第十八章 原子结构 第1节　电子的发现-高中物理选修3-5【赢在微点】轻松课堂word

第十八章 原子结构 第1节　电子的发现 学习目标 练法指导 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。 3．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。 1.通过练习进一步熟悉发现电子的实验装置和现象。 2．了解电子的电性、电量、质量等，知道密立根测定电子电荷量的方法。 ———　　课/　前/　预/　习·轻/　松/　搞/　定　　——— 要点辨析 1．玻璃壁上出现的淡淡荧光就是阴极射线(×) 2．阴极射线在真空中沿直线传播(√) 3．汤姆孙认为阴极射线是一种电磁波(×) 4．电子是原子的组成部分，电子电荷量可以取任意数值(×) 预习自检 1．(多选)关于阴极射线的性质判断正确的是(　　) A．阴极射线带负电 B．阴极射线带正电 C．阴极射线的比荷比氢离子比荷大 D．阴极射线的比荷比氢离子比荷小 解析　通过对阴极射线在电场、磁场中的偏转的研究发现阴极射线带负电，而且比荷比氢离子的比荷大得多，故A、C正确，B、D错误。 答案　AC 2．阴极射线管中的高电压的作用是(　　) A．使管内气体电离 B．使管内产生阴极射线 C．使管中障碍物的电势升高 D．使电子加速 解析　在阴极射线管中，阴极射线是由阴极处于炽热状态而发射的电子，通过高压对电子加速获得能量，与玻璃发生碰撞而产生荧光，故D正确。 答案　D 3．如图所示是密立根油滴实验装置。在A板上方用喷雾器将油滴喷出，若干油滴从板上的一个小孔中落下，喷出的油滴因摩擦而带负电。已知A、B板间的电压为U、间距为d时，油滴恰好静止。撤去电场后油滴徐徐下落，最后测出油滴以速度v匀速运动，已知空气阻力正比于速度，即Ff＝kv，则油滴所带的电荷量q＝________。 某次实验得到q的测量值见下表(单位：10－19 C) [来源:学,科,网Z,X,X,K] 6.41 8.01 9.65 11.23 12.83 分析这些数据可知： __________________________。 解析　mg－Eq＝0，mg－kv＝0，E＝解得q＝。油滴所带的电荷量是1.6×10－19 C的整数倍，故电荷的最小电荷量为1.6×10－19 C。 答案　　油滴所带的电荷量是1.6×10－19 C的整数倍，故电荷的最小电荷量为1.6×10－19 C ———　　课/　堂/　效/　果·题/　组/　检/　测　　——— 　　　　　　　　　　　　　 题组一 对阴极射线的认识 1.(多选)1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子并被称为“电子之父”，下列关于电子的说法正确的是(　　) A．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷 B．汤姆孙通过光电效应的研究，发现了电子 C．电子的质量是质子质量的1 836倍 D．汤姆孙通过对不同材料作阴极发出的射线做研究，并研究光电效应等现象，说明电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元 解析　由汤姆孙发现电子的过程可知A、D正确，B错误；质子质量远大于电子质量，C错误。 答案　AD 2．如图是电子射线管示意图，接通电源后，电子射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，下列措施可采用的是(　　) A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向 B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向 C．加一电场，电场方向沿z轴负方向 D．加一电场，电场方向沿y轴正方向[来源:学&科&网] 解析　由于电子沿x轴正方向运动，若所受洛伦兹力向下，使电子射线向下偏转，由左手定则可知磁场方向应沿y轴正方向；若加电场使电子射线向下偏转，所受电场力方向向下，则所加电场方向应沿z轴正方向，由此可知B正确。 答案　B 题组二 电子比荷的测定 3.美国科学家密立根通过油滴实验首次测得电子电量。油滴实验的原理如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源相连，上下板分别带正、负电荷。油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电荷，经上板中央小孔落到两板间的匀强电场中，通过显微镜可以观察到它运动的情况。两金属板间的距离为d，忽略空气对油滴的浮力和阻力。 (1)调节两金属板间的电势差U，当U＝U0时，使得某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动，求该油滴所带的电荷量； (2)若油滴进入电场时的初速度可以忽略，当两金属板间的电势差U＝U1时，观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间t运动到下极板，求此油滴所带的电荷量。 解析　(1)当U＝U0时，油滴恰好做匀速直线运动，满足m1g－q＝0，即q＝。 (2)当U＝U1时，质量为m2的油滴做匀加速运动，满足 d＝at2， m2g－q′＝m2a， 由此得q′＝＝(gt2－2d)。[来源:Z_xx_k.Com]