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1、第十八章原子结构第十八章原子结构第第1节电子的发现节电子的发现 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接学学 习习目目 标标1知道电子是如何发现的及其荷质比的概念知道电子是如何发现的及其荷质比的概念2了解密立根油滴实验在科学技术中的应用了解密立根油滴实验在科学技术中的应用3电子发现的意义电子发现的意义 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接1产产生生：在在研研究究气气体体导导电电的的玻玻璃璃管管内内有有阴阴、阳阳两两极极，当当在在两两极极间间加加一一定定电电压压，阴阴极极便便发发出出一一种种射射线线，这这种种射射线线为为阴阴极极射射线线2阴极射线的特点：碰到荧光物质能使其
2、发光阴极射线的特点：碰到荧光物质能使其发光在在稀稀薄薄气气体体的的辉辉光光放放电电实实验验中中，若若不不断断地地抽抽出出管管中中的的气气体体，当当管管中中的的气气压压降降到到0.1 Pa的的时时候候，管管内内已已接接近近真真空空，不不能能使使气气体体电电离离发发光光，这这时时对对着着阴阴极极的的玻玻璃璃管管壁壁却却发发出出荧荧光光，如如果果在在管管中中放放一一个个十十字字形形金金属属片片，荧荧光光中中会会出出现现十十字字形形阴阴影影，如如下下图所示图所示 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接 尝试应用尝试应用1关于阴极射线的本质关于阴极射线的本质，下列说法正确的是下列说法正确的是
3、(C)A阴极射线本质是氢原子阴极射线本质是氢原子B阴极射线本质是电磁波阴极射线本质是电磁波C阴极射线本质是电子阴极射线本质是电子D阴极射线本质是阴极射线本质是X射线射线解解析析：阴阴极极射射线线是是原原子子受受激激发发射射出出的的电电子子，关关于于阴阴极极射射线线是是电电磁磁波波、X射射线线都都是是在在研研究究阴阴极极射射线线过过程程中中的的一一些些假假设设，是是错误的错误的 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接电电子子是是带带负负电电，而而原原子子是是电电中中性性的的，可可见见原原子子内内还还有有带带正正电电的的物物质质，这这些些带带正正电电的的物物质质和和带带负负电电的的电电
4、子子如如何何构构成成原原子子呢呢？电电子子的的发发现现大大大大激激发发了了人人们们研研究究原原子子内内部部结结构构的的热热情情，拉拉开了人们研究原子结构的序幕开了人们研究原子结构的序幕3密立根油滴实验密立根油滴实验(1)美美国国物物理理学学家家密密立立根根在在1910年年通通过过著著名名的的油油滴滴实实验验精精确确测测定了电子的电荷量定了电子的电荷量(2)密密立立根根实实验验的的重重要要意意义义：发发现现电电荷荷量量是是量量子子化化的的，即即任任何何电荷只能是电荷只能是e的整数倍的整数倍 尝试应用尝试应用2(多多选选)如如下下图图所所示示，一一只只阴阴极极射射线线管管，左左侧侧不不断断有有电电
5、子子射射出出，若若在在管管的的正正下下方方放放一一通通电电直直导导线线AB时时，发发现现射射线线径径迹迹下下偏偏，则则(BC)A导线中的电流由导线中的电流由A流向流向BB导线中的电流由导线中的电流由B流向流向AC若若要要使使电电子子束束的的径径迹迹往往上上偏偏，可可以以通通过过改改变变AB的的电电流流方方向来实现向来实现D电子束的径迹与电子束的径迹与AB中的电流方向无关中的电流方向无关解解析析：解解答答此此题题注注意意以以下下几几点点：阴阴极极射射线线的的粒粒子子带带负负电电，由由左左手手定定则则判判断断管管内内磁磁场场垂垂直直纸纸面面向向里里；由由安安培培定定则则判判定定AB中中电电流流的的
6、方方向向由由B流流向向A；电电流流方方向向改改变变，管管内内磁磁场场方方向向改改变变，电子受力方向也改变电子受力方向也改变，故故C对对 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接对阴极射线管的认识，下列说法错误的是对阴极射线管的认识，下列说法错误的是()A阴极射线管是用来观察电子束运动轨迹的装置阴极射线管是用来观察电子束运动轨迹的装置B借助阴极射线管我们可以看到每个电子的运动轨迹借助阴极射线管我们可以看到每个电子的运动轨迹C阴极射线管内部抽成真空阴极射线管内部抽成真空D阴极射线管工作时，它的阴极和阳极之间存在强电场阴极射线管工作时，它的阴极和阳极之间存在强电场【审审题题指指导导】(1)
7、阴阴极极射射线线管管是是用用来来观观察察电电子子束束运运动动轨轨迹迹的的装装置置，但不能看到每个电子的运动轨迹但不能看到每个电子的运动轨迹(2)阴阴极极射射线线管管内内部部抽抽成成真真空空阴阴极极射射线线管管工工作作时时，它它的的阴阴极极和阳极之间存在强电场和阳极之间存在强电场，使电子加速，使电子加速解解析析：阴阴极极射射线线管管可可以以从从阴阴极极发发射射出出电电子子，用用荧荧光光屏屏可可以以显显示示出出电电子子束束的的轨轨迹迹故故A正正确确；电电子子发发射射出出来来时时速速度度极极大大，无无法法看看到到每每个个电电子子的的运运动动轨轨迹迹，只只能能观观察察到到电电子子束束的的轨轨迹迹故故B
8、错错误误；电电子子质质量量很很小小，阴阴极极射射线线管管如如有有空空气气，电电子子因因与与空空气气分分子子碰碰撞撞能能量量损损失失很很大大，轨轨迹迹很很短短，所所以以阴阴极极射射线线管管内内部部抽抽成成真真空空故故C正正确确；阴阴极极射射线线管管工工作作时时，它它的的阴阴极极和和阳阳极之间加上高电压极之间加上高电压，存在强电场存在强电场，使电子加速故使电子加速故D正确正确答案：答案：B 变式训练变式训练1(多多选选)如如图图所所示示是是汤汤姆姆孙孙的的气气体体放放电电管管的的示示意意图图，下下列列说说法法中正确的是中正确的是(AC)A若若在在D1、D2之之间间不不加加电电场场和和磁磁场场，则则
9、阴阴极极射射线线应应打打到到最最右端的右端的P1点点B若若在在D1、D2之之间间加加上上竖竖直直向向下下的的电电场场，则则阴阴极极射射线线应应向向下下偏转偏转C若若在在D1、D2之之间间加加上上竖竖直直向向下下的的电电场场，则则阴阴极极射射线线应应向向上偏转上偏转D若若在在D1、D2之之间间加加上上垂垂直直纸纸面面向向里里的的磁磁场场，则则阴阴极极射射线线不偏转不偏转解解析析：实实验验证证明明，阴阴极极射射线线是是电电子子，它它在在电电场场中中偏偏转转时时应应偏偏向向带带正正电电的的极极板板一一侧侧，可可知知选选项项C正正确确，选选项项B的的说说法法错错误误加加上上磁磁场场时时，电电子子在在磁
10、磁场场中中受受洛洛伦伦兹兹力力作作用用，要要发发生生偏偏转转，因因而而选选项项D错错误误当当不不加加电电场场和和磁磁场场时时，电电子子所所受受的的重重力力可可以忽略不计以忽略不计，因而不发生偏转因而不发生偏转，选项选项A的说法正确的说法正确如如图图所所示示，让让一一束束均均匀匀的的阴阴极极射射线线垂垂直直穿穿过过正正交交的的电电磁磁场场，选选择择合合适适的的磁磁感感应应强强度度B和和电电场场强强度度E，带带电电粒粒子子将将不不发发生生偏偏转转，然然后后撤撤去去电电场场，粒粒子子将将做做匀匀速速圆圆周周运运动动，测测得得其其半半径径为为R，则阴极射线中带电粒子的比荷为，则阴极射线中带电粒子的比荷
11、为_ 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接 变式训练变式训练2如如图图所所示示为为测测量量某某种种离离子子的的比比荷荷的的装装置置让让中中性性气气体体分分子子进进入入电电离离室室A，在在那那里里被被电电离离成成离离子子这这些些离离子子从从电电离离室室的的小小孔孔飘飘出出，从从缝缝S1进进入入加加速速电电场场被被加加速速然然后后让让离离子子从从缝缝S2垂垂直直进进入入匀匀强强磁磁场场，最最后后打打在在底底片片上上的的P点点已已知知加加速速电电压压为为U，磁磁场场的的磁磁感感应应强强度度为为B，缝缝S2与与P之之间间的的距距离离为为a，离离子子从从缝缝S1进入电场时的速度不计进入电场
12、时的速度不计，求该离子的比荷求该离子的比荷. 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接密密立立根根油油滴滴实实验验进进一一步步证证实实了了电电子子的的存存在在，揭揭示示了了电电荷荷的的非非连连续续性性如如图图所所示示是是密密立立根根实实验验的的原原理理示示意意图图，设设小小油油滴滴质质量量为为m，调调节节两两板板间间电电势势差差为为U，当当小小油油滴滴悬悬浮浮不不动动时时，测测出出两两板板间间距距离离为为d，则则：(1)分分析析判判断断哪哪个个极极板板带带正正电电？(2)小小油油滴滴的的电电荷量荷量q是多少？是多少？ 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接 变式训练变式训
13、练3电电子子所所带带电电荷荷量量的的精精确确数数值值最最早早是是由由美美国国物物理理学学家家密密立立根根通通过过油油滴滴实实验验测测得得的的他他测测定定了了数数千千个个带带电电油油滴滴的的电电荷荷量量，发发现现这这些些电电荷荷都都等等于于某某个个最最小小电电荷荷量量的的整整数数倍倍这这个个最最小小电电荷荷量量就就是是电电子子所所带带的的电电荷荷量量密密立立根根实实验验的的原原理理如如图图所所示示，A、B是是两两块块平平行行放放置置的的水水平平金金属属板板，A板板带带正正电电，B板板带带负负电电从从喷喷雾雾器器嘴嘴喷喷出出的的小小油油滴滴，落落到到A、B两两板板之之间间的的电电场场中中小小油油滴滴由由于于摩摩擦擦而而带带负负电电，调调节节A、B两两板板间间的的电电压压，可可使使小小油油滴滴受受到到的的电电场场力力和和重重力力平平衡衡已已知知小小油油滴滴静静止止处处的的电电场场强强度度E1.92 N/C，油油滴滴半半径径r1.64 cm，油的密度油的密度0.851 g/ ，
