2012高二物理课件：第十九章 7 8 粒子和宇宙 （人教版选修3-5）

(共17张PPT)
7 核聚变
8 粒子和宇宙
知识点 1 物质的结构
1．粒子世界：电子、质子和中子还可再分，不存在“基本
粒子”．从 20 世纪 30 年代以来，人们陆陆续续发现的粒子达
到 400 多种．
反粒子
2．反粒子：实验中发现，对应着许多粒子都存在着质量与
它相同而电荷及其他物理性质相反的粒子，叫做_________．
分类 参与的
相互作用 发现的粒子 备注
强子 参与强相
互作用 质子、中子、介子、
超子 强子有内部结构，由“夸
克”粒子构成的；强子又
可分为介子和重子
轻子 不参与强
相互作用 电子、电子中微子、
μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子 未发现内部结构
媒介子 传递各种
相互作用 光子、中间玻色子、
胶子 光子、玻色子、胶子分别
传递电磁、弱、强相互作
用
3．粒子的分类
【特别提醒】质子、中子、电子、光子并不是最基本的粒
子，一方面有数以百计的不同种类型的新粒子，它们不是由质
子、中子、电子组成的；另一方面，质子、中子自身也有复杂
的结构.
知识点 2 宇宙及恒星的演化
1．宇宙的演化
2．恒星的演化
知识点 3 聚变
聚变
2．聚变的条件：要使轻核发生聚变，必须使轻核互相接近到核
力的作用范围．当物质的温度达到几百万开尔文时，就可以发生聚变，
所以聚变又叫__________．热核反应一旦发生就不再需要外界给它能
量了．
3．聚变的应用
热核反应
(1)氢弹：利用轻核聚变制造的一种大规模杀伤性武器．它是先
利用普通炸药引爆原子弹，再由原子弹爆炸产生的高温高压引发热核
爆炸．
(2)受控热核反应： 受控热核反应人类还没有完全掌握，主要难点
是没有任何容器能够经受如此高的温度．科学家设想了两种方案，即磁
约束和惯性约束．环流器(托卡马克)是目前性能最好的磁约束装置．
重核裂变 轻核聚变
放能原理 重核分裂成质量较小的核，释
放出核能 两个轻核结合成质量较
大的核，释放核能
产能效率 轻核聚变产能效率比重核裂变高
燃料 铀(地球上储量有限) 主要原料是氘
(在地球上储量丰富)
核废料的
处理难度 聚变反应的核废料处理要比裂变反应简单得多，轻核聚
变更为安全、清洁
可控性 反应速度比较容易进行人工
控制，目前核电站都是用裂变
反应释放能源 除氢弹外还不能实现人
工控制
4．聚变与裂变的对比
【例题】下列核反应方程式中，表示核聚变的是(
)
C
解析：根据核聚变的定义可知，C 选项正确，A 选项属于
原子核的人工转变，B 选项属于重核的裂变，而 D 选项则属于
原子核的衰变．
B
题型 1
聚变中能的计算
答案：见解析
(1)写出该热核反应方程；
(2)一次这样的热核反应过程中释放出多少兆电子伏的能
量？(结果保留四位有效数字)
题型 2
物质的结构
C．质子由 1 个 u 夸克和 2 个 d 夸克组成，中子由 2 个 u
夸克和 1 个 d 夸克组成
D．质子由 2 个 u 夸克和 1 个 d 夸克组成，中子由 2 个 u
夸克和 1 个 d 夸克组成
解析：质子必须满足加起来电荷数为正 1，中子必须满足
加起来电荷数为零．
答案：B
2．(双选)关于粒子，下列正确的是(
)
BD
A．质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子
B．质子、中子本身也是复合粒子，它们拥有复杂的结构
C．质子是带电的弱子
D．夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单位