2012【优化方案】精品课件：物理选修3-5（配粤教）第4章本章优化总结
文档属性
| 名称 | 2012【优化方案】精品课件：物理选修3-5（配粤教）第4章本章优化总结 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 563.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 广东版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2011-12-21 08:27:16 | ||
图片预览
文档简介
(共38张PPT)
第4章本章优化总结
专题归纳整合
章末综合检测
本章优化总结
知识网络构建
知识网络构建
专题归纳整合
1．五个实验现象：本章以实验为研究基础，以人们认识微观世界由简单到复杂的认知规律为线索，先认识原子的结构，再深入地研究原子核的组成．全章渗透着对我们物理学史教育和辩证唯物主义的思想教育．
几个重要的实验及核反应
(1)汤姆生发现了电子，说明原子是可分的，电子是原子的组成部分．
(2)卢瑟福“α粒子散射实验”现象说明：原子中绝大部分是空的；原子的绝大部分质量和全部的正电荷都集中在一个很小的核上．
(3)贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核有复杂的结构．
(4)卢瑟福用α粒子轰击氮原子核的实验，发现了质子．
(5)查德威克用α粒子轰击铍原子核的实验，发现了中子．
3．几个重要的核反应：原子核的变化叫做核反应，常见的核反应有：衰变、人工转变、裂变和聚变等几种类型．不论是哪种类型的核反应，都遵守质量数守恒和电荷数守恒，这是写核反应方程的重要依据．但是，写核反应方程时，应以实验事实为依据，而不能仅仅根据这两条守恒定律随意去写实际上不存在的核反应．下面我们进行列表比较.
衰变 人工转变 重核裂变 轻核聚变
概念 原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的过程，也叫天然放射现象 人工用高速粒子轰击原子核，产生另一种新核的过程 重核分裂成质量较小的原子核，释放出能量的过程 轻核结合成质量较大的原子核，释放出能量的过程
发现者或重要贡献者 贝克勒尔 卢瑟福、查德威克、居里夫妇等
衰变 人工转变 重核裂变 轻核聚变
意义 揭开了人类研究原子核结构的序幕 通过原子核的人工转变发现了质子、中子、正电子等基本粒子和一些人工放射性同位素 人类获得新能源的一种重要途径 人类获得新能源的一种重要途径
应用举例 利用放射性元素的半衰期进行文物年代鉴定等 得到人工放射性同位素、作示踪原子 核电站、核潜艇、原子弹等 氢弹、热核反应
衰变 人工转变 重核裂变 轻核聚变
说明 衰变与其他核反应最主要的区别为前者自发进行，不需要其他粒子诱发，生成α、β或γ粒子；后三种都是原子核的人工转变，重核裂变和轻核聚变与其他人工转变不同的是有巨大能量释放，裂变最显著的特征是重核分成中等质量的核，聚变则为轻核结合成质量较大的原子核
例1
【精讲精析】 核反应中应遵循电荷数与质量数守恒，在题目所给的核反应中，设X的质子数为x，则核反应方程的左边的质子数为92＋0＝92，右边的质子数为38＋54＋x＝92，则x＝0，所以X的质子数为0，所以X应为中子，左边质量数为235＋1＝236.右边的质量数为90＋136＋k×1＝236，则k＝10.
【答案】 B
1．根据质量亏损计算核能
(1)用ΔE＝Δmc2计算核能
公式中的各物理量必须用国际单位制中的单位来表示，所以，当原子核及核子的质量用“kg”作单位时，用该式计算核能较为方便．
核能的计算方法
(2)用1 u的质量相当于931.5 MeV的能量来计算核能
如果核反应系统中的粒子质量是用原子质量单位“u”表示的，则可直接应用质量与能量的这一数值关系来计算核能．
2．根据结合能计算核能
利用结合能计算核能时要采用“先拆散，再结合”的方法．
3．根据动量守恒定律和能量守恒定律来计算核能
4．应用阿伏加德罗常数计算核能
若要计算具有宏观质量的物质中所有原子核都发生核反应所放出的总能量，应用阿伏加德罗常数计算核能较为简单．
例2
所以此核反应过程中释放的核能为
ΔE＝E2－E1
＝39.221 MeV－31.636 MeV＝7.585 MeV.
【答案】 7.585 MeV
例3
【答案】 1.04×1010J
原子核知识与力学、电磁学的综合
例4
mPu＝239.0521 u、mU＝235.0439 u和mα＝4.0026 u，
1 u＝931.5 MeV/c2.
(1)写出衰变方程；
(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略，求α粒子的动能．
【答案】 (1)见精讲精析 (2)5.033 MeV
2．电磁学知识在原子核知识中的应用
带电粒子在电场中受电场力作用会发生偏转，运动的带电粒子在磁场中受磁场力作用也会发生偏转，若原子核反应处在某一电场或磁场中，反应后的带电粒子必然在电场或磁场中发生偏转，这样就把电、磁场知识与原子知识有机地结合了起来．
原来静止的铀238和钍234同时在同一匀强磁场中，由于衰变而开始做匀速圆周运动．铀238发生了一次α衰变，钍234发生了一次β衰变．
例5
图4－1
(1)试画出铀238发生一次α衰变时所产生的新核及α粒子在磁场中的运动轨迹的示意图．
(2)试画出钍234发生一次β衰变时所产生的新核及β粒子在磁场中的运动轨迹的示意图．
【精讲精析】 (1)铀238发生衰变时，由于放出α粒子而产生了新核，根据动量守恒定律，它们的总动量为零，即：
m1v1＋m2v2＝0
图4－1
(2)同理，钍234发生一次β衰变时放出β粒子时与产生的新核的动量大小相等，方向相反，即总动量为零．可是，β粒子带负电，新核带正电，它们衰变时的速度方向相反，但受到的洛伦兹力方向相同，所以，它们的两个轨迹圆是内切的，且β粒子的轨道半径大于新核的轨道半径，它们的轨迹示意图如图4－2所示，其中，c为β粒子的径迹，d为新核的径迹．
图4－2
【答案】 见精讲精析
章末综合检测
本部分内容讲解结束
点此进入课件目录
按ESC键退出全屏播放
谢谢使用
第4章本章优化总结
专题归纳整合
章末综合检测
本章优化总结
知识网络构建
知识网络构建
专题归纳整合
1．五个实验现象：本章以实验为研究基础，以人们认识微观世界由简单到复杂的认知规律为线索，先认识原子的结构，再深入地研究原子核的组成．全章渗透着对我们物理学史教育和辩证唯物主义的思想教育．
几个重要的实验及核反应
(1)汤姆生发现了电子，说明原子是可分的，电子是原子的组成部分．
(2)卢瑟福“α粒子散射实验”现象说明：原子中绝大部分是空的；原子的绝大部分质量和全部的正电荷都集中在一个很小的核上．
(3)贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核有复杂的结构．
(4)卢瑟福用α粒子轰击氮原子核的实验，发现了质子．
(5)查德威克用α粒子轰击铍原子核的实验，发现了中子．
3．几个重要的核反应：原子核的变化叫做核反应，常见的核反应有：衰变、人工转变、裂变和聚变等几种类型．不论是哪种类型的核反应，都遵守质量数守恒和电荷数守恒，这是写核反应方程的重要依据．但是，写核反应方程时，应以实验事实为依据，而不能仅仅根据这两条守恒定律随意去写实际上不存在的核反应．下面我们进行列表比较.
衰变 人工转变 重核裂变 轻核聚变
概念 原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的过程，也叫天然放射现象 人工用高速粒子轰击原子核，产生另一种新核的过程 重核分裂成质量较小的原子核，释放出能量的过程 轻核结合成质量较大的原子核，释放出能量的过程
发现者或重要贡献者 贝克勒尔 卢瑟福、查德威克、居里夫妇等
衰变 人工转变 重核裂变 轻核聚变
意义 揭开了人类研究原子核结构的序幕 通过原子核的人工转变发现了质子、中子、正电子等基本粒子和一些人工放射性同位素 人类获得新能源的一种重要途径 人类获得新能源的一种重要途径
应用举例 利用放射性元素的半衰期进行文物年代鉴定等 得到人工放射性同位素、作示踪原子 核电站、核潜艇、原子弹等 氢弹、热核反应
衰变 人工转变 重核裂变 轻核聚变
说明 衰变与其他核反应最主要的区别为前者自发进行，不需要其他粒子诱发，生成α、β或γ粒子；后三种都是原子核的人工转变，重核裂变和轻核聚变与其他人工转变不同的是有巨大能量释放，裂变最显著的特征是重核分成中等质量的核，聚变则为轻核结合成质量较大的原子核
例1
【精讲精析】 核反应中应遵循电荷数与质量数守恒，在题目所给的核反应中，设X的质子数为x，则核反应方程的左边的质子数为92＋0＝92，右边的质子数为38＋54＋x＝92，则x＝0，所以X的质子数为0，所以X应为中子，左边质量数为235＋1＝236.右边的质量数为90＋136＋k×1＝236，则k＝10.
【答案】 B
1．根据质量亏损计算核能
(1)用ΔE＝Δmc2计算核能
公式中的各物理量必须用国际单位制中的单位来表示，所以，当原子核及核子的质量用“kg”作单位时，用该式计算核能较为方便．
核能的计算方法
(2)用1 u的质量相当于931.5 MeV的能量来计算核能
如果核反应系统中的粒子质量是用原子质量单位“u”表示的，则可直接应用质量与能量的这一数值关系来计算核能．
2．根据结合能计算核能
利用结合能计算核能时要采用“先拆散，再结合”的方法．
3．根据动量守恒定律和能量守恒定律来计算核能
4．应用阿伏加德罗常数计算核能
若要计算具有宏观质量的物质中所有原子核都发生核反应所放出的总能量，应用阿伏加德罗常数计算核能较为简单．
例2
所以此核反应过程中释放的核能为
ΔE＝E2－E1
＝39.221 MeV－31.636 MeV＝7.585 MeV.
【答案】 7.585 MeV
例3
【答案】 1.04×1010J
原子核知识与力学、电磁学的综合
例4
mPu＝239.0521 u、mU＝235.0439 u和mα＝4.0026 u，
1 u＝931.5 MeV/c2.
(1)写出衰变方程；
(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略，求α粒子的动能．
【答案】 (1)见精讲精析 (2)5.033 MeV
2．电磁学知识在原子核知识中的应用
带电粒子在电场中受电场力作用会发生偏转，运动的带电粒子在磁场中受磁场力作用也会发生偏转，若原子核反应处在某一电场或磁场中，反应后的带电粒子必然在电场或磁场中发生偏转，这样就把电、磁场知识与原子知识有机地结合了起来．
原来静止的铀238和钍234同时在同一匀强磁场中，由于衰变而开始做匀速圆周运动．铀238发生了一次α衰变，钍234发生了一次β衰变．
例5
图4－1
(1)试画出铀238发生一次α衰变时所产生的新核及α粒子在磁场中的运动轨迹的示意图．
(2)试画出钍234发生一次β衰变时所产生的新核及β粒子在磁场中的运动轨迹的示意图．
【精讲精析】 (1)铀238发生衰变时，由于放出α粒子而产生了新核，根据动量守恒定律，它们的总动量为零，即：
m1v1＋m2v2＝0
图4－1
(2)同理，钍234发生一次β衰变时放出β粒子时与产生的新核的动量大小相等，方向相反，即总动量为零．可是，β粒子带负电，新核带正电，它们衰变时的速度方向相反，但受到的洛伦兹力方向相同，所以，它们的两个轨迹圆是内切的，且β粒子的轨道半径大于新核的轨道半径，它们的轨迹示意图如图4－2所示，其中，c为β粒子的径迹，d为新核的径迹．
图4－2
【答案】 见精讲精析
章末综合检测
本部分内容讲解结束
点此进入课件目录
按ESC键退出全屏播放
谢谢使用
同课章节目录