2019-2020年新課標(biāo)人教版3-4選修三14.1《電磁波的發(fā)現(xiàn)》WORD教案3.doc
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2019-2020年新課標(biāo)人教版3-4選修三14.1《電磁波的發(fā)現(xiàn)》WORD教案3 新課標(biāo)要求 (一)知識與技能 1.了解陰極射線及電子發(fā)現(xiàn)的過程 2.知道湯姆孫研究陰極射線發(fā)現(xiàn)電子的實(shí)驗(yàn)及理論推導(dǎo) (二)過程與方法 培養(yǎng)學(xué)生對問題的分析和解決能力,初步了解原子不是最小不可分割的粒子。 (三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀 理解人類對原子的認(rèn)識和研究經(jīng)歷了一個(gè)十分漫長的過程,這一過程也是辯證發(fā)展的過程.根據(jù)事實(shí)建立學(xué)說,發(fā)展學(xué)說,或是決定學(xué)說的取舍,發(fā)現(xiàn)新的事實(shí),再建立新的學(xué)說.人類就是這樣通過光的行為,經(jīng)過分析和研究,逐漸認(rèn)識原子的。 教學(xué)重點(diǎn) 陰極射線的研究 教學(xué)難點(diǎn) 湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的理論推導(dǎo) 教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)演示和啟發(fā)式綜合教學(xué)法 教學(xué)用具: 投影片,多媒體輔助教學(xué)設(shè)備 課時(shí)安排 1 課時(shí) 教學(xué)過程 (一)引入新課 教師:很早以來,人們一直認(rèn)為構(gòu)成物質(zhì)的最小粒子是原子,原子是一種不可再分割的粒子。這種認(rèn)識一直統(tǒng)治了人類思想近兩千年。直到19世紀(jì)末,科學(xué)家對實(shí)驗(yàn)中的陰極射線深入研究時(shí),發(fā)現(xiàn)了電子,使人類對微觀世界有了新的認(rèn)識。電子的發(fā)現(xiàn)是19世紀(jì)末、20世紀(jì)初物理學(xué)三大發(fā)現(xiàn)之一。 (二)進(jìn)行新課 1.陰極射線 講述:氣體分子在高壓電場下可以發(fā)生電離,使本來不帶電的空氣分子變成具有等量正、負(fù)電荷的帶電粒子,使不導(dǎo)電的空氣變成導(dǎo)體。 設(shè)疑:是什么原因讓空氣分子變成帶電粒子的?帶電粒子從何而來的? 科學(xué)家在研究氣體導(dǎo)電時(shí)發(fā)現(xiàn)了輝光放電現(xiàn)象。 史料:1858年德國物理學(xué)家普呂克爾較早發(fā)現(xiàn)了氣體導(dǎo)電時(shí)的輝光放電現(xiàn)象。德國物理學(xué)家戈德斯坦研究輝光放電現(xiàn)象時(shí)認(rèn)為這是從陰極發(fā)出的某種射線引起的。所以他把這種未知射線稱之為陰極射線。 對于陰極射線的本質(zhì),有大量的科學(xué)家作出大量的科學(xué)研究,主要形成了兩種觀點(diǎn)。 (1)電磁波說:代表人物,赫茲。認(rèn)為這種射線的本質(zhì)是一種電磁波的傳播過程。 (2)粒子說:代表人物,湯姆孫。認(rèn)為這種射線的本質(zhì)是一種高速粒子流。 思考:你能否設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行陰極射線的研究,能通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來說明這種射線是一種電磁波還是一種高速粒子流。 如果出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象就可以認(rèn)為這是一種電磁波,如果出現(xiàn)其他什么樣的現(xiàn)象就可以認(rèn)為這是一種高速粒子流,并能否測定這是一種什么粒子。 2.湯姆孫的研究 英國物理學(xué)家湯姆孫在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)了電子。 實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示, C C1 C2 l Y A S + - + 磁場 從高壓電場的陰極發(fā)出的陰極射線,穿過C1C2后沿直線打在熒光屏A'上。 (1)當(dāng)在平行極板上加一如圖所示的電場,發(fā)現(xiàn)陰極射線打在熒光屏上的位置向下偏,則可判定,陰極射線帶有負(fù)電荷。 (2)為使陰極射線不發(fā)生偏轉(zhuǎn),則請思考可在平行極板區(qū)域采取什么措施。 在平行極板區(qū)域加一磁場,且磁場方向必須垂直紙面向外。當(dāng)滿足條件 時(shí),則陰極射線不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 則: (3)根據(jù)帶電的陰極射線在電場中的運(yùn)動情況可知,其速度偏轉(zhuǎn)角為: x L 螢?zāi)? D S S O 電場E A y + - e m y1 y2 + v0 v 又因?yàn)椋? 且 則: 根據(jù)已知量,可求出陰極射線的比荷。 思考:利用磁場使帶電的陰極射線發(fā)生偏轉(zhuǎn),能否根據(jù)磁場的特點(diǎn)和帶電粒子在磁場中的運(yùn)動規(guī)律來計(jì)算陰極射線的比荷? 湯姆孫發(fā)現(xiàn),用不同材料的陰極和不同的方法做實(shí)驗(yàn),所得比荷的數(shù)值是相等的。這說明,這種粒子是構(gòu)成各種物質(zhì)的共有成分。并由實(shí)驗(yàn)測得的陰極射線粒子的比荷是氫離子比荷的近兩千倍。若這種粒子的電荷量與氫離子的電荷量機(jī)同,則其質(zhì)量約為氫離子質(zhì)量的近兩千分之一。湯姆孫后續(xù)的實(shí)驗(yàn)粗略測出了這種粒子的電荷量確實(shí)與氫離子的電荷量差別不大,證明了湯姆孫的猜測是正確的。湯姆生把新發(fā)現(xiàn)的這種粒子稱之為電子。 電子的電荷量 e=1.6021773310-19C 第一次較為精確測量出電子電荷量的是美國物理學(xué)家密立根利用油滴實(shí)驗(yàn)測量出的。 密立根通過實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),電荷具有量子化的特征。即任何電荷只能是e的整數(shù)倍。 電子的質(zhì)量 m=9.109389710-31kg 閱讀書本材料:P55科學(xué)足跡 【課堂例題】 A B 例題1、一只陰極射線管,左側(cè)不斷有電子射出,若在管的正下方,放一通電直導(dǎo)線AB時(shí),發(fā)現(xiàn)射線徑跡向下偏,則:( ) A.導(dǎo)線中的電流由A流向B B.導(dǎo)線中的電流由B流向A C.若要使電子束的徑跡往上偏,可以通過改變AB中的電流方向來實(shí)現(xiàn) D.電子束的徑跡與AB中的電流方向無關(guān) A B U0 v0 + + + + - - - - 例題2、有一電子(電荷量為e)經(jīng)電壓為U0的電場加速后,進(jìn)入兩塊間距為d,電壓為U的平行金屬板間,若電子從兩板正中間垂直電場方向射入,且正好能穿過電場,求: (1)金屬板AB的長度 (2)電子穿出電場時(shí)的動能 (三)課堂小結(jié) 科學(xué)家在對陰極射線的研究中發(fā)現(xiàn)了電子,使人們對微觀世界的認(rèn)識進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代,電子的發(fā)現(xiàn)是19世紀(jì)末物理學(xué)史上的三大發(fā)現(xiàn)之一。在物理學(xué)的發(fā)展中具有比較重要的作用。了解科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)電子的,應(yīng)用了哪些研究方法,對我們學(xué)好物理有重要的幫助作用。 (四)作業(yè):完成問題與練習(xí)。 ★教學(xué)體會 思維方法是解決問題的靈魂,是物理教學(xué)的根本;親自實(shí)踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵,離開了思維方法和實(shí)踐活動,物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花,水中月。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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