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1、高中物理新人教版选修- 5系列课件,18.1电子的发现,教学目标,1、知识与技能（1）了解阴极射线及电子发现的过程；（2）知道汤姆孙研究阴极射线发现电子的实验及理论推导。2、过程与方法：培养学生对问题的分析和解决能力，初步了解原子不是最小不可分割的粒子。3、情感、态度与价值观：理解人类对原子的认识和研究经历了一个十分漫长的过程，这一过程也是辩证发展的过程，根据事实建立学说，发展学说，或是决定学说的取舍，发现新的事实，再建立新的学说。人类就是这样通过光的行为，经过分析和研究，逐渐认识原子的。教学重点：阴极射线的研究。教学难点：汤姆孙发现电子的理论推导。教学方法：实验演示和启发式综合教学法。教学用
2、具：投影片，多媒体辅助教学设备。,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发电现象有关的问题。,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.普吕克尔在1858年利用低压气体放电管研究气体放电时发现的 .从低压气体放电管阴极发出一种射线。,阴极射线,对其本性的研究形成了英国学派的微粒说和德国学派的以太说。,1876年，戈德斯坦的研究。,阴极射线,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。,粒子和电磁波有什么区别？,实验,实验该怎么做？,J.J.
3、汤姆孙对阴极射线进行了一系列的实验研究。他确认阴极射线是带电的粒子。自1890年起开始研究。,M,N,气体放电管,-,+,进一步做实验：确定荷质比,经检验为负电荷,M,N,一个质量为m,电量为e的带电粒子,以速度v垂直进入磁场B中,在平行板MN间产生竖直向上的电场E,在垂直电场向外的方向上加一磁场B,适当地调节电场和磁场的强度,可以测出速度大小V=,E/B,+,-,1897年得到实验结果： 荷质比约为质子的2000倍,实验结果：荷质比约为质子的2000倍,进一步分析实验结果：是电荷比质子大？还是质量比质子小？（测量）,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
4、（研究对象普遍化）。,实验结论：电子是原子的组成部分，是比原子跟基本的物质单元。,美国科学家密立根又精确地测定了电子的电量： e=1.60221019 C 根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量为： m=9.10941031 kg,回顾： 公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为 ：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。,19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体,物质由原子组成,原子不能被创造,也不能被毁灭,在化学变化中原子不可分割,他们的性质在化学反应中保持不变。,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。
5、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 . 他被科学界誉为“一位最先打开通向基本粒子物理学大门的伟人”,J.J.汤姆生对电子的研究过程和方法,定性研究： J.J.汤姆生还改进了赫兹的静电场偏转实验，他进一步提高了真空度，并且减小极间电压，以防止气体电离，终于获得了稳定的静电偏转。得出阴极射线带负电。 定量研究 ： 计算出阴极射线的荷质比e/m。普遍性证明,习题1：如图，在两平行板间有平行的均匀电场E，匀强磁场B。MN是荧光屏，中心为O，OO=L，在荧光屏上建立一个坐标系，原点是O，y轴向上，x轴垂直纸面向外，一束速度、荷质比相同的粒子沿OO方向从O射入，打在屏上P（- ）点，求：（1）粒子带何种电荷？（2）B的方向？（3）粒子的荷质比？,O,O,MN,思考与研讨,习题2：示波管中电子枪的原理图如图。管内为空，A为发射热电子的阴极，K为接在高电势点的加速阳极，A、K间电压为U。电子离开阴极是速度可以忽略，电子经加速后从K的小孔中射出时的速度大小为v，下面说法正确的是：( ) 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,A,K,U,再见,
