2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、第1節(jié) 電子的發(fā)現(xiàn)與湯姆孫模型,,,,,,,,,,,,核心要點(diǎn)突破,課堂互動講練,知能優(yōu)化訓(xùn)練,第1節(jié) 電子的發(fā)現(xiàn)與湯姆孫模型,,課前自主學(xué)案,,,課標(biāo)定位,學(xué)習(xí)目標(biāo):1.知道陰極射線的產(chǎn)生及其本質(zhì).2.了解湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的研究方法及電子發(fā)現(xiàn)的意義.重點(diǎn)難點(diǎn):電子的發(fā)現(xiàn)和湯姆孫模型.,課前自主學(xué)案,一、物質(zhì)結(jié)構(gòu)的早期探究1.1661年,__________以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)建立了科學(xué)的元素論.2.19世紀(jì)初,________

2、__提出了原子論,認(rèn)為原子是元素的最小單元.3.1811年,意大利化學(xué)家_____________提出了分子假說,指出分子可以由多個(gè)相同的原子組成.,玻意耳,道爾頓,阿伏伽德羅,二、電子的發(fā)現(xiàn)1.陰極射線研究____________放電時(shí),在氣體壓強(qiáng)很低時(shí),陰極會發(fā)出一種射線,這種射線能使玻璃管壁發(fā)出熒光,這種射線稱為陰極射線.,稀薄氣體,2.湯姆孫對陰極射線本質(zhì)的探究(1)通過實(shí)驗(yàn):巧妙利用電場力與洛倫茲力平衡,確定了陰極射線

3、的速度,并測量出了粒子的_________(2)換用不同材料的陰極和不同的氣體,所得粒子的_______相同.這說明不同物質(zhì)都能發(fā)射這種粒子,該粒子是各種物質(zhì)中共有的,是物質(zhì)的組成部分.,比荷.,比荷,3.結(jié)論不同物質(zhì)都能發(fā)射這種帶電粒子,它是各種物質(zhì)中共有的成分,比最輕的氫原子的質(zhì)量還要小的多,湯姆孫將這種帶電粒子稱為 ________,電子是物質(zhì)的組成部分.4.電子發(fā)現(xiàn)的意義電子的發(fā)現(xiàn)說明________具有一定的結(jié)構(gòu),也就

4、是說_________是由電子和其他物質(zhì)組成的.,電子,原子,原子,5.微觀世界的三大發(fā)現(xiàn)19世紀(jì)末微觀世界的三大發(fā)現(xiàn)為:(1)1895年_________發(fā)現(xiàn)了X射線.(2)1896年法國科學(xué)家__________發(fā)現(xiàn)了放射性.(3)1897年英國物理學(xué)家_________發(fā)現(xiàn)了電子.,倫琴,貝可勒爾,湯姆孫,思考感悟,為什么說電子的發(fā)現(xiàn)打破了“原子不可分割”這一觀點(diǎn)?提示:1897年,湯姆孫用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了存在比原子更小的微粒

5、——電子,從此改變了這一觀點(diǎn).,三、湯姆孫原子模型 原子帶正電荷的部分充斥整個(gè)原子,很小很輕的________鑲嵌在球體的某些固定位置,正像葡萄干嵌在面包中那樣,這就是原子的葡萄干面包模型.,電子,核心要點(diǎn)突破,一、陰極射線與電子的發(fā)現(xiàn)1.陰極射線(1)氣體的電離和導(dǎo)電:通常情況下,氣體是不導(dǎo)電的;但在強(qiáng)電場中,氣體能夠被電離而導(dǎo)電.在研究氣體放電時(shí)一般都用玻璃管中的稀薄氣體.稀薄氣體導(dǎo)電時(shí)可以看到輝光放電現(xiàn)象.(2)陰極射線:

6、在真空放電管中,由于玻璃受到陰極發(fā)出的某種射線的撞擊而引發(fā)熒光,這種射線叫做陰極射線.,2.比荷的測定——發(fā)現(xiàn)電子(1)首先確定陰極射線粒子帶電性質(zhì):方法:①粒子在電場中運(yùn)動時(shí),如圖2-1-1所示.帶電粒子在電場中運(yùn)動,受電場力作用運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變(粒子重力忽略不計(jì)).帶電粒子在不受其他力,沿電場線方向偏轉(zhuǎn)時(shí),粒子帶正電,逆電場線方向偏轉(zhuǎn)時(shí),粒子帶負(fù)電.,圖2-1-1,②粒子在磁場中運(yùn)動時(shí),如圖2-1-2所示.粒子將受到洛倫茲力作用F

7、=qvB,而我們曾學(xué)習(xí)過,速度方向v始終與洛倫茲力方向垂直,利用左手定則,即可判斷粒子的電性.,圖2-1-2,如果粒子按圖示方向進(jìn)入磁場,且做順時(shí)針的圓周運(yùn)動,則粒子帶正電;若做逆時(shí)針的圓周運(yùn)動,則粒子帶負(fù)電.通過上述方法可判定陰極射線是帶有負(fù)電性質(zhì)的電荷.,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破,小試牛刀),陰極射線從陰極射線管中的陰極發(fā)出,在其間的高電壓下加速飛向陽極,如圖2-1-3所示,若要使射線向上偏轉(zhuǎn),所加磁場的方向應(yīng)為(  ),圖2-1-3,

8、A.平行于紙面向左B.平行于紙面向上C.垂直于紙面向外D.垂直于紙面向里解析:選C.陰極射線是高速電子流,由左手定則可判斷磁場方向垂直紙面向外.,二、湯姆孫原子結(jié)構(gòu)模型20世紀(jì)初科學(xué)家們提出了很多種原子模型,其中最有影響力的是湯姆孫模型——原子的葡萄干面包模型:原子帶正電的部分充斥整個(gè)原子,很小很輕的電子鑲嵌在球體的某些固定位置,正像葡萄干嵌在面包中那樣.,特別提醒:湯姆孫的原子結(jié)構(gòu)模型雖然能解釋一些實(shí)驗(yàn)事實(shí),但這一模型很快就

9、被新的實(shí)驗(yàn)事實(shí)所否定,不過它的意義卻極其深遠(yuǎn).電子的發(fā)現(xiàn)使我們認(rèn)識到原子是有結(jié)構(gòu)的,并用湯姆孫的原子模型可以粗略解釋原子發(fā)光問題,為我們揭開了原子結(jié)構(gòu)研究的帷幕.,課堂互動講練,1897年,物理學(xué)家湯姆孫正式測定了電子的比荷,打破了原子是不可再分的最小單位的觀點(diǎn).因此,湯姆孫的實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)發(fā)展史上最著名的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)之一.,在湯姆孫測電子比荷的實(shí)驗(yàn)中,采用了如圖2-1-4所示的陰極射線管,從電子槍C出來的電子經(jīng)過A、B間的電場加速后,水平射

10、入長度為L的D、G平行板間,接著在熒光屏中心F出現(xiàn)熒光斑.若在D、G間加上方向向下,場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場,電子將向上偏轉(zhuǎn);如果再利用通電線圈在D、G電場區(qū)加上一垂直紙面的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫),熒光斑恰好回到熒光屏中心,接著再去掉電場,電子向下偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)角為θ,試解決下列問題:,圖2-1-4,(1)說明圖中磁場沿什么方向;(2)根據(jù)L、E、B和θ,求出電子的比荷.【思路點(diǎn)撥】 兩板間只加電場時(shí)電子在電場力作用下做類平拋

11、運(yùn)動,同時(shí)加上電場和磁場后電場力和洛倫茲力相等,做勻速直線運(yùn)動,只加磁場時(shí)做勻速圓周運(yùn)動.,圖2-1-5,變式訓(xùn)練 質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子的比荷和分析同位素的重要工具,它的構(gòu)造原理如圖2-1-6所示.讓中性氣體進(jìn)入電離室A,在那里被電離成離子.這些離子從電離室的小孔飄出,從縫S1進(jìn)入加速電場被加速.然后讓離子從縫S2垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,最后打在底片上的P點(diǎn).已知加速電壓為U,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,縫S2與P之間的距離為a,離子從縫S1進(jìn)

12、入電場時(shí)的速度不計(jì).,圖2-1-6,電子所帶電荷量的精確數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測得的.他測定了數(shù)千個(gè)帶電油滴的電荷量,發(fā)現(xiàn)這些電荷量都等于某個(gè)最小電荷量的整數(shù)倍.這個(gè)最小電荷量就是電子所帶的電荷量.密立根實(shí)驗(yàn)的原理如圖2-1-7所示,A、B是兩塊平行放置的水平金屬板,A板帶正電,B板帶負(fù)電.,從噴霧器嘴噴出的油滴,落到A、B兩板間的電場中.小油滴由于摩擦而帶負(fù)電,調(diào)節(jié)A、B兩板間的電壓,可使小油滴受到的電場力和重力平

13、衡.已知小油滴靜止處的電場強(qiáng)度是1.92×105 N/m,油滴半徑是1.64×10-4 cm,油的密度是0.851 g/cm3,求油滴所帶的電荷量.這個(gè)電荷量是電子電荷量的多少倍?,圖2-1-7,【答案】 8.0×10-19C 5【方法總結(jié)】 使帶電油滴在勻強(qiáng)電場中處于靜止或勻速運(yùn)動狀態(tài)(向下或向上),然后根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件列方程,求出油滴所帶電荷量,發(fā)現(xiàn)這些電荷量等于某個(gè)最小電荷量的整數(shù)倍,即可求出電

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