【配套word版文档】第18章 原子结构-【步步高】2019版学案导学与随堂笔记物理（人教版选修3-5）

1　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，即任何电荷只能是e的整数倍.4.领会电子的发现对揭示原子结构的重大意义． 一、阴极射线 1．实验装置：如图1所示，真空玻璃管中K是金属板制成的阴极，A是金属环制成的阳极；把它们分别连在感应圈的负极和正极上． 图1 2．实验现象：玻璃壁上出现淡淡的荧光及管中物体在玻璃壁上的影． 3．阴极射线：荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的，这种射线被命名为阴极射线． 二、电子的发现 1．汤姆孙的探究 (1)让阴极射线分别通过电场和磁场，根据偏转情况，证明它是带负电(选填“正电”或“负电”)的粒子流并求出了它的比荷． (2)换用不同材料的阴极做实验，所得比荷的数值都相同．证明这种粒子是构成各种物质的共有成分． (3)进一步研究新现象，不论是由于正离子的轰击、紫外光的照射、金属受热还是放射性物质的自发辐射，都能发射同样的带电粒子——电子．由此可见，电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元． 2．密立根“油滴实验” (1)精确测定电子电荷． (2)电荷是量子化的． 3．电子的有关常量 [即学即用]　判断下列说法的正误． (1)玻璃壁上出现的淡淡荧光就是阴极射线．(　×　) (2)玻璃壁上出现的影是玻璃受到阴极射线的撞击而产生的．(　×　) (3)阴极射线在真空中沿直线传播．(　√　) (4)英国物理学家汤姆孙认为阴极射线是一种电磁辐射．(　×　) (5)组成阴极射线的粒子是电子．(　√　) (6)电子是原子的组成部分，电子电荷量可以取任意数值．(　×　) 一、对阴极射线的认识 [导学探究] 1.在如图2所示的演示实验中，K是金属板制成的阴极，A是金属环制成的阳极．K和A之间加上近万伏的高电压后，管端玻璃壁上能观察到什么现象？该现象说明了什么问题？ 图2 答案　能看到玻璃壁上淡淡的荧光及管中物体在玻璃壁上的影，这说明阴极能够发出某种射线，并且撞击玻璃引起荧光． 2．如何判断阴极射线的带电性质？ 答案　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位置的变化和电场的情况确定带电的性质． 方法二：在阴极射线所经区域加一磁场，根据荧光屏上亮点位置的变化和磁场方向利用左手定则确定带电的性质． [知识深化] 1．对阴极射线本质的认识——两种观点 (1)电磁波说，代表人物——赫兹，他认为这种射线是一种电磁辐射． (2)粒子说，代表人物——汤姆孙，他认为这种射线是一种带电粒子流． 2．阴极射线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位置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．实验结果 根据阴极射线在电场中和磁场中的偏转情况，判断出阴极射线是粒子流，并且带负电． 例1　(多选)下面对阴极射线的认识正确的是(　　) A．阴极射线是由阴极发出的粒子撞击管端玻璃壁上的荧光粉而产生的 B．只要阴阳两极间加有电压，就会有阴极射线产生 C．阴极射线是真空玻璃管内由阴极发出的射线 D．阴阳两极间加有高电压时，电场很强，阴极中的电子受到很强的库仑力作用而脱离阴极[来源:学科网] 答案　CD 解析　阴极射线是真空玻璃管内由阴极直接发出的射线，故A错误，C正确；只有当两极间有高电压且阴极接电源负极时，阴极中的电子才会受到足够大的库仑力作用而脱离阴极成为阴极射线，故B错误，D正确． 针对训练　(多选)一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB时，发现射线径迹下偏，如图3所示．则(　　) 图3 A．导线中的电流由A流向B B．导线中的电流由B流向A C．若要使电子束的径迹向上偏，可以通过改变AB中电流的方向来实现 D．电子的径迹与AB中电流的方向无关 答案　BC 解析　在阴极射线管中射出的阴极射线是带负电的电子流，在导线AB形成的磁场中向下偏转，由左手定则可知磁场是垂直纸面向里的，根据安培定则可知导线AB中的电流是由B流向A的，A错，B对；通过改变AB中的电流方向可以改变磁场方向从而使阴极射线的受力方向向上，使电子束的径迹向上偏，C对；由此可知电子束的径迹与AB中的电流方向即AB形成的磁场方向有关，D错． 二、带电粒子比荷的测定及电子的发现 1．带电粒子比荷的测定方法 (1)利用磁偏转测量 ①让带电粒子通过相互垂直的匀强电场和匀强磁场(如图4)，让其做匀速直线运动，根据二力平衡，即F洛＝F电(Bqv＝qE)，得到粒子的运动速度v＝. 图4 ②撤去匀强电场(如图5)，保留匀强磁场，让带电粒子单纯地在匀强磁场中运动，由洛伦兹力提