2019-2020年新课标人教版3-5选修三18.1《电子的发现》WORD教案2

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1、2019-2020年新课标人教版3-5选修三18.1《电子的发现》WORD教案2一．教学设计特点： 为了避开传统的填鸭式教学的种种弊端，且针对《电子的发现》，学生难以把握重点，突破难点的特点，本文运用自学指导，课题研究,实验探究，理论分析相结合的方法.，借助多媒体课件，结合物理学史的内容，让学生全身心地投入到丰富多彩的课堂教学过程中，通过自己观察、类比、总结、得出结论，充分展示了一种全新的教学理念。 二．教材分析： 从整体上看，电子比荷的测定是本节课的重点，也是难点。涉及到电磁学的综合知识,对学生的知识掌握能力和实验探究能力都有较高的要求． 三．学生分析： 学生

2、已经理解了带电粒子在电场中做匀加速直线运动和类平抛运动,以及在磁场中做匀速运周运动的特点;还掌握了速度选择器、质谱仪、示波器、显像管、洛仑兹力演示仪的基本原理，已经具备了与本课内容直接相关的认知基础。四．教学过程设计:（一）、复习引入：（激发学生的好奇心和求知欲,发展探索科学的兴趣。）通过把阴极射线引入电、磁场,我们得出它是带负电的.但阴极射线的本质到底是什么呢?电荷量具体为多少?质量多大?于是汤姆生毅然决定要称称电子的质量.这可是异想天开,你要捉一个原子放在天平上都不可能,一个电子又如何称法?这个主意只有汤姆生想得到,他又是怎么做到的呢?我们拭目以待:（二）、

3、出示学习目标，指导学生自学：（使学生带着问题去看书，去查阅资料，并写出研究报告,培养学生自主学习的能力和认真的科学态度、严谨、有序的思维习惯。此步一般都放在课前。）1.     你能否设计出一种测定带电粒子比荷的方法?（提示：结合速度选择器、质谱仪、示波器、显像管、洛仑兹力演示仪等仪器的工作原理来设计）2.     汤姆生是如何测定阴极射线中带电粒子比荷的?3.     汤姆生测出阴极射线中带电粒子的比荷后又做了哪些工作?体现了什么样的科学精神？（提示：分别对光电效应、热离子发射效应和β射线做了哪些研究？）4.     汤姆生之所以取得这样的成就，还有哪些值得我

4、们学习的地方？（提示：结合课后阅读材料中提到的赫兹、舒斯特、考夫曼等科学家所作的工作说明。）5.     现在公认:电子的比荷、质量各是多少?（三）、自学情况检查：（使学生学会与他人合作、交流，通过体验科学探索过程的艰辛与喜悦，培养学生坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度和科学精神。）实验探究1：利用洛仑兹力演示仪等仪器来探究测定带电粒子比荷的方法。实验探究2：利用汤姆生测定阴极射线中带电粒子比荷的方法来探究。思考讨论：比较分析以上哪种方法的误差更小一些？理论探究1：带电粒子质量为m，电荷量为q，以速度穿过速度选择器（电场强度E,磁感应强度B1），垂直进入磁感

5、应强度为B2的匀强磁场。设轨道半径为r，则带电粒子的荷质比为多少？理论探究2：带电粒子质量为m，电荷量为q，由电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场，打到感光片上，设轨道半径为r，则带电粒子的荷质比为多少？猜想假设1：汤姆生又用不同材料的阴极和不同气体做上述实验，测得的比荷是相同的，于是他得到实验结论：阴极射线中带电粒子的比荷竟然是氢粒子比荷的近2000倍，这说明了什么问题？（学生大胆猜测：带电粒子的电荷大，质量小或电荷小，质量大）猜想假设2：如果你是汤姆生，下一步该如何判断带电粒子到底是比荷大还是质量大呢？（学生回答：只能再做进一步测量）展示课题研究1：

6、汤姆生是怎么做的？(学生汇报研究结果：汤姆生又要求他的学生威尔逊测出了阴极射线中带电粒子的电荷量与氢离子基本相同，那就只有一种解释：带电粒子的质量是氢离子的两千分之一。)展示课题研究2：做到这里，汤姆生来了激情，竟然有比氢还轻的物质，那说明原子不是最小的微粒，是不是所有物质的原子都包含这种粒子呢？他又做了哪些工作？(学生汇报研究结果：1.光电效应是1887年赫兹发现的，但时隔多年，光电流的本质仍未搞清。1899年，J.J.汤姆生用磁场偏转法测光电流的比荷，证明光电流也是由电子组成的；2.热电发射效应是1884年爱迪生发现的，他发现灯泡里的白炽碳丝加热后有负电逸出

7、；1899年，J.J.汤姆生同样用磁场偏转法测其比荷，证明这一负电荷也是电子；3.β射线是卢瑟福（E.Rutherford）1898年发现的，不久，J.J.汤姆生同样证明β射线是高速电子流。)分析总结：不论是由于强电场的电离、紫外线的照射金属受热灼烧还是放射性物质的自发辐射，都能发射同样的带电粒子—电子。这种带电粒子的比荷是氢离子比荷的近两千倍，即电荷相同时，质量约是氢离子质量的两千分之一。由此可见，电子是原子的组成部分，使原子不可分的传统观念彻底破灭了！展示课题研究3：现在公认:电子的比荷、质量各是多少?(学生汇报研究结果)展示课题研究4：汤姆生之所以取得这样

8、的成就，还有哪些值得我们