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第三节《探测射线的方法》教学设计一、核心素养通过《探测射线的方法》的学习过程，培养学生认真严谨的科学分析问题的品质；从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点；培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学目标（1）知道放射线的粒子与其他物质作用时产生的一些现象；（2）知道用肉眼不能直接看到的放射线可以用适当的仪器探测到；（3）了解云室、气泡室和计数器的简单构造和基本原理。
三、教学重难点教学重点：根据探测器探测到的现象分析、探知各种运动粒子。
教学难点（1）探测器的结构与基本原理。
（2）如何观察实验现象,并根据实验现象，分析粒子的带电、动量、能量等特性，从而判断是何种射线，区分射线的本质是何种粒子。
四、教学过程（一）复习提问：前面我们学习了天然放射现象，知道了三种射线的本质．请同学们回忆：α、β、γ射线的本质是什么？各有那些特征？我们通过一个表格一块复习一下。
这三种射线用肉眼看得到不？看不到。
既然看不到，我们是如何探知放射线的存在的呢？这节课，我们来学习几种常用的探测射线的方法．（二）进行新课：阅读教材83页的第一部分，思考并讨论：放射线虽然看不见，但我们可根据放射线的粒子与其它物质作用时产生的一些现象来探知放射线的存在．而这些现象主要有：（1）粒子使气体或液体电离；（2）使照相底片感光；伦琴和贝可勒尔正是通过这样的途径发现了x射线和放射性现象（3）使荧光物质产生荧光．电视机显像管中的电子枪会发出阴极射线，而阴极射线是哪种射线呢？β射线。
那么当β射线达到显示器上，就会和荧光物质发生作用，产生荧光，从而我们看到了图像。
根据射线的这些性质，可以制成多种探测器。
下面我们学习三种核物理研究中常用的探测射线的仪器．[板书]一．威耳逊云室英国物理学家威耳逊（1869～1959）在1912年发明了一套设备，使水蒸气冷凝来形成云雾，显示粒子的径迹，因为是威尔逊发明的，所以叫做威耳逊云室。
第3节探测射线的方法放射性元素放出的射线是看不见的，我们如何知道哪里有射线？射线是但不到的，但是与一些物质作用会产生让人看得见的现象：1.会使液体或气体电离，电离后的过饱和汽会产出雾滴，过热液体会产生气泡，根据这些雾滴和气泡可以知道射线的存在、2.使照相底片感光，这样就可以拍摄下来。
最早的射线就是照出来的。
3.使荧光物质产生荧光，可以用荧光屏查看。
根据以上特性，人们制造了下列探测射线的装置。
威尔逊云室。
主体是一个圆柱形盒子，上面是透明的，下底能上下活动。
事先里面注入一些酒精，由于酒精挥发很快，于是很快就有了酒精的饱和蒸汽，此时使下面的底部迅速下沉，由于气体迅速膨胀对外做功，温度降低，此时由于饱和汽压下降，酒精蒸汽变成过饱和汽，于是射线的轨迹就显露出来。
α射线质量很大，电离性很强，于是不容易改变方向，且径迹明显，基本上是直线径迹。
β射线质量较小，电离能力较弱，产生的径迹粗且短，而且不是直线。
γ射线质量最小，不产生电离，所以看不到径迹。
气泡室、原理和上面的云室相近，只不过将气体换成液体，如液态氢，控制温度略低于液体的沸点，迅速降低压强，是液体沸点降低，此时液体就成了过热液体，可以看到射线的轨迹。
勒研制。
主要元件是盖革—米勒计数管，是由封装在玻璃里面的金属筒或在玻璃上镀一层金属膜，与电源负极接通，里面有一个金属丝与正极接通。
里面充满惰性气体，还有少量酒精或溴蒸汽，控制气压和电压，不至于使气体电离。
当有射线的粒子进入计数管，会使气体电离，于是带正电的离子和负电的离子向正负极飞去，同时使更多地气体电离，于是大量的离子引起一个脉冲，计数器计数一次。
这个仪器只能记下粒子的数量，无法区分粒子的种类，且无法记录大量粒子同时袭来。
文中图片来自百度。
物理新人教版选修3-5193探测射线的方法探测射线的方法主要包括电离室法、Geiger-Muller管法、闪烁体探测器法、电子线探测器法和磁谱仪等。
电离室法是一种常用的探测射线的方法，它利用射线通过电离室时产生的电离现象来检测射线。
电离室由一个金属容器和一个填充有气体的空间构成，气体可以是氩气、氦气等。
当射线通过电离室时，会与气体分子碰撞产生电离，电离产生的正负电子对经过加速极引入电极上，形成电流。
根据电流的大小可以反映射线的强弱。
电离室法灵敏度高，精度高，可以测量多种类型的射线。
Geiger-Muller管法是一种常见的射线探测方法，它利用Geiger-Muller管检测射线。
Geiger-Muller管是一种封闭的金属管，管内充满了低压气体。
当射线入射到Geiger-Muller管时，会与气体分子碰撞产生电离，电离产生的正负电子对被高电压加速，并在电场的作用下引入阳极和阴极，产生一个电流脉冲。
根据电流脉冲的数量和大小可以判断射线的强度和类型。
闪烁体探测器法是一种利用闪烁效应检测射线的方法。
闪烁体通常是一种由有机或无机材料制成的晶体或液体，在射线入射到闪烁体的时候，会与闪烁体分子产生碰撞，使闪烁体分子激发至高能级，然后在返回低能级的过程中释放出光子。
利用光电倍增管等光电探测器可以检测到放射出的光子，从而确定射线的强度和类型。
电子线探测器法是一种以电子束为探测器的射线检测方法。
电子线探测器一般采用热电子发射式或场发射式。
当射线通过电子线探测器时，会使电子发射体发射出电子，通过加速极和集束极，将电子聚焦成一个电子束，在荧光屏或闪烁体上产生荧光或闪烁，从而可以直接观察到射线的发生。
磁谱仪是一种利用磁场对射线进行分析和测量的仪器。
它通过磁场的作用，使不同类型的射线在空间中运动轨迹不同，从而实现对射线的分离和测量。
磁谱仪主要由磁铁、光学系统和探测系统等组成。
不同种类的射线会在磁场中产生弯曲，通过对射线偏转的测量，可以得到射线的能量和轨迹信息。
