第一节电子的发现学案
问题导学：
1．阴极射线的发现说明了什么？
2．什么是阴极射线？它的本质是什么？ 3．元电荷就是单位电荷，就是电子，对吗？ 4．密立根油滴实验取得了哪些成就？ 迁移与应用：
关于阴极射线的本质，下列说法正确的是（ ） A．阴极射线的本质是氢原子 B．阴极射线的本质是电磁波 C．阴极射线的本质是电子流 D．阴极射线的本质是X射线
探究阴极射线所需要的电磁学知识：
1．不考虑重力的影响：阴极射线的本质是电子流，在电场或磁场中所受到的电场力或磁场力远大于重力，所以研究电子运动时一般不考虑它的重力。
2．密立根的“油滴实验”：利用摩擦起电，使从喷口中喷出的雾状液滴带上负电，在电场中受的重力和电场力平衡。这里一定要考虑重力，因为研究对象不是电子，而是液滴。 3．教材思考与讨论栏目中，电子比荷的测定： （1）在D1、D2间加电场后射线偏到P2，由电场方向知，该射线带 电。 （2）在D1、D2间又加一磁场，电场与磁场垂直，让射线恰好不偏转，该过程中射线受两个作用力：
电场力和磁场力，两个力平衡，qvB＝qE，得 v=
（3）撤去电场，只保留磁场，得射线做圆周运动，轨道半径为r，根据洛伦兹力充当向v2q
心力：qvB＝m，得出：=
rmq
两式联立得：=
m
当堂检测
1．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玻璃管壁上的荧光而产生的 B．只要阴阳两极间加有电压，就会有阴极射线产生 C．阴极射线可以穿透薄铝片，这说明它是电磁波
D．阴阳两极间加有高压时，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 2．关于电荷量，下列说法中正确的是（ ）
1
A．物体所带电荷量可以是任意值 B．物体所带电荷量只能是某些值 C．物体所带电荷量的最小值为1.6×10－19 C
10
D．一个物体带1.6×10－9 C的正电荷，这是它失去了1.0×10个电子的缘故 3．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的（ ） A．2.4×10－19 C B．－6.4×10－19 C C．－1.6×10－18 C D．4.0×10－17 C
4．如果阴极射线像X射线一样，则下列说法正确的是（ ）
A．阴极射线管内的高电压能够对其加速而增加能量[来源:Z+xx+k.Com] B．阴极射线通过偏转电场不会发生偏转 C．阴极射线通过偏转电场能够改变方向 D．阴极射线通过磁场时方向可能发生改变
5．阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流。若在如图所示的阴极射线管中部加上竖直向上的匀强电场，阴极射线将向______（选填“外”“里”“上”或“下”）偏转；若使阴极射线不偏转，可在匀强电场区域再加一大小合适、方向垂直纸面向______（选填“外”或“里”）的匀强磁场。
课后作业
1．1897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做阴极发出的射线研究，并研究光电效应等现象，说明电子是原子的组成部分，是比原子更小的基本的物质单元 2．关于阴极射线的本质，下列说法正确的是( )
A．阴极射线本质是氢原子 B．阴极射线本质是电磁波 C．阴极射线本质是电子 D．阴极射线本质是X射线 3．英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的实验研究发现( ) A．阴极射线在电场中偏向正极板一侧
B．阴极射线在磁场中受力情况跟正电荷受力情况相同 C．不同材料所产生的阴极射线的比荷不同 D．汤姆孙并未得出阴极射线粒子的电荷量
4．(泰州高二检测)如图所示，在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线，则阴极射线将( )
A．向纸内偏转 B．向纸外偏转 C．向下偏转 D．向上偏转
2
5．关于电荷的电荷量，下列说法错误的是( )
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1.6×1019C D．物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍 6．测量油滴带电荷量的装置如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，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，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。两金属板间的距离为d，忽略空气对油滴的浮力和阻力，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，该油滴所带电荷量q为多少？
7．如图所示，让一束均匀的阴极射线垂直穿过正交的电磁场，选择合适的磁感应强度B和电场强度E，带电粒子将不发生偏转，然后撤去电场，粒子将做匀速圆周运动，测得其半径为R，求阴极射线中带电粒子的比荷。
能力提升
1．关于空气的导电性能，下列说法正确的是( )
A．空气导电，因为空气分子中有的带正电，有的带负电，在强电场作用下向相反方向运动
B．空气能够导电，是空气分子在射线或强电场作用下电离的结果 C．空气密度越大，导电性能越好
D．空气密度变得越稀薄，越容易发出辉光 2．(2011·温州高二检测)向荧光屏上看去，电子向我们飞来，在偏转线圈中通过如图所示的电流，电子的偏转方向为( )
3
A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 3．(2012·肥城模拟)如图所示，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，则( ) 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往上偏，可以通过改变AB中的电流方向来实现
D．电子束的径迹与AB中的电流方向无关
4.如图所示为测量某种离子的比荷的装置。让中性气体分子进入电离室A，在那里被电离成离子。这些离子从电离室的小孔飘出，从缝S1进入加速电场被加速，然后让离子从缝S2垂直进入匀强磁场，最后打在底片上的P点。已知加速电压为U，磁场的磁感应强度为B，缝S2与P之间的距离为a，离子从缝S1进入电场q
时的速度不计。求该离子的比荷。
m
5．在汤姆孙测阴极射线比荷的实验中，采用了如图所示的阴极射线管，从C出来的阴极射线经过A、B间的电场加速后，水平射入长度为L的D、G平行板间，接着在荧光屏F中心出现荧光斑。若在D、G间加上方向向下，场强为E的匀强电场，阴极射线将向上偏转；如果再利用通电线圈在D、G电场区加上一垂直纸面的磁感应强度为B的匀强磁场(图中未画)，荧光斑恰好回到荧光屏中心，接着再去掉电场，阴极射线向下偏转，偏转角为θ，试解决下列问题： (1)说明阴极射线的电性； (2)说明图中磁场沿什么方向；
(3)根据L、E、B和θ，求出阴极射线的比荷。
4
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