1、天才是百分之一的靈感加百分之九十九的勤奮1電子的發現學習目標1.知道陰極射線的概念，了解電子的發現過程.（重點）2.知道電子是原子的組成部分.（重點）3.知道電子的電荷量及其他電荷與電子電荷 量的關系.（重點、難點）一、陰極射線1 .實驗裝置真空玻璃管、陰出陽極和感應圈.2 .實驗現象感應圈產生的高電壓加在兩極之間，玻璃管壁上發出B(A.陰極射線 B .熒 光).3 .陰極射線熒光是由于玻璃受到陰極發出的某種射線的撞擊而引起的，這種射線命名 為陰極射線.二、電子的發現1 .湯姆孫的探究方法及結論(1)根據陰極射線在電場和磁場中的偏轉情況斷定,它的本質是帶負電咆粒 子流，并求出了這種粒子的比荷.

2、(2)換用不同材料的陰極做實驗,所得比荷的數值都相也受氫離子比荷的 近兩千倍.(3)結論：陰極射線粒子帶負電，其電荷量的大小與氫離子大致相同，而質 量比氫離子小得多,后來組成陰極射線的粒子被稱為電子一2 .湯姆孫的進一步研究湯姆孫又進一步研究了許多新現象，證明了電子是原子的組成部分,是比 原子更基本的物質單元.3.電子的電荷量及電荷量子化(1)電子電荷量：1910年前后由密立根通過著名的|油滴實驗I得出，電子電 荷的現代值為e= 1.602 X 10 19 C.(2)電荷是量子化的，即任何帶電體的電荷只能是e的整數倍.(3)電子的質量：m = 9.109 389 7X 10 31 kg,質子質

3、量與電子質量的比mp=me1 836.金戈鐵騎天才是百分之一的靈感加百分之九十九的勤奮1 .思考判斷(正確的打“，”，錯誤的打“X” )(1)陰極射線是由真空玻璃管中的感應圈發出的.(X)(2)陰極射線撞擊玻璃管壁會發出熒光.(V)(3)陰極射線實際上是高速運動的電子流.( V)(4)電子的電荷量是湯姆孫首先精確測定的.( x)2陰極射線管中加高電壓的作用是()A.使管內的氣體電離B.使陰極發出陰極射線C.使管內障礙物的電勢升高D.使管內產生強電場，電場力做功使電子加速 解析 在陰極射線管中，陰極射線是由陰極處于熾熱狀態而發射出的電子流，B錯誤；陰極發射出的電子流通過高電壓加速后，獲得較高的能

4、量，與玻 璃壁發生撞擊而產生熒光，故 A、C錯，D正確. 答案 D3 ( 多選 ) 關于電荷的電荷量下列說法正確的是()A,電子的電荷量是由密立根油滴實驗測得的B.物體所帶電荷量可以是任意值C.物體所帶電荷量最小值為1.6 X 10-9 CD.物體所帶的電荷量都是元電荷的整數倍解析密立根的油滴實驗測出了電子的電荷量為 1.6X10T9C,并提出了金戈鐵騎電荷量子化的觀點，因而A對，B錯，C對；任何物體的電荷量都是e的整數倍, 故D對.答案ACD對陰極射線的理解1對陰極射線本質的認識一一兩種觀點(1)電磁波說，代表人物一一赫茲，他認為這種射線是一種電磁輻射.(2)粒子說，代表人物一一湯姆孫，他認

5、為這種射線是一種帶電粒子流.2.陰極射線帶電性質的判斷方法(1)方法一：在陰極射線所經區域加上電場，通過打在熒光屏上的亮點的變化和電場的情況確定帶電的性質(2) 方法二：在陰極射線所經區域加一磁場，根據亮點位置的變化和左手定則確定帶電的性質3實驗結果根據陰極射線在電場中和磁場中的偏轉情況，判斷出陰極射線是粒子流，并且帶負電【例 1 】( 多選 ) 英國物理學家湯姆孫通過對陰極射線的實驗研究發現()A.陰極射線在電場中偏向正極板一側B.陰極射線在磁場中受力情況跟正電荷受力情況相同C.不同材料所產生的陰極射線的比荷不同D.湯姆孫并未得出陰極射線粒子的電荷量 解析 陰極射線實質上就是高速電子流，所以

6、在電場中偏向正極板一側，選項 A 正確；由于電子帶負電，所以其受力情況與正電荷不同，選項B 錯誤；不同材料所產生的陰極射線都是電子流，所以它們的比荷是相同的，選項C 錯誤；在湯姆孫實驗證實陰極射線就是帶負電的電子流時并未得出電子的電荷量，最早測量電子電荷量的是美國科學家密立根，選項D正確. 答案 AD1關于陰極射線，下列說法正確的是()A.陰極射線就是稀薄氣體導電時的輝光放電現象B.陰極射線是在真空管內由正極放出的電子流C.陰極射線是由德國物理學家戈德斯坦命名的D.陰極射線的比荷比氫原子的比荷小解析陰極射線是在真空管中由負極發出的電子流，故 AB錯誤；最早由 德國物理學家戈德斯坦在1876年提

7、出并命名為陰極射線，故 C正確；陰極射線 本質是電子流，故其比荷比氫原子的比荷大得多，故 D錯誤.答案C電子的發現及比荷的測定1 .電子比荷（或電荷量）的測定方法根據電場、磁場對電子的偏轉測量比荷（或電荷量），可按以下方法：（1）讓電子通過正交的電磁場，如圖（甲）所示，讓其做勻速直線運動，根據 二力平衡，即F洛=FBqv= qE）得到電子的運動速度v = E.天才是百分之一的靈感加百分之九十九的勤奮甲(2)在其他條件不變的情況下，撤去電場，如圖(乙)所示，保留磁場讓電子md在磁場中運動，由洛倫茲力提供向心力，即Bqv=,根據軌跡偏轉情況，由v2 q v E幾何知識求出其半徑r,則由qvB= m

8、pm=山=法.乙2 .密立根油滴實驗裝置密立根實驗的裝置如圖所示.兩塊水平放置的平行金屬板A、 B 與電源相接，使上板帶正電，下板帶負電油滴從噴霧器噴出后，經上面金屬板中間的小孔，落到兩板之間的勻強電 場中大多數油滴在經過噴霧器噴嘴時，因摩擦而帶負電，油滴在電場力、重 力和空氣阻力的作用下下降觀察者可在強光照射下，借助顯微鏡進行觀察(2) 方法兩板間的電勢差、兩板間的距離都可以直接測得，從而確定極板間的電場強度 E. 但是由于油滴太小，其質量很難直接測出密立根通過測量油滴在空氣中下落的終極速度來測量油滴的質量沒加電場時，由于空氣的黏性，油滴所受的重力大小很快就等于空氣給油滴的摩擦力而使油滴勻速

9、下落，可測得速 度 v1.再加一足夠強的電場，使油滴做豎直向上的運動，在油滴以速度 V2勻速 運動時，油滴所受的靜電力與重力、阻力平衡根據空氣阻力遵循的規律，即 可求得油滴所帶的電荷量(3) 結論帶電油滴的電荷量都等于某個最小電荷量的整數倍，從而證實了電荷是量子化的，并求得了其最小值即電子所帶的電荷量e.【例2】 如圖所示為湯姆孫用來測定電子比荷的裝置.當極板 P和P'問不加偏轉電壓時，電子束打在熒光屏的中心O 點處，形成一個亮點；加上偏轉電壓U后，亮點偏離到。點，。點到。點的豎直距離為d,水平距離可忽略不計；此時在P與P'之間的區域里再加上一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場，

10、調節磁感應強度，當其大小為 B時，亮點重新回到。點.已知極板水平方向長 度為Li,極板間距為b,極板右端到熒光屏的距離為 L2.(1)求打在熒光屏。點的電子速度的大小；Bev推導出電子比荷的表達式.解析(1)電子在正交的勻強電場和勻強磁場中做勻速直線運動，有UBbU即打到熒光屏。點的電子速度的大小為 而.Bb2, 1UeLiUeLiL2-(2)由d=-+r-一可得2dUB2bLi L1 + 2L2 .2bmvbmvve2dbv2-= =m UL L1 + 2L22dU目bLi L1 + 2L2金戈鐵騎巧妙運用電磁場測定電子比荷(1)當電子在復合場中做勻速直線運動時，qE= qvB,可以測出電子

11、速度的大小(2) 電子在熒光屏上的落點到屏中心的距離等于電子在電場中的偏轉位移與電子出電場到屏之間的傾斜直線運動偏轉位移的和2密立根油滴實驗進一步證實了電子的存在，揭示了電荷的非連續性如設小油滴的質量為m， 調節兩極板間的電勢差U,當小油滴懸浮不動時，測出兩極板間的距離為d.則可求出小油滴的電荷量q=., , U mgd解析 由平衡條件得 mg= qd,解得q=-.答案mgd知識脈絡一也置H瓦空玻塔甘.，陰掇、陽松、球應用 al _ P十屏I現兼I一坡璃卜壁上發出熒陽一一定可1麗幡卜出的僮管理富出裝光的財蛾!一判斷電樣|1 .英國物理學家湯姆孫發現了電 子.2 .組成陰極射線的粒子一一電子.3

12、 .密立根通過“油滴實驗”精確 測定了電子電荷量.1 (多選)已知X射線的“光子”不帶電，假設陰極射線像X射線一樣，則下列說法正確的是()A.陰極射線管內的高電壓不能夠對其加速而增加能量B.陰極射線通過偏轉電場不會發生偏轉C.陰極射線通過磁場方向一定不會發生改變D.陰極射線通過偏轉電場能夠改變方向 解析 因為 X 射線的“光子”不帶電，故電場、磁場對 X 射線不產生作用力，故選項A、 B、 C 對 答案 ABC2 (多選 )湯姆孫通過對陰極射線的探究，最終發現了電子，由此被稱為 “電子之父” ，關于電子的說法正確的是()A.任何物質中均有電子B.不同的物質中具有不同的電子C.不同物質中的電子是

13、相同的D.電子質量是質子質量的1 836倍 解析 湯姆孫對不同材料的陰極發出的射線進行研究，發現均為同一種相同的粒子一一即電子，它的質量遠小于質子的質量；由此可知 A C正確，B、 D 錯誤 答案 AC3 ( 多選 ) 關于電子的發現，下列敘述中正確的是()天才是百分之一的靈感加百分之九十九的勤奮A.電子的發現，說明原子是由電子和原子核組成的B.電子的發現，說明原子具有一定的結構C.電子是第一種被人類發現的微觀粒子D.電子的發現，比較好地解釋了物體的帶電現象 解析 發現電子之前，人們認為原子是不可再分的最小粒子，電子的發現，說明原子有一定的結構，B正確；電子是人類發現的第一種微觀粒子，C正確；物體帶電的過程，就是電子的得失和轉移的過程，D 正確 答案 BCD4 （ 多選 ） 如圖所示，一只陰極射線管，左側不斷有電子射出，若在管的正下方放一通電直導線 AB時，發