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高中物理 第三章 原子结构之谜 第一节 敲开原子的大门教学案 粤教版选修3-5-粤教版高二选修3-5物理教学案

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第一节 敲开原子的大门1.1858 年,德国物理学家普吕克尔发现了阴极射线,在一个抽成真空的玻璃管两端加上高电压,这时阴极会发出一种射线,使正对阴极的玻璃管壁上出现绿色荧光。2.汤姆生的实验验证表明,阴极射线本质上是由带负电的微粒组成。3.汤姆生测定阴极射线中带电粒子比荷的基本思想是,一个质量为 m、电荷为 e 的带电粒子以速率 v 垂直进入磁场 B 中,如果粒子仅受磁场力作用,将做圆周运动,向心力即为洛伦兹力:m=evB,只要确定了粒子运动的速率及半径,就可以测出比荷。4.美国科学家密立根精确测定了电子的电量 e=1.6022×10-19 C。阴极射线的探究1.什么是阴极射线在一个抽成真空的玻璃管两端加上高电压,这时阴极会发出一种射线,使正对阴极的玻璃管壁上出现绿色荧光,这种奇妙的射线被称为阴极射线。2.阴极射线带电性质的判断(1)方法一: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。(2)方法二: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。3.阴极射线荷质比的测定(1)让某一速率的电子垂直进入某一电场中,在荧光屏上亮点位置发生变化。(2)在电场区域加一与其垂直的大小合适的磁场,抵消阴极射线的偏转。由此可知 qE-qvB=0。则 v=。(3)去掉电场,只保留磁场,磁场方向与射线运动方向垂直,阴极射线在有磁场的区域将会形成一个半径为 r 的圆弧,根据磁场情况和轨迹偏转情况,由几何知识求出其半径r,则由 qvB=得==。4.阴极射线的本质汤姆生根据阴极射线在电场和磁场中的偏转断定,阴极射线的本质是带负电的粒子流并求出了这种粒子的比荷。后来,组成阴极射线的粒子被称为电子。1.阴极射线从阴极射线管中的阴极发出,在其间的高电压下加速飞向阳极,如图 3-1-1 所示,若要使射线向上偏转,所加磁场的方向应为( )A.平行于纸面向左 B.平行于纸面向上C.垂直于纸面向外 D.垂直于纸面向里解析:由于阴极射线的本质是电子流,阴极射线方向向右,说明电子的运动方向向右,相当于存在向左的电流,利用左手定则。使电子所受洛伦兹力方向平行于纸面向上,由此可知磁场方向应为垂直于纸面向外,故 C 正确。答案:C电子的发现1.电子的大小电子是构成各种物体的共同成分,它的质量比任何一种分子和原子的质量都小得多,它的电荷与氢原子的电荷大小基本相同。电子所带电量为 e=1.6022×10-19 C。2.电子电量的测定——密...

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