1 电子的发现
[学习目标] 1.知道阴极射线的概念,了解电子的发现过程.(重点)2.知道电子是原子的组成部分.(重点)3.知道电子的电荷量及其他电荷与电子电荷量的关系.(重点、难点)
一、阴极射线
1.实验装置
真空玻璃管、阴极、阳极和感应圈.
2.实验现象
感应圈产生的高电压加在两极之间,玻璃管壁上发出B(A.阴极射线 B.荧光).
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,这种射线命名为阴极射线.
二、电子的发现
1.汤姆孙的探究方法及结论
(1)根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定,它的本质是带负电的粒子流,并求出了这种粒子的比荷.
(2)换用不同材料的阴极做实验,所得比荷的数值都相同,是氢离子比荷的近两千倍.
(3)结论:阴极射线粒子带负电,其电荷量的大小与氢离子大致相同,而质量比氢离子小得多,后来组成阴极射线的粒子被称为电子.
2.汤姆孙的进一步研究
汤姆孙又进一步研究了许多新现象,证明了电子是原子的组成部分,是比原子更基本的物质单元.
3.电子的电荷量及电荷量子化
(1)电子电荷量:1910年前后由密立根通过著名的得出,电子电荷的现代值为e=1.602×10-19 C.
(2)电荷是量子化的,即任何带电体的电荷只能是e的整数倍.
(3)电子的质量:me=9.109 389 7×10-31 kg,质子质量与电子质量的比=1 836.
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)阴极射线是由真空玻璃管中的感应圈发出的. (×)
(2)阴极射线撞击玻璃管壁会发出荧光. (√)
(3)阴极射线实际上是高速运动的电子流. (√)
(4)电子的电荷量是汤姆孙首先精确测定的. (×)
2.阴极射线管中加高电压的作用是( )
A.使管内的气体电离
B.使阴极发出阴极射线
C.使管内障碍物的电势升高
D.使管内产生强电场,电场力做功使电子加速
[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出的电子流,B错误;阴极发射出的电子流通过高电压加速后,获得较高的能量,与玻璃壁发生撞击而产生荧光,故A、C错,D正确.
[答案] D
3.(多选)关于电荷的电荷量下列说法正确的是( )
A.电子的电荷量是由密立根油滴实验测得的
B.物体所带电荷量可以是任意值
C.物体所带电荷量最小值为1.6×10-19 C
D.物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍
[解析] 密立根的油滴实验测出了电子的电荷量为1.6×10-19 C,并提出了电荷量子化的观点,因而A对,B错,C对;任何物体的电荷量都是e的整数倍,故D对.
[答案] ACD
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对阴极射线的理解
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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的变化和电场的情况确定带电的性质.