出速度出速度出速度出速度第20页/共31页第二十一页，共31页。2222第21页/共31页第二十二页，共31页。2323第22页/共31页第二十三页，共31页。2424电电子子所所带带电电(di din)量量的的精精确确数数值值最最早早是
25、是由由美美国国物物理理学学家家密密立立根根通通过过油油滴滴实实验验测测得得的的他他测测定定了了数数千千个个带带电电(di din)油油滴滴的的电电量量，发发现现这这些些电电量量都都等等于于某某个个最最小小电电量量的的整整数数倍倍这这个个最最小小电电量量就就是是电电子子所所带带的的电电量量密密立立根根实实验验的的原原理理如如图图1814所所示示，A、B是是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嘴嘴喷喷出出的的小小油油滴滴，落落到到A、B两两板板之之间间的的电电场中场中类型二类型二电荷量的量子化电荷量的量子化例例例例2 2第23页/
26、共31页第二十四页，共31页。2525小油滴由于摩擦而带负电，调节小油滴由于摩擦而带负电，调节小油滴由于摩擦而带负电，调节小油滴由于摩擦而带负电，调节A A、B B两板间的电压，可两板间的电压，可两板间的电压，可两板间的电压，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使小油滴受到的电场力和重力平衡已知小油滴静止处的使小油滴受到的电场力和重力平衡已知小油滴静止处的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电场强度是电场强度是电场强度是1.92105 N/C1.92105 N/C，油滴半径是，油滴半径是，油滴半径是，油滴半径是1.64101.64104 cm4 cm，油的密
27、度是油的密度是油的密度是油的密度是0.851 g/cm30.851 g/cm3，求油滴所带的电量，这个，求油滴所带的电量，这个，求油滴所带的电量，这个，求油滴所带的电量，这个(zh(zh ge)ge)电量是电子电量的多少倍？电量是电子电量的多少倍？电量是电子电量的多少倍？电量是电子电量的多少倍？图图1814第24页/共31页第二十五页，共31页。2626第25页/共31页第二十六页，共31页。2727【答案【答案(d n)】8.021019 C5倍倍第26页/共31页第二十七页，共31页。2828变式训练变式训练变式训练变式训练2 2密立根用喷雾的方法获得了带电油滴，密立根用喷雾的方法获得了带
28、电油滴，密立根用喷雾的方法获得了带电油滴，密立根用喷雾的方法获得了带电油滴，然后把这些带有不同电荷量和质量的油滴置于电场中，然后把这些带有不同电荷量和质量的油滴置于电场中，然后把这些带有不同电荷量和质量的油滴置于电场中，然后把这些带有不同电荷量和质量的油滴置于电场中，通过电场力和重力平衡的方法最终测得了带电油滴的通过电场力和重力平衡的方法最终测得了带电油滴的通过电场力和重力平衡的方法最终测得了带电油滴的通过电场力和重力平衡的方法最终测得了带电油滴的电荷量某次测量中，他得到了如下电荷量某次测量中，他得到了如下电荷量某次测量中，他得到了如下电荷量某次测量中，他得到了如下(rxi)(rxi)数据，则
29、数据，则数据，则数据，则可得出结论为：可得出结论为：可得出结论为：可得出结论为：_._.油滴编油滴编号号1234电荷量电荷量/C6.4110199.7010191.610194.821019第27页/共31页第二十八页，共31页。2929解解解解析析析析：由由由由表表表表中中中中电电电电荷荷荷荷量量量量一一一一栏栏栏栏中中中中的的的的数数数数据据据据可可可可以以以以看看看看出出出出，6.41106.41101919大大大大约约约约(dyu)(dyu)为为为为1.6101.6101919的的的的4 4倍倍倍倍，9.70109.70101919大大大大约约约约(dyu)(dyu)为为为为1.610
30、1.6101919的的的的6 6倍倍倍倍，1.6101.6101919为为为为1.6101.6101919的的的的1 1倍倍倍倍，4.82104.82101919约约约约为为为为1.6101.6101919的的的的3 3倍倍倍倍故故故故可可可可以以以以得得得得出出出出油油油油滴滴滴滴的的的的带带带带电电电电荷量都为荷量都为荷量都为荷量都为e e的整数倍的整数倍的整数倍的整数倍答案：带电荷量都为答案：带电荷量都为答案：带电荷量都为答案：带电荷量都为e e的整数倍的整数倍的整数倍的整数倍第28页/共31页第二十九页，共31页。3030知能优化训练知能优化训练第29页/共31页第三十页，共31页。3131本部分内容本部分内容(nirng)(nirng)讲解结束讲解结束点此进入点此进入(jnr)课件课件目录目录按按ESC键退出键退出(tuch)全屏播放全屏播放谢谢使用谢谢使用第30页/共31页第三十一页，共31页。