高中物理 第二章 原子结构 第1节 电子课件 教科版选修35.ppt

第第2章　原子结构章　原子结构第第1节　电　子节　电　子 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第第1节节课前自主学案课前自主学案课标定位课标定位课标定位课标定位1.知知道道阴阴极极射射线线及及其其产产生生方方法法，，了了解解汤汤姆姆孙孙发发现现电子的研究方法．电子的研究方法．2．．了了解解微微粒粒比比荷荷的的测测定定方方法法，，知知道道电电子子的的发发现现对人类探索原子结构的重大意义．对人类探索原子结构的重大意义．3．知道电子电量的测定方法．．知道电子电量的测定方法．课前自主学案课前自主学案一、带负电的微粒一、带负电的微粒利利用用阴阴极极射射线线管管做做放放电电实实验验时时，，在在其其____发发射射出的一种黄绿色的射线，叫做阴极射线．出的一种黄绿色的射线，叫做阴极射线．二、微粒比荷二、微粒比荷(荷质比荷质比)的测定的测定1．比荷：带电粒子的．比荷：带电粒子的______与与____的比值．的比值．2．．1897年，汤姆孙测量了电子的年，汤姆孙测量了电子的比比荷，并计算荷，并计算出了电子的质量，电子的发现标出了电子的质量，电子的发现标志着人类对物着人类对物质结构的认识进入了一个崭新的阶段．质结构的认识进入了一个崭新的阶段．阴极阴极电荷量电荷量质量质量三、电子电荷量的精确测定　元电荷三、电子电荷量的精确测定　元电荷1．．密密立立根根采采用用油油滴滴实实验验测测出出了了电电子子的的电电荷荷量量为为：：________________.2．带电体所带电荷量是不连续的，总是元电荷．带电体所带电荷量是不连续的，总是元电荷的的______．．e＝＝1.602××10－－19 C整数倍整数倍思考感悟思考感悟阴阴极极射射线线通通过过电电场场或或磁磁场场发发生生偏偏转转说说明明了了什什么么问题？如何探测其比荷？问题？如何探测其比荷？提提示示：：阴阴极极射射线线通通过过电电场场或或磁磁场场发发生生了了偏偏转转，，说说明明它它受受到到了了电电场场或或磁磁场场的的作作用用，，而而电电场场或或磁磁场场只只对对带带电电粒粒子子产产生生作作用用，，说说明明阴阴极极射射线线是是带带电电的的粒粒子子，，由由其其偏偏转转情情况况还还可可确确定定其其带带电电性性质质．．如果知道电场或磁场的具体情况，测量出阴极如果知道电场或磁场的具体情况，测量出阴极射线的偏转数值，即可由相关知识求出其比荷射线的偏转数值，即可由相关知识求出其比荷．．核心要点突破核心要点突破探究阴极射线性质所需的电磁学知识探究阴极射线性质所需的电磁学知识1．阴极射线的本质是电子，在电场．阴极射线的本质是电子，在电场(或磁或磁场场)中所受电场力中所受电场力(或洛伦兹力或洛伦兹力)远大于所受远大于所受重力，故研究电、磁场力对电子运动的影重力，故研究电、磁场力对电子运动的影响时，一般不考虑重力的影响．响时，一般不考虑重力的影响．2．带电性质的判断方法．带电性质的判断方法(1)在阴极射线所经区域加上电场，通过打在荧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光屏上的亮点的变化和电场的情况确定带电的性质．性质．(2)在阴极射线所经区域加一磁场，根据亮点位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定则确定带电的性质．置的变化和左手定则确定带电的性质．课堂互动讲练课堂互动讲练阴极射线的性质阴极射线的性质类型一类型一 如如图图2－－1－－1所所示示，，一一只只阴阴极极射射线线管管，，左左侧侧不不断断有有射射线线射射出出，，若若在在管管的的正正下下方方放放一一通通电电直直导导线线AB时时，，发发现现射射线线径径迹迹下下偏偏，，则则(　　　　)例例例例1 1图图2－－1－－1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往上偏，可以通过改变．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中的电流方向来实现D．电子束的径迹与．电子束的径迹与AB中的电流方向无关中的电流方向无关【【精讲精析精讲精析】】　解答此题应注意几点：　解答此题应注意几点：(1)阴阴极极射射线线的的粒粒子子带带负负电电，，由由左左手手定定则则判判断断管管内磁场垂直纸面向里．内磁场垂直纸面向里．(2)由安培定则判定由安培定则判定AB中电流的方向由中电流的方向由B向向A.(3)电电流流方方向向改改变变，，管管内内磁磁场场方方向向改改变变，，电电子子受受力方向也改变，故力方向也改变，故C对．对．【【答案答案】】　　BC变变式式训训练练1　　关关于于阴阴极极射射线线的的性性质质，，判判断断正正确确的的是是(　　　　)A．阴极射线带负电．阴极射线带负电B．阴极射线带正电．阴极射线带正电C．阴极射线的比荷比氢原子核的比荷大．阴极射线的比荷比氢原子核的比荷大D．阴极射线的比荷比氢原子核的比荷小．阴极射线的比荷比氢原子核的比荷小解析：解析：选选AC.通过让阴极射线在电场、磁场中的通过让阴极射线在电场、磁场中的偏转的研究发现阴极射线带负电，而且比荷比偏转的研究发现阴极射线带负电，而且比荷比氢原子核的比荷大得多，故氢原子核的比荷大得多，故A、、C正确．正确． 在汤姆孙测量阴极射线比荷的实验中，在汤姆孙测量阴极射线比荷的实验中，采用了如图采用了如图2－－1－－2所示的阴极射线管，从所示的阴极射线管，从C出出来的阴极射线经过来的阴极射线经过A、、B间的电场加速后，水平间的电场加速后，水平射入长度为射入长度为L的的D、、G平行板间，接着在荧光屏平行板间，接着在荧光屏F中心出现荧光斑．若在中心出现荧光斑．若在D、、G间加上方向向下，间加上方向向下，场强为场强为E的匀强电场，阴极射线将向上偏转；的匀强电场，阴极射线将向上偏转；测量带电粒子的比荷测量带电粒子的比荷类型二类型二例例例例2 2如果再利用通电线圈在如果再利用通电线圈在D、、G电场区加上一垂直电场区加上一垂直纸面的磁感应强度为纸面的磁感应强度为B的匀强磁场的匀强磁场(图中未画图中未画)，，荧光斑恰好回到荧光屏中心，接着再去掉电场，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，偏转角为阴极射线向下偏转，偏转角为θ，试解决下列问，试解决下列问题：题：图图2－－1－－2(1)说明阴极射线的电性；说明阴极射线的电性；(2)说明图中磁场沿什么方向；说明图中磁场沿什么方向；(3)根据根据L、、E、、B和和θ，求出阴极射线的比荷．，求出阴极射线的比荷．【【自自主主解解答答】】　　(1)由由于于阴阴极极射射线线向向上上偏偏转转，，因因此此受受电电场场力力方方向向向向上上，，又又由由于于匀匀强强电电场场方方向向向向下下，，则则电电场场力力的的方方向向与与电电场场方方向向相相反反，，所所以以阴阴极射线带负电．极射线带负电．(2)由于所加磁场使阴极射线受到向下的洛伦兹由于所加磁场使阴极射线受到向下的洛伦兹力，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．图图2－－1－－3【【答案答案】】　见自主解答　见自主解答【【方方法法总总结结】】　　(1)带带电电粒粒子子在在匀匀强强电电场场中中做做类类平平抛抛运运动动，，在在匀匀强强磁磁场场中中做做匀匀速速圆圆周周运运动动，，可可利用几何知识求其半径．利用几何知识求其半径．(2)带电粒子通过互相垂直的匀强电磁场时，可带电粒子通过互相垂直的匀强电磁场时，可使其做匀速直线运动，根据使其做匀速直线运动，根据qE＝＝Bqv求出速度．求出速度．变式训练变式训练2　质谱仪是一种测定带电粒子的比荷　质谱仪是一种测定带电粒子的比荷和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图2－－1－－4所示．所示．图图2－－1－－4。