物理：18.1《电子的发现》课件(人教版选修3-5)
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人教版选修3-5 第18章 1 电子的发现 课件(30张)
2．产生：在研究气体导电的玻璃管内有阴阳两极时，当 两极间加一定电压时，阴极便发出一种射线，叫________．
【答案】阴极射线 3．特点：碰到荧光物质能使其________． 【答案】发光
二、电子的发现 1．汤姆孙的探究方法 (1)让阴极射线分别通过电场或磁场，根据________现 象，证明它是________的粒子流并求出了其比荷． (2)换用不同材料的阴极和不同的________，所得粒子的 ________________相同． (3)粒子带负电荷，比荷是氢离子的近两千倍，说明阴极 射线粒子质量远小于氢离子质量． (4)组成阴极射线的粒子称为________． 【答案】(1)偏转 带电 (2)场 比荷的数值 (4)电子
偏距 y＝12at2④
能飞出的条件为 y<d2⑤
解①～⑤式得
U′<
2Ud2 l2
＝
2×5
000×1.0×10－22 5.0×10－22
V
＝
4.0×102 V
即要使电子能飞出，所加电压最大为 400 V.
答案：400 V
反思领悟：阴极射线在电场中或磁场中偏转实质是带电粒 子在电磁场中的运动，解决这类题目关键还是需进行受力分析 和运动情况分析，然后运用力学规律解决问题，另外，应注意 电子一般不计重力．
2．带电性质的判断方法 (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．比荷的测定方法 (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 Eq－qvB＝0，则 v＝BE. (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 ＝mrv2得mq ＝Bvr＝BE2r.
《电子的发现》人教版高二物理选修3-5PPT课件
MENTAL HEALTH COUNSELING PPT
讲解人： 时间：2020.5.20
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讲解人： 时间：2020.5.20
课堂导入
电容器是电气设备中的一种很重要的元件，在电子技术和电工技术中有 很重要的应用
一：电容器构造及工作过程
电容器从外形上来看有很多种，有方的,扁的，圆柱型的
一：电容器构造及工作过程
【探究一：电容器构造及工作过程】
4.物理意义：电容是一个反映电容器容纳电荷本领大小的物理量。
三：影响平行板电容器电容的因素
三：影响平行板电容器电容的因素
保持Q不变，改变d
三：影响平行板电容器电容的因素
【实验结论】：充电后保持Q不变
①保持d和ε不变，减小两板的正对面积Ｓ，则Ｕ↑ ②保持Ｓ和ε不变，减小两板的间距d ，则Ｕ ③保持d和Ｓ不变，在板间插入电介质，使ε↑，则Ｕ
被击穿，这个电压称为击穿电压。 电容器正常工作时两极板上的最大电压，称为额定电压。
额定电压比击穿电 压低
外壳上标的电压是额定电 压
典型案例
【典例1】.某一电容器，当带电量为4×10-6C时，两极板间的电势差为20V，求 （1）电容器的电容。 （2）当所带电量减半时，电容器的电容为多少。 （3）如果电容器不带电呢？
低压气体放电管阴极发出一种射线。
阴极射线的本质是什么? 怎样区分?
演示阴极射线
一、电子的发现
1.认识实验装置的作用，分析阴极射线的运动情况。
D1
实验装置
k AB
（1）K、A部分产生阴极射线
D
（2）A、B只让水平运动的阴极射线通过
2
（3）D1、D2之间加电场或磁场检测阴极射线是否带电
讲解人： 时间：2020.5.20
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讲解人： 时间：2020.5.20
课堂导入
电容器是电气设备中的一种很重要的元件，在电子技术和电工技术中有 很重要的应用
一：电容器构造及工作过程
电容器从外形上来看有很多种，有方的,扁的，圆柱型的
一：电容器构造及工作过程
【探究一：电容器构造及工作过程】
4.物理意义：电容是一个反映电容器容纳电荷本领大小的物理量。
三：影响平行板电容器电容的因素
三：影响平行板电容器电容的因素
保持Q不变，改变d
三：影响平行板电容器电容的因素
【实验结论】：充电后保持Q不变
①保持d和ε不变，减小两板的正对面积Ｓ，则Ｕ↑ ②保持Ｓ和ε不变，减小两板的间距d ，则Ｕ ③保持d和Ｓ不变，在板间插入电介质，使ε↑，则Ｕ
被击穿，这个电压称为击穿电压。 电容器正常工作时两极板上的最大电压，称为额定电压。
额定电压比击穿电 压低
外壳上标的电压是额定电 压
典型案例
【典例1】.某一电容器，当带电量为4×10-6C时，两极板间的电势差为20V，求 （1）电容器的电容。 （2）当所带电量减半时，电容器的电容为多少。 （3）如果电容器不带电呢？
低压气体放电管阴极发出一种射线。
阴极射线的本质是什么? 怎样区分?
演示阴极射线
一、电子的发现
1.认识实验装置的作用，分析阴极射线的运动情况。
D1
实验装置
k AB
（1）K、A部分产生阴极射线
D
（2）A、B只让水平运动的阴极射线通过
2
（3）D1、D2之间加电场或磁场检测阴极射线是否带电
人教版高中物理选修35第18章第1节电子的发现共23张PPT[可修改版ppt]
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－－－－－－－－E－
O
d
V
＋qE＋＋＋＋＋＋＋＋ y
Y
L
D
q m
=
2YE B2L(2D
L)
3.有关阴极射线 实验总结
1 带负电，且电荷量与氢离子相同 2 质量是最轻原子的近 1/2000
电子 electron
阴极射线是由 比最小的原子还小的多的
带负电荷的微粒 构成的
正离子的轰击 阴极射线
金属受热
19世纪是电磁学大发展的时期。
到七、八十年代电气工业开始有了发 展, 其中电气照明也吸引了许多科学家的 注意 问题涉及低压气体放电现象。
于是，人们竞相研究与低压气体放电 现象有关的问题。
一、阴极射线
1.名称：
a.1858年德国物理学家普吕克尔在实 验中看到玻
璃壁上淡淡的荧光和管中物体在玻璃壁上的影。
热离子流
紫外线照射 放射性物质
光电流 β射线
电子
J.J 汤姆孙(英国) 1857 ～ 1940
1889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.汤姆孙的杰出贡献，1906 年他获得诺贝尔物理学奖。
认为阴极射线是一种“高速粒子流
”
”
我看到的是：
重走科学探索路…… 1、它在电场中不偏转，因此不带电
让我们一起来好好想想……
2、它能穿透薄铝片
粒子是做不到的 但波可以!
问题1： 阴极射线带电吗？
用汤姆孙气体放电管测量电子的比荷
• 当金属板D1、D2之间未加电场时，射线不偏转， 射在屏上P1点。施加电场E之后，射线发生偏转 并射到屏上P2处。由此可以推断阴极射线带有 什么性质的电荷？
高中物理 18.1 电子的发现 新人教版选修3-5
R m BR
感应强度B、带电粒子的初速度v和偏转半径R即可. (2)利用电偏转测比荷，偏转量 y1 2at21 2 ·m q U d(L v)2,故 m q2 U y d L v 22. 所以在偏转电场U、d、L已知时，只需测量v和y即可.
ppt课件
【典例】一束电子流在经U=5 000 V 的加速电压加速后，在距两极板等距 处垂直进入平行板间的匀强电场，如 图所示.若两板间距d=1.0 cm，板长l= 5.0 cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两极板上最多 能加多大电压？
2
m
轨迹如图所示.
设圆周半径为R，在三角形Ode中，
有 L R 2 （ L ） 2 R 2 ， 整 理 得 ： R 5 L
2
8
洛伦兹力充当向心力：qvB m v2
R
联立上述方程，解得
q m
128U 25B2L2
.
ppt课件
【规律方法】
测比荷的方法
测量带电粒子的比荷，常见的测量方法有两种：
(1)利用磁偏转测比荷，由 qvBmv2得q v， 只需知道磁
ppt课件
【解题指导】解答本题应明确以下三点: (1)电子在加速电场中，可由动能定理求出粒子进入偏转电场 的初速度. (2)电子在偏转电场中做类平抛运动，即水平方向上做匀速运 动，竖直方向做匀加速运动. (3)粒子恰好能飞出极板与恰不能飞出极板是一临界状态，由 临界状态来确定极值.
ppt课件
【标准解答】在加速电压一定时，偏转电压U′越大，电子在极
ppt课件
2.(2011·无锡高二检测)关于空气导电性能，下列说法正确 的是( ) A.空气导电，是空气分子中有的带正电，有的带负电，在强 电场作用下向相反方向运动的结果 B.空气能够导电，是空气分子在射线或强电场作用下电离的 结果 C.空气密度越大，导电性能越好 D.空气密度变得越稀薄，越容易发出辉光
感应强度B、带电粒子的初速度v和偏转半径R即可. (2)利用电偏转测比荷，偏转量 y1 2at21 2 ·m q U d(L v)2,故 m q2 U y d L v 22. 所以在偏转电场U、d、L已知时，只需测量v和y即可.
ppt课件
【典例】一束电子流在经U=5 000 V 的加速电压加速后，在距两极板等距 处垂直进入平行板间的匀强电场，如 图所示.若两板间距d=1.0 cm，板长l= 5.0 cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两极板上最多 能加多大电压？
2
m
轨迹如图所示.
设圆周半径为R，在三角形Ode中，
有 L R 2 （ L ） 2 R 2 ， 整 理 得 ： R 5 L
2
8
洛伦兹力充当向心力：qvB m v2
R
联立上述方程，解得
q m
128U 25B2L2
.
ppt课件
【规律方法】
测比荷的方法
测量带电粒子的比荷，常见的测量方法有两种：
(1)利用磁偏转测比荷，由 qvBmv2得q v， 只需知道磁
ppt课件
【解题指导】解答本题应明确以下三点: (1)电子在加速电场中，可由动能定理求出粒子进入偏转电场 的初速度. (2)电子在偏转电场中做类平抛运动，即水平方向上做匀速运 动，竖直方向做匀加速运动. (3)粒子恰好能飞出极板与恰不能飞出极板是一临界状态，由 临界状态来确定极值.
ppt课件
【标准解答】在加速电压一定时，偏转电压U′越大，电子在极
ppt课件
2.(2011·无锡高二检测)关于空气导电性能，下列说法正确 的是( ) A.空气导电，是空气分子中有的带正电，有的带负电，在强 电场作用下向相反方向运动的结果 B.空气能够导电，是空气分子在射线或强电场作用下电离的 结果 C.空气密度越大，导电性能越好 D.空气密度变得越稀薄，越容易发出辉光
高中物理人教版选修35《18.1电子的发现》(共15张PPT)
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/9/62021/9/62021/9/62021/9/69/6/2021 14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年9月6日星期一2021/9/62021/9/62021/9/6 15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年9月2021/9/62021/9/62021/9/69/6/2021 16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/9/62021/9/6September 6, 2021 17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/9/62021/9/62021/9/62021/9/6
实验结论：电子是原子的组成部分，是比原子更基本的 物质单元。
J.J 汤姆孙(英国) 1857～1940
1889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。
You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。
2.运动分析 （1）未加电场和磁场时；
D1
-
k AB
p1 P2
+
D2
阴极射线不受力，做匀速直线运动到P1 （2）加电场、未加磁场
阴极射线只受电场力，做类平抛运动；
实验结论：电子是原子的组成部分，是比原子更基本的 物质单元。
J.J 汤姆孙(英国) 1857～1940
1889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。
You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。
2.运动分析 （1）未加电场和磁场时；
D1
-
k AB
p1 P2
+
D2
阴极射线不受力，做匀速直线运动到P1 （2）加电场、未加磁场
阴极射线只受电场力，做类平抛运动；
18.1 电子的发现 课件(人教版选修3-5)
19
m 9.109410 kg
31
[要点提炼] 1.汤姆孙的研究方法及结论 (1)汤姆孙根据阴极射线在电场 和磁场 中的偏转断定，它的 本质是带负电的粒子流并求出了这种粒子的比荷. (2)汤姆孙用不同材料的阴极和不同的气体做实验，所得的 比荷都是 相同 的，是氢离子比荷的近两千倍. (3)汤姆孙直接测量了阴极射线粒子的电荷量，得到这种粒 子的电荷量大小与 氢离子电荷 基本相同.后来把组成阴极射 线的粒子称为 电子 .
在平行金属板区域加一磁场且磁场方向 垂直纸面向外，当满足条件 qʋB = qE 时，阴极 射线不发生偏转，即ʋ= E/B。
方法一：若撤去磁场，阴极射线由P1 点偏离
到 P2 ， P2 到 P1 竖直距离为 y ，屏幕到金属板
D1 、 D2 右端的距离为 D ，你能算出阴极射线微
粒的比荷吗？
L
m q ʋ0
D
屏 幕 P1
y
P2
L
m q ʋ0
θ
D
屏 幕
P1
y at qEL tan x 0 m02
E 又 0 B
y P2
tan 根据几何关系有： q 解得： m Ey L 2 ( D )B L 2
y L D 2
方法二：利用磁场使组成阴极射线的粒子
代表人物，汤姆生。认为这种射线的本质是一种 高速粒子流。
阅读课本，思考并讨论下列问题： １、课体图18.1-2汤姆孙的气体放电管实验的目 的是什么？
（１）、判断阴极射线是否带电； （２）、如果阴极射线带电，带何种电荷， 并测出其比荷。
2、阅读课体Ｐ48“思考与讨论”，测阴极射线 比荷的基本思路是怎样的？
18.1 电子的发现课件1 新人教版选修3-5课件
根据射线偏转方向和D1、D2电性知阴极射线带负电．
分类例析
(2)为了抵消阴极射线的偏转，使它从P2点回到P1，需要在 两块金属板之间的区域再施加一个大小合适、方向垂直于 纸面的磁场．这个磁场B应该向纸外还是向纸内？写出此时
每个阴极射线微粒(质量为m，速度为v)受到的洛伦兹力和
库仑力．两个力之间应该有什么关系？
图18－1－4
分类例析
在其他条件不变的情况下， 撤去 电场(如图 18－1－5 所示)，保 留磁场让粒子单纯地在磁场中 运动， 由洛伦兹力提供向心力即 mv 2 Bqv＝ r ， 根据轨迹偏转情况， 由几何知识求出其半径 r. 由以上两式确定粒子的比荷表 q E 达式： ＝ 2 ，最后经定量计 m Br 算汤姆孙认定组成阴极射线的 粒子为电子．
分类例析
(3)根据以上关系求出阴极射线的速度 v 的表达式．由于金 属板 D1、 D2 间的距离是已知的， 两板间的电压是可测量的， 所以两板间的电场强度 E 也是已知量．磁场由电流产生， 磁感应强度 B 可以由电流的大小算出，因此也按已知量处 理．要使射线不偏转需 Bqv＝Eq，洛伦兹力向上，由左手 E U 定则知，B 的方向垂直纸面向外，所以 v＝ ＝ . B Bd
辉光 放电现象； (3) 当气体压强很低时，从阳极射出的粒子打在玻璃上发出 电子 的荧光，实际上是 打在管壁上发光．
分类例析
阴极射线的产生
在研究气体导电的玻璃管内有阴阳
两极时，当两极间加一定电压时，
实验装置如图 18 － 1 － 1 所示，阴极
便发出一种射线，叫 阴极射线 ． 阴极射线的特点 (1)在真空中沿 直线 传播． (2)碰到物体可使物体发出 荧光 ． 图18－1－1
分类例析
3．[教材P50]
人教版高中物理选修35 第18章 第1节 电子的发现(共23张PPT)
O
r d
r
2
.qVB. . . . . ...... ...... . V. . . . . d . . . . . .B ......
L
V=E/B
qvB = m v2 r
q m
=
E B2r
r = L2 +d 2 d
b、带电粒子在电场中的偏转模型
－－－－－－－－E－
O
d
V
＋qE＋＋＋＋＋＋＋＋ y
1889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.汤姆孙的杰出贡献，1906 年他获得诺贝尔物理学奖。
密立根油滴实验
)美国( 密立根
Robert likan 年1953年～1868
• 3、Patience is bitter, but its fruit is sweet. (Jean Jacques Rousseau , French thinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。10:516.17.202110:516.17.202110:5110:51:196.17.202110:516.17.2021
•
10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/8/112021/8/112021/8/118/11/2021 10:21:57 AM
•
11、一个好的教师，是一个懂得心理 学和教 育学的 人。2021/8/112021/8/112021/8/11Aug-2111- Aug-21
•
12、要记住，你不仅是教课的教师， 也是学 生的教 育者， 生活的 导师和 道德的 引路人 。2021/8/112021/8/112021/8/11Wednesday, August 11, 2021
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汤姆生 的伟大发现
• 汤姆生发现电子之前人们认为原子是组成 物体的最小微粒,是不可再分的 是不可再分的.汤姆生对阴 物体的最小微粒 是不可再分的 汤姆生对阴 极射线等现象的研究中发现了电子,从而敲 极射线等现象的研究中发现了电子 从而敲 开了原子的大门. 开了原子的大门
电子的发现 19世纪是电磁学大发展的时期 到七、八十年 世纪是电磁学大发展的时期, 到七、 世纪是电磁学大发展的时期 代电气工业开始有了发展, 发电机、 代电气工业开始有了发展 发电机、变压器和 高压输电线路逐步在生产中得到应用，然而， 高压输电线路逐步在生产中得到应用，然而， 漏电和放电损耗非常严重， 漏电和放电损耗非常严重，成了亟待解决的问 同时， 题。同时，电气照明也吸引了许多科学家的注 这些问题都涉及低压气体放电现象， 意。这些问题都涉及低压气体放电现象，于是 ，人们竞相研究与低压气体发电现象有关的问 阴极射线是低压气体放电过程中出现的一 题。阴极射线是低压气体放电过程中出现的一 种奇特现象，对其本性的研究导致了英国学派 种奇特现象，对其本性的研究导致了英国学派 的微粒说和德国学派的以太论。 的微粒说和德国学派的以太论。
阴极射线
阴极射线是德国物理学家J.普吕克尔在 阴极射线是德国物理学家 普吕克尔在1858年利用 普吕克尔在 年利用 低压气体放电管研究气体放电时发现的 .从低压气 从低压气 体放电管阴极发出的电子在电场加速下形成的电子 阴极可以是冷的也可以是热的， 流。阴极可以是冷的也可以是热的，电子通过外加 电场的场致发射、 电场的场致发射、残存气体中正离子的轰击或热电 子发射过程从阴极射出。 子发射过程从阴极射出。
v m = evB r
汤姆生如何测定出粒子速度v和半径 ？ 汤姆生如何测定出粒子速度 和半径r？ 和半径
• 1、让粒子垂直射入正交的电磁场做匀速 、 直线运动： 直线运动：
E v= B
2、让粒子垂直射入匀强电场仅受电场力作 、 用达到最大偏转
d r= h
2
• 计算出的荷质比大约比当时知道的 质量最小的氢离子的荷质比达 2000倍。这有两种可能：或者这 倍 这有两种可能： 种带电粒子的电荷量很大； 种带电粒子的电荷量很大；或者它 的质量很小。 的质量很小。
探索阴极射线
• 1858年德国的科学家普里克（J.Plucker， 1801——1868）发现了阴极射线。 • 阴极射线究竟是什么？汤姆生如何测定阴 极射线的电荷？
汤姆生如何测定出粒子的荷质比？ 汤姆生如何测定出粒子的荷质比？
• 让带电粒子垂直射入匀强磁场，如果仅受磁 让带电粒子垂直射入匀强磁场， 场力作用，将做匀速圆周运动， 场力作用，将做匀速圆周运动，洛仑兹力提 供向心力： 供向心力： 2
电子的发现
• 汤姆生发现，对于不同的放电气体，或者 汤姆生发现，对于不同的放电气体， 用不同的金属材料制作电极， 用不同的金属材料制作电极，都测得相同 的荷质比， 的荷质比，随后又发现在气体的电离和光 电效应等现象中， 电效应等现象中，可从不同的物体中击出 这种带电粒子， 这种带电粒子，这表明它是构成各种物体 的共同成分。随后， 的共同成分。随后，汤姆生直接测量出粒 子的电荷， 子的电荷，发现粒子的电荷与氢离子的电 荷基本相同， 荷基本相同，说明它的质量比任何一种分 子和原子的质量都小得多，至此， 子和原子的质量都小得多，至此，汤姆生 完全确认了电子的存在。 完全确认了电子的存在。
密立根油滴实验
密立根油滴实验的原理图
• 密立根测量出电子的电量
e = 1.6022 ×10
−19
C
根据荷质比， 根据荷质比，可以精确地计算出 电子的质量
m = 9.1094 ×10
练习题： 练习题：P56 3、4 、
−31
kg
2007年广东高考第 题ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ年广东高考第15题 年广东高考第
• 汤姆生发现电子之前人们认为原子是组成 物体的最小微粒,是不可再分的 是不可再分的.汤姆生对阴 物体的最小微粒 是不可再分的 汤姆生对阴 极射线等现象的研究中发现了电子,从而敲 极射线等现象的研究中发现了电子 从而敲 开了原子的大门. 开了原子的大门
电子的发现 19世纪是电磁学大发展的时期 到七、八十年 世纪是电磁学大发展的时期, 到七、 世纪是电磁学大发展的时期 代电气工业开始有了发展, 发电机、 代电气工业开始有了发展 发电机、变压器和 高压输电线路逐步在生产中得到应用，然而， 高压输电线路逐步在生产中得到应用，然而， 漏电和放电损耗非常严重， 漏电和放电损耗非常严重，成了亟待解决的问 同时， 题。同时，电气照明也吸引了许多科学家的注 这些问题都涉及低压气体放电现象， 意。这些问题都涉及低压气体放电现象，于是 ，人们竞相研究与低压气体发电现象有关的问 阴极射线是低压气体放电过程中出现的一 题。阴极射线是低压气体放电过程中出现的一 种奇特现象，对其本性的研究导致了英国学派 种奇特现象，对其本性的研究导致了英国学派 的微粒说和德国学派的以太论。 的微粒说和德国学派的以太论。
阴极射线
阴极射线是德国物理学家J.普吕克尔在 阴极射线是德国物理学家 普吕克尔在1858年利用 普吕克尔在 年利用 低压气体放电管研究气体放电时发现的 .从低压气 从低压气 体放电管阴极发出的电子在电场加速下形成的电子 阴极可以是冷的也可以是热的， 流。阴极可以是冷的也可以是热的，电子通过外加 电场的场致发射、 电场的场致发射、残存气体中正离子的轰击或热电 子发射过程从阴极射出。 子发射过程从阴极射出。
v m = evB r
汤姆生如何测定出粒子速度v和半径 ？ 汤姆生如何测定出粒子速度 和半径r？ 和半径
• 1、让粒子垂直射入正交的电磁场做匀速 、 直线运动： 直线运动：
E v= B
2、让粒子垂直射入匀强电场仅受电场力作 、 用达到最大偏转
d r= h
2
• 计算出的荷质比大约比当时知道的 质量最小的氢离子的荷质比达 2000倍。这有两种可能：或者这 倍 这有两种可能： 种带电粒子的电荷量很大； 种带电粒子的电荷量很大；或者它 的质量很小。 的质量很小。
探索阴极射线
• 1858年德国的科学家普里克（J.Plucker， 1801——1868）发现了阴极射线。 • 阴极射线究竟是什么？汤姆生如何测定阴 极射线的电荷？
汤姆生如何测定出粒子的荷质比？ 汤姆生如何测定出粒子的荷质比？
• 让带电粒子垂直射入匀强磁场，如果仅受磁 让带电粒子垂直射入匀强磁场， 场力作用，将做匀速圆周运动， 场力作用，将做匀速圆周运动，洛仑兹力提 供向心力： 供向心力： 2
电子的发现
• 汤姆生发现，对于不同的放电气体，或者 汤姆生发现，对于不同的放电气体， 用不同的金属材料制作电极， 用不同的金属材料制作电极，都测得相同 的荷质比， 的荷质比，随后又发现在气体的电离和光 电效应等现象中， 电效应等现象中，可从不同的物体中击出 这种带电粒子， 这种带电粒子，这表明它是构成各种物体 的共同成分。随后， 的共同成分。随后，汤姆生直接测量出粒 子的电荷， 子的电荷，发现粒子的电荷与氢离子的电 荷基本相同， 荷基本相同，说明它的质量比任何一种分 子和原子的质量都小得多，至此， 子和原子的质量都小得多，至此，汤姆生 完全确认了电子的存在。 完全确认了电子的存在。
密立根油滴实验
密立根油滴实验的原理图
• 密立根测量出电子的电量
e = 1.6022 ×10
−19
C
根据荷质比， 根据荷质比，可以精确地计算出 电子的质量
m = 9.1094 ×10
练习题： 练习题：P56 3、4 、
−31
kg
2007年广东高考第 题ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ年广东高考第15题 年广东高考第