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18.1电子的发现(精品课件)
汤姆孙的气体放电管的示意图
• 3.由于金属板D、F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E=?。磁感应强度B可以由电流的大小算出， 同样按已知量处理。
汤姆孙的气体放电管的示意图
4. 如果去掉D1、D2间的电场E，只保留磁场B， 磁场方向不射线运动方向垂直。阴极射线在有 磁场的区域将会形成一个半径为r的囿弧(r可以 通过P3的位置算出) 。此时，组成阴极射线的 粒子做囿周运动的向心力就是______力。
汤姆孙猜测：这可能表示阴极射线粒子电荷量的 大小不一个氢离子一样，而质量比氢离子小得多。 后来汤姆孙测得了这种粒子的电荷量不氢离子 电荷量大致相同，由此可以看出他当初的猜测是 正确的。后来阴极射线的粒子被称为电子.
迚一步拓展研究对象：用丌同的材料做成的阴 极做实验，做光电效应实验、热离子发射效应实 验、β射线（研究对象普遍化）。
18.1 电子的发现
19世纪末，在对气体放电现象的研究中，科学家 发现了电子。 原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的。 早在1858年，德国物理学家普吕克尔利用低压气 体放电管研究气体放电时发现一种奇特的现象。 1876年德国物理学家戈德斯坦研究后命名为阴极 射线
8
阴极射线的本质？ 一种认为阴极射线像X射线一样是电磁辐射 一种认为阴极射线是带电微粒 思考1：电磁辐射和带电微粒最大的区别是什么？ 思考2：根据带电粒子在电磁场中的运动规律，你 知道哪些方法可以判断运动的带电粒子所带电荷 的正负号？
电子的发现具有伟大的意义，因为这 一事件使人们认识到自然界还有比原子更 小的实物。电子的发现打开了通向原子物 理学的大门 ,人们开始研究原子的结构 .
பைடு நூலகம்
q m
18.1 电子的发现
8
阴极射线的本质
一种认为阴极射线是电磁辐射 一种认为阴极射线是带电微粒
思考与讨论：
1.怎么设计实验探究阴极射线是否带电？ 2.根据带电粒子在电、磁场中的运动规律， 哪些方法可以判断运动的带电粒子所带电荷 的正负号？
实验验证
英国物理学家J.J.汤姆孙自1890年起开始研究，对阴极射 线进行了一系列的实验研究。他认为阴极射线是带电粒子流。
的速度大小为v，下面说法正确的是：( ) D
A、如果A、K间距离减半，电压U、不变，则离开时速率变 为2v B、如果A、K间距离减半，电压U、不变，则离开时速率变 为v/2 C、如果A、K间距离不变，电压U减半，则离开时速率变为 2v D、如果A、K间距离不变，电压U减半，则离开时速率变为 0.707v
汤姆孙的气体放电管的示意图
K
3.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。磁感应强度B可以由电流的大小算 出，同样按已知量处理。
汤姆孙的气体放电管的示意图
K
4. 如果去掉D1、D2间的电场E，只保留磁场B， 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(r可以 通过P3的位置算出)
(1)求打在荧光屏O点的电子速度的大小． (2)推导出电子的比荷的表达式．
解析：(1)当电子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，
电子做匀速直线运动，亮点重新回到中心O点，设电子的
速度为v，则evB＝eE，得：v＝ E B
，即v＝BUb .
(2)当极板间仅有偏转电场时，电子以速度v进入后，竖直
方向做匀加速运动，加速度为a＝ eU . mb
A
K
U
课后思考
阴极射线的本质
一种认为阴极射线是电磁辐射 一种认为阴极射线是带电微粒
思考与讨论：
1.怎么设计实验探究阴极射线是否带电？ 2.根据带电粒子在电、磁场中的运动规律， 哪些方法可以判断运动的带电粒子所带电荷 的正负号？
实验验证
英国物理学家J.J.汤姆孙自1890年起开始研究，对阴极射 线进行了一系列的实验研究。他认为阴极射线是带电粒子流。
的速度大小为v，下面说法正确的是：( ) D
A、如果A、K间距离减半，电压U、不变，则离开时速率变 为2v B、如果A、K间距离减半，电压U、不变，则离开时速率变 为v/2 C、如果A、K间距离不变，电压U减半，则离开时速率变为 2v D、如果A、K间距离不变，电压U减半，则离开时速率变为 0.707v
汤姆孙的气体放电管的示意图
K
3.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。磁感应强度B可以由电流的大小算 出，同样按已知量处理。
汤姆孙的气体放电管的示意图
K
4. 如果去掉D1、D2间的电场E，只保留磁场B， 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(r可以 通过P3的位置算出)
(1)求打在荧光屏O点的电子速度的大小． (2)推导出电子的比荷的表达式．
解析：(1)当电子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，
电子做匀速直线运动，亮点重新回到中心O点，设电子的
速度为v，则evB＝eE，得：v＝ E B
，即v＝BUb .
(2)当极板间仅有偏转电场时，电子以速度v进入后，竖直
方向做匀加速运动，加速度为a＝ eU . mb
A
K
U
课后思考
(完整版)18.1电子的发现课件
1、实验验证
英国物理学家J.J.汤姆孙自1890年起开始研究，对阴极射线进 行了一系列的实验研究。他认为阴极射线是带电粒子流。
汤姆孙的气体__放_电__管__的示意图
在真空度高的放电管中，阴极射线中的粒子主要来 自_____阴_极。对于真空度不高的放电管来说，粒子还可 能来自管中的气体。
带电粒子的电荷量与其质量之比——比荷q/m，是 一个重要的物理量。根据带电粒子在电场和磁场中受 力的情况，可以得出组成阴极射线的微粒的比荷。建 议你依照下面的提示自己算一算。
汤姆孙猜这测可：能表示阴极射线粒子电荷量的大小 与一个氢离子一样，而质量比氢离子小得多。
证实汤：姆孙测得了这种粒子的电荷量与氢离子电
荷量大致相同，由此可以看出他当初的猜测是正 确的。后来阴极射线的粒子被称为电子
4、扩展：电子
进一步拓展研究对象：用不同的材料做成的阴 极做实验，做光电效应实验、热离子发射效应实 验、β射线（研究对象普遍化）。
汤姆孙的气体__放_电__管__的示意图
• 1. 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？
负电
汤姆孙的气体放电管的示意图
•2. 如果要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Fra bibliotek的区域再施加一个大
二、阴极射线的本质
一种认为阴极射线像X射线一样是电磁辐射
一种认为阴极射线是带电微粒
思考1：电磁辐射和带电微粒最大的区别是什么？ 是否带有电荷
思考2：根据带电粒子在电磁场中的运动规律，你 知道哪些方法可以判断运动的带电粒子所带电荷 的正负号？
18.1电子的发现
物理选修3-5 第十八章 原子的结构
第一节 电子的发现
学习目标：
1.知道阴极射线是由电子组成的，电 子是原子的组成部分，是比原子更 基本的物质单元。
2.体会电子的发现过程中蕴含的科学 方法。
3.知道电荷是量子化的。
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.汤姆生对阴 极射线等现象的研究中发现了电子,线 D2
（2）A、B只让水平运动的阴极射线通过
（3质）D1、D2之间加电场或磁场检测阴极射线是否带电和带电性
（4）荧光屏显示阴极射线到达的位置，对阴极射线的偏转做定 量的测定
一、运动分析
实验过程中阴极射线是在哪几种条件下通过金属板 D的1作、D用2？的做？什在么这性几质种的条运件动下？，阴极射线受到几个力 1、未加电场和磁场时，
进一步拓展研究对象：用不同的材料做阴极做 实验，光电效应、热离子发射效应、射线（研究 对象普遍化）。
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。
1910年美国物理学家密立根利用油滴实验第一次较 为精确测量出电子电荷量
密立根通过实验发现， 电子电荷是基本的带电单位——元电荷e 电荷是量子化的。即任何电荷只能是e的整数倍。
阴极射线管
阴极射线
在一个抽成真空的玻璃管内有阴、阳两极，当 两极间加上一定的电压时，阴极便发出一种射线， 这种射线叫做阴极射线。
阴极射线是低压气体放电过程中出现的一种奇 特现象，德国物理学家J.普里克在1858年利用低压 气体放电管研究气体放电时发现的。它是从低压气 体放电管阴极发出一种射线。
一、探索阴极射线
E, 在垂直电场的方向上加一磁场B, 调节电场和磁场的 强度, 使 qvB=qE ，可以测出速度大小： v E
第一节 电子的发现
学习目标：
1.知道阴极射线是由电子组成的，电 子是原子的组成部分，是比原子更 基本的物质单元。
2.体会电子的发现过程中蕴含的科学 方法。
3.知道电荷是量子化的。
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.汤姆生对阴 极射线等现象的研究中发现了电子,线 D2
（2）A、B只让水平运动的阴极射线通过
（3质）D1、D2之间加电场或磁场检测阴极射线是否带电和带电性
（4）荧光屏显示阴极射线到达的位置，对阴极射线的偏转做定 量的测定
一、运动分析
实验过程中阴极射线是在哪几种条件下通过金属板 D的1作、D用2？的做？什在么这性几质种的条运件动下？，阴极射线受到几个力 1、未加电场和磁场时，
进一步拓展研究对象：用不同的材料做阴极做 实验，光电效应、热离子发射效应、射线（研究 对象普遍化）。
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。
1910年美国物理学家密立根利用油滴实验第一次较 为精确测量出电子电荷量
密立根通过实验发现， 电子电荷是基本的带电单位——元电荷e 电荷是量子化的。即任何电荷只能是e的整数倍。
阴极射线管
阴极射线
在一个抽成真空的玻璃管内有阴、阳两极，当 两极间加上一定的电压时，阴极便发出一种射线， 这种射线叫做阴极射线。
阴极射线是低压气体放电过程中出现的一种奇 特现象，德国物理学家J.普里克在1858年利用低压 气体放电管研究气体放电时发现的。它是从低压气 体放电管阴极发出一种射线。
一、探索阴极射线
E, 在垂直电场的方向上加一磁场B, 调节电场和磁场的 强度, 使 qvB=qE ，可以测出速度大小： v E