敲開原子的大門

第一節(jié)

敲開原子大門原子結(jié)構(gòu)之謎1、帶電粒子在電場中的加速ABUdE+v由動能定理：帶電粒子在電場中的運動知識回顧熱身一2、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)v0

ld++++++-------qφvv0v⊥φyl/2F運動狀態(tài)分析：勻變速曲線運動（類平拋運動）1.加速度:2.飛行時間3.側(cè)移距離帶電粒子在磁場中的運動v0f洛+勻速圓周運動1、十九世紀關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)認識的深度公元前4世紀德謨克利特直到19世紀找到原子英國化學(xué)家道爾頓1858年普呂克爾歷史回顧熱身二公元前5世紀，希臘哲學(xué)家德謨克利特等人認為:萬物是由大量的不可分割的微粒構(gòu)成的，即原子。19世紀初，英國科學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說，他認為原子是微小的不可分割的實心球體,物質(zhì)由原子組成,原子不能被創(chuàng)造,也不能被毀滅,在化學(xué)變化中原子不可分割,他們的性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中保持不變。歷史回顧1858年德國物理學(xué)家普呂克爾較早發(fā)現(xiàn)了氣體導(dǎo)電時的輝光放電現(xiàn)象。德國物理學(xué)家戈德斯坦研究輝光放電現(xiàn)象時認為這是從陰極發(fā)出的某種射線引起的。所以他把這種未知射線稱之為陰極射線。

陰極射線普呂克爾陰極射線1858年普呂克爾

1897年湯姆生JosephJohnThomson1858-1940敲開原子大門一、探索陰極射線學(xué)習(xí)目標(biāo)1、了結(jié)湯姆生發(fā)現(xiàn)電子的歷史過程。2、知道什么是陰極射線，了解他的實質(zhì)。3、體會研究陰極射線的方法。沿著先輩足跡，開始探索之旅吧[英]湯姆孫關(guān)于陰極射線本質(zhì)之爭電磁波粒子導(dǎo)火線

假如你是湯姆生的堅定的支持者（fans)，你應(yīng)該用事實去驗證湯姆生的觀點，你應(yīng)該怎么做？湯姆生如何測定陰極射線的電荷？探索一如何確定陰極射線是粒子？探索二探索三湯姆生如何測定出粒子的荷質(zhì)比（定量）探索四湯姆生對陰極射線的普遍性的研究最終的結(jié)論是什么？電荷接收器A湯姆生如何測定陰極射線的電荷探索一電荷接收器A

當(dāng)陰極A產(chǎn)生的射線進入大真空管D時,可以看到管壁上有熒光出現(xiàn).

當(dāng)大真空管中加入磁場時,射線就會偏轉(zhuǎn),被接收器接收到經(jīng)檢驗為負電荷湯姆生如何測定陰極射線的電荷如何確定陰極射線是粒子？（1）磁偏轉(zhuǎn)（2）電偏轉(zhuǎn)實驗裝置:電源,陰極射線管,磁鐵現(xiàn)象:1.陰極射線使熒光屏發(fā)光（特點）

2.當(dāng)加入磁場后射線偏轉(zhuǎn)探索二探索三湯姆生如何測定出粒子的荷質(zhì)比（定量）

讓帶電粒子垂直射入勻強磁場，如果僅受磁場力作用，將做勻速圓周運動，洛侖茲力提供向心力：湯姆生測定出粒子的荷質(zhì)比（定量）設(shè)平行板MN之間的距離為h,板的水平長度為d,首先使陰極僅受電場作用并達到最大偏轉(zhuǎn),測得此時的場強E,隨后保持E不變,外加磁場使射線恢復(fù)水平不再偏轉(zhuǎn),測得此時的磁場的強度B1、證明粒子的初速率V為：2、證明射線粒子荷質(zhì)比的表達式為：hd討論與交流證明：（1）當(dāng)平行板M、N間外加磁場使射線粒子恢復(fù)水平，則有（2）當(dāng)射線粒子只受電場力時,做拋體運動豎直方向：水平方向：實驗結(jié)果：荷質(zhì)比約為氫粒子的2000倍進一步分析試驗結(jié)果兩種可能：（1）帶電粒子的電荷很大（2）帶電粒子的質(zhì)量很小后來，湯姆生直接測量出粒子的電荷，發(fā)現(xiàn)該粒子的電荷與氫離子的電荷大小基本上相同湯姆生對射線粒子的普遍性的研究進一步拓展研究對象：湯姆生發(fā)現(xiàn)，對于不同的放電氣體，或者用不同的金屬材料制作電極，都測得相同的荷質(zhì)比，隨后又發(fā)現(xiàn)在氣體電離和電光效應(yīng)等現(xiàn)象中，可從不同物體中擊出這種帶電粒子，這表明它是構(gòu)成各種物體的共同成分。湯姆生完全確認了電子的存在，電子是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子，是比原子更小的粒子，原子是可以再分的。得出的結(jié)論探索四

1910年美國科學(xué)家密立根又精確地測定了電子的電量：

e=1.6022×10－19C

根據(jù)荷質(zhì)比，可以精確地計算出電子的質(zhì)量為：

m=9.1094×10－31kg

由于發(fā)現(xiàn)電子的杰出貢獻，湯姆生在1906年獲得諾貝爾物理學(xué)獎。電子的發(fā)現(xiàn)打破了傳統(tǒng)的“原子不可分”的觀念，使人類對自然世界的認識又向前邁進了一步。1897年,湯姆生在研究陰極射線:1.測出了陰極射線的電性2.測出了它的荷質(zhì)比3.直接測出粒子的電荷量4.發(fā)現(xiàn)用不同的金屬做電極所有的射線一樣的性質(zhì).課堂小結(jié)結(jié)論：確認了電子的存在，電子是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子，是比原子更小的粒子，原子是可以再分的。1、關(guān)于陰極射線的本質(zhì)，說法對的是（）A、陰極射線的本質(zhì)是氫原子B、陰極射線的本質(zhì)是電磁波C、陰極射線的本質(zhì)是電子D、陰極射線的本質(zhì)是X射線C課堂練習(xí)2、

如圖,為密立根測量電量實驗的示意圖,油滴從噴霧器噴出后,落到兩平行板間,油滴由于摩擦而帶電,調(diào)節(jié)兩板間的電壓,可使油滴懸浮.通過顯微鏡觀察到某個半