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《金版教程》2018-2019学年高中物理人教版选修3-5课件：19-5

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《金版教程》2018-2019学年高中物理人教版选修3-5课件：19-3、4

《金版教程》2018-2019学年高中物理人教版选修3-5课件：19-3、4


3. 盖革—米勒计数器 优点：放大倍数很大，非常灵敏，用它检测射线十分方 便。缺点： ①不同射线产生的脉冲现象相同，只能用来计数，不能区 分射线种类。 ②如果同时有大量粒子或两个粒子射来的时间间隔小于200 μs，则计数器不能区分它们。
1．在威尔逊云室中如何判断放射线的性质和 带电的正负？ 提示：根据放射线在威尔逊云室中径迹的长短和粗细，可 以知道粒子的性质，把云室放在磁场中，根据带电粒子运动径 迹的弯曲方向，还可以知道粒子所带电荷的正负。
活塞 。实验时先往容器内加入少量的酒精，使容器内 相当于______
形成饱和蒸气，然后迅速下拉活塞，气体迅速膨胀，温度降
过饱合 状态。粒子穿过该空间时，沿途使 低，酒精蒸气达到________
电离 ，过饱和蒸气就会以这些离子为核心 气体分子______
凝成雾滴 ____________ 于是显示出射线的径迹。
要点一
射线的探测
1. 三种射线在云室中的径迹比较 (1)α粒子的质量比较大，在气体中飞行时不易改变方向。 由于它的电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的 径迹直而粗。
(2)β粒子的质量小，跟气体碰撞时容易改变方向，并且电 离本领小，沿途产生的离子少，所以它在云室中的径迹比较 细，而且常常弯曲。 (3)γ粒子的电离本领更小，在云室中一般看不到它的径迹。 2. 不同探测方法的对比 威尔逊云室和气泡室都是依据径迹探测射线的性质和种类 的。
放电 ，电子仪器把这次脉冲记录 瞬间导电，电路中形成一次______
下来。
二、核反应
新原子核 的过 1．定义：原子核在其他粒子的轰击下产生__________
程。 2．原子核的人工转变
卢瑟夫 用α粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种 (1)1919年_______
《金版新学案》2018-2019学年人教版物理选修3-5(课件)第16章 动量守恒定律4

《金版新学案》2018-2019学年人教版物理选修3-5(课件)第16章 动量守恒定律4

物理 选修3-5
第十六章 动量守恒定律
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
4．碰
撞
物理 选修3-5
第十六章 动量守恒定律
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
物理 选修3-5
第十六章 动量守恒定律
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
学 基础导学
物理 选修3-5
第十六章 动量守恒定律
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
三、散射
1． 定义：微观粒子碰撞时，微观粒子相互接近时并不发 直接接触 而发生的碰撞． 生__________
2．散射方向： 由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率 很小 ，所以________ 多数 粒子碰撞后飞向四面八方． _______
物理 选修3-5
第十六章 动量守恒定律
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
讲 要点例析
物理 选修3-5
第十六章 动量守恒定律
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
碰撞的特点及碰撞问题所遵守的原则
1．碰撞及类碰撞过程的特点 (1) 时间的特点 ：在碰撞、爆炸现象中，相互作用时间很
物理 选修3-5
第十六章 动量守恒定律
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
3．从动量方向的角度分类
仍在同一 (1) 对心碰撞： 碰撞前后，物体的运动方向 ____________ 直线上 ．也叫正碰． ________ 不在同一 (2) 非对心碰撞： 碰撞前后，物体的运动方向 __________ 直线上 ，也叫斜碰． ________
Hale Waihona Puke 物理 选修3-5第十六章 动量守恒定律
《金版新学案》2018-2019学年人教版物理选修3-5(课件)19章高效整合

《金版新学案》2018-2019学年人教版物理选修3-5(课件)19章高效整合

物理 选修3-5
第十九章 原子核
构建体系网络 链接高考热点 单元知能评估
物理 选修3-5
第十九章 原子核
构建体系网络 链接高考热点 单元知能评估
构建体系网络
物理 选修3-5
第十九章 原子核
构建体系网络 链接高考热点 单 原子核
构建体系网络 链接高考热点 单元知能评估
物理 选修3-5
第十九章 原子核
构建体系网络 链接高考热点 单元知能评估
天然放射现象与衰变规律
关于天然放射现象，下列说法正确的是( A．α射线是由氦原子核衰变产生 )
B．β射线是由原子核外电子电离产生
C．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生 D．通过化学反应不能改变物质的放射性
物理 选修3-5
第十九章 原子核
1 A．X1―→137 56Ba＋0n 0 C．X3―→137 56Ba＋－1e 0 B．X2―→131 54Xe＋－1e 1 D．X4―→131 54Xe＋1p
物理 选修3-5
第十九章 原子核
构建体系网络 链接高考热点 单元知能评估
解析：
根据核反应方程的质量数、电荷数守恒知， 131I
的衰变为选项B,137Cs的衰变为选项C,131I的中子数为131－53＝
解析：
由电荷数守恒与质量数守恒可分别写出衰变①为 0－1e，衰变③为234 91
238 234 4 234 234 U → Th → He ，衰变②为 Th → 92 90 2 90 91Pa＋
Pa→234 92U＋ 0－1e，故知正确答案为 A．
答案： A
物理 选修3-5
第十九章 原子核
构建体系网络 链接高考热点 单元知能评估
答案：
D
高中物理选修3-5：19.5 核力与结合能 课件

高中物理选修3-5：19.5 核力与结合能 课件

1 0n1 1H 1 2Hγ
质量亏损: Δm = 0.0039×10－27 Kg
释放能量: ΔE = Δmc2 = 3.51×10-13 J
= 2.19 MeV
比结合能为：
2.19 MeV =1.10 MeV
2
讨论与交流
判断下面说法是否正确，并说明理由。 1. 由质能方程E=mc2，可推得ΔE= Δ mc2，这说明质量 就是能量，质量可以转化为能量。
新课讲授
一、核力与四种基本相互作用
p
nn
n
p
p
核力：能够把核中的各种核子联系在一起的强大的力叫做核力
注意
1. 核力是一种强相互作用力。在它的作用范围内比库仑力大 得多； 2. 核力是一种短程力。作用范围仅限于1.5× 10－15 m 之内 ；3. 每个核子只跟相邻的核子发生核力的作用，这种性质称为 核力的饱和性。
结合能并不是由于核子结合成原子核而具有的能量，而 是为把核子分开而需要的能量。
讨论与交流
结合能越大原子核是不是越难被拆散？即结合能的大小 能不能反映原子核的稳定程度？
比结合能：结合能与核子数之比，称做比结合能。也叫平均结 合能。 比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 。
四、质量亏损
新课导入
原子核是由质子和中子组成的，质子和中子统称为核子 。 提出问题 质子间存在着巨大的库仑力，那为什么质子没 有被排斥开，反而还紧紧的结合在一起呢？
猜想 万有引力
分析论证
质子相互距离 r 的数量级为 10-15 m；质子质量 m 的数量 级为 10-27 kg，质子电量e的数量级为 10-19 C；万有引力常量 G 的数量级为 10-11，静电力常量 k 的数量级为 109。估算库 仑力与万有引力之比。
《金版教程》2018-2019学年高中物理人教版选修3-5课件：19-7、8

《金版教程》2018-2019学年高中物理人教版选修3-5课件：19-7、8


夸克 构成的。 克模型，认为强子是由_______
(2)分类：上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克、 2 1 顶夸克；它们带的电荷量分别为元电荷的＋ 或－ ，每种夸克 3 3 反夸克 。 都有对应的________
最小单元 ，即存在分 (3)意义：电子电荷不再是电荷的___________
数电荷。 四、宇宙及恒星的演化 1. 宇宙演化 根据大爆炸理论，在宇宙形成之初是“粒子家族”尽显风
原子弹 爆炸产生的高温高压引发热核爆炸。 _______
(2)宇宙天体：热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳 就是一个巨大的热核反应堆。 二、受控热核反应 1．聚变与裂变相比有很多优点
效率高 ； (1)轻核聚变产能_______
丰富 ； (2)地球上聚变燃料的储量_______
安全、清洁 (3)轻核聚变更为________________ 。 磁约束和惯性约束 2．约束核聚变材料的方法：________________。
三、粒子的概中子 。 (1)传统的“基本粒子”：光子、______
(2)“基本粒子”不基本的原因
①科学家们逐渐发现了数以百计的___________ 不同种类 的新粒子。 ②科学家们又发现质子、中子等本身也有自己的复杂结构 __________。 2. 发现新粒子
第十九章 原子核
第7节 核聚变 第8节 粒子和宇宙
[学习目标]
1.掌握核聚变定义及发生条件。
2.会判断填
写核聚变方程，并能计算聚变释放的核能。 类及其作用，了解夸克模型。 [知识定位]
3.知道粒子的分
4.了解宇宙起源及恒星演化。 2. 聚
重点：1. 核聚变的定义及发生条件。
变核反应方程式及核能计算。 难点：1. 化。 粒子的分类和夸克模型。2. 宇宙起源和恒星演
《金版新学案》2018-2019学年人教版物理选修3-5(课件)第19章 原子核1

《金版新学案》2018-2019学年人教版物理选修3-5(课件)第19章 原子核1

β射线
解析：
在三种射线中α射线贯穿本领最弱，不能通过厚
纸板LL′．γ射线不带电，在磁场中不发生偏转，到达O点．到 达P点的射线就是β射线，β射线是高速的电子流，带负电，根 据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里． 答案： C
物理 选修3-5
第十九章 原子核
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
荧光屏O、P两处有亮斑，则此时磁场方向、到达O点的射线、
到达P点的射线与实验相符的是( )
物理 选修3-5
第十九章 原子核
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
磁场方向
到达O点射线
到达P点射线
A
B
竖直向上
竖直向下
β射线
α射线
α射线
β射线
C
D
垂直纸面向里
垂直纸面向外
γ射线
γ射线
β射线
解析：
由左手定则可知，粒子向右射出后，在匀强磁场
中 α 粒子受的洛伦兹力向上， β 粒子受的洛伦兹力向下，轨迹
都是圆弧．由于α粒子速度约是光速的1/10，而β粒子速度接近
光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动，本题选 A、C．
答案：
AC
物理 选修3-5
第十九章 原子核
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
三种射线的比较方法
(1) 知道三种射线带电的性质， α 射线带正电、 β 射线带负 电、γ射线不带电．α、β是实物粒子，而γ射线是光子流，属电 磁波的一种． (2) 在电场或磁场中，通过其受力及运动轨迹半径的大小 来判断α和 β射线偏转方向，由于γ射线不带电，故运动轨迹仍 为直线． (3)α粒子穿透能力较弱，β粒子穿透能力较强，γ射线穿透
人教版高中物理选修3-5课件第十九章6重核的裂变

人教版高中物理选修3-5课件第十九章6重核的裂变


质量，m表示中子的质量，则上述反应过程中一个铀235
核发生裂变产得的核能ΔE是多少？
（3）假设核反应堆的功率P＝6.0×105 kW，若一个 铀235核裂变产生的能量为2.8×10－11 J，则该航空母舰在 海上航行一个月需要消耗多少kg轴235？（铀235的摩尔 质量M＝0.235 kg/mol，一个月约为t＝2.6×106 s，阿伏 加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1，计算结果保留两位有 效数字）
提炼知识 1．裂变：重核被中子轰击后分裂成两块质量差不多 的新原子核，释放出核能的反应． 2．铀核裂变：用中子轰击铀核，铀核发生裂变，铀 核裂变的产物是多样的，其中最典型的反应是生成钡和 氪，同时放出三个中子．核反应方程式为： 23952U＋10n→15464Ba＋8396Kr＋310n.
3．链式反应：当一个中子引发一个铀核裂变后，反 应释放出的中子又轰击其他原子核产生裂变……，这样 的反应一代接一代进行下去的过程，叫作裂变的链式反 应．
第十九章 原子核
6 重核的裂变
学习目标
1.知道什么是核裂变． 2．知道链式反应，并能计算核裂 变释放的核能． 3．了解核反应堆的工作原理． 4．知道核电站的工作模式及核能 发电的优缺点.
重点难点
重点
1.重核裂变反应 的核能计算．
2．核反应堆的工 作原理.
难点
链式反应及核电 站.
知识点一 重核裂变及链式反应
判断正误
1．重核裂变的链式反应速度是无法控制的．(×) 2．核废料没有放射性，无须处理．(×) 3．核反应释放的能使反应区的温度升高．(√)
小试身手
2．(多选)关于核反应堆，下列说法正确的是( ) A．铀棒是核燃料，裂变时释放核能 B．镉棒的作用是控制反应堆的功率 C．石墨的作用是吸收中子 D．冷却剂的作用是控制反应堆的温度和输出热能
人教版高中物理选修3-5 第十九章原子核课后习题讲解课件(共19张PPT)

人教版高中物理选修3-5 第十九章原子核课后习题讲解课件(共19张PPT)


5、存在射线危险的地方，常能看到 知19.4-4所示的标志。你在什么地方 见过这个标志?为了保护人身安全， 在有这样的标志的场所，应汪意什么?
解：
在医院的放射室看到过这个标志，一般情 况要远离这些地方。特殊情况下要在医生的指 导下进出这些场所。
19.5核力与结合能
课后习题讲解
问题与练习解答：
1、从以下几个方面比较核反应与化学反应的相同和相异之处。
解： （1）23490Th → 23088Ra＋42He
（2）6629Cu →6227Co ＋42He
4、23892U(鼬核)衰变为22286Rn(冬核)要经过几次α衰变，几次β衰变?
解：设经过x次衰变，y次衰变
23892U →22286Rn ＋x42He ＋y0-1e
238＝222＋4x
x＝4
所以需要的铀235的克数为：
m

E 8.2 1010
1.15102 kg
19.7核聚变
课后习题讲解
问题与练习解答：
1、什么是核聚变?聚变过中的能量转化有什么持点? 解： 两个氢核结合成质量较大的核，这样的核反 应叫做核聚变。聚变发生时需要提供巨大的能量， 但反应中放出的能量比提供的能量大得多。
解：威尔逊云室可以观察离子的径迹，知道粒子的 性质；把云室放在磁场中，还可以知道离子所带电 荷的正负，但是不能用来计数。盖革一米勒计数器 只能用来计数，不能区分射线的种类。
19.4放射性的应用与防 护
课后习题讲解
问题与练习解答：
1、原子核的人工转变与放射性无素的农变有什么区別?
解：原子核的人工转变是指核在其它粒子的轰击下 变成新核的过程，而放射性元素的衰变是指核自动 转化成新核的变化过程。
《金版教程》2018-2019学年高中物理人教版选修3-5课件：19-2

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3．α衰变和β衰变的实质 (1)α衰变：在放射性元素的原子核中，2个中子和2个质子 结合得比较牢固，有时会作为一个整体从较大的原子核中抛射 出来，这就是放射性元素发生的α衰变现象。 (2)β衰变：原子核中的中子转化成一个质子且放出一个电 子即β粒子，使核电荷数增加1。但β衰变不改变原子核的质量 数。
4 234 238 238 He ＋ 2 90Th 。 92U的α衰变方程为 92U→____________
3．β衰变
不变 ，电荷数增加___ 1 。 原子核进行β衰变时，质量数_______
4234 0 234 234 Pa ＋ － 2 91 1 e。 90Th的β衰变方程为 90Th→____________
课前自主学习
一、原子核的衰变
α粒子 或β粒子，由于核电荷数变了，它在 1．原子核放出_______
周期表中的位置就变了，变成另一种原子核，我们把这种变化
守恒 。 称为原子核的衰变。原子核衰变时电荷数和质量数都_______
2．α衰变：
4 ，电荷数减少___ 2 。 原子核进行α衰变时，质量数减少___
第十九章 原子核
第2节 放射性元素的衰变
[学习目标]
1.知道两种衰变的基本性质及衰变规律。
2.知道半衰期的统计意义，会利用半衰期进行相关计算。 [知识定位] 物理意义。 2.根据质量数守恒和电荷数守恒正确地书写核反应方程。 难点：1.半衰期概念的了解。 2.应用半衰期公式进行相关的计算。 重点：1.认识α衰变、β衰变的实质和半衰期的
例2
238 206 U 核经一系列的衰变后变为 92 82Pb核，问：
(1)一共经过几次α衰变或几次β衰变？
238 (2)206 82Pb与 92U相比，质子数和中子数各少多少？
高中物理人教版选修3-5(课件)第十九章 原子核 5 核力与结合能

高中物理人教版选修3-5(课件)第十九章 原子核 5 核力与结合能


核力发生在核子之间． 【答案】 BDE
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2．对原子核的组成，下列说法正确的是( ) A．核力可使一些中子组成原子核 B．核力可使非常多的质子组成原子核 C．自然界中存在只有质子的原子核 D．质量较大的原子核内一定有中子 E．越重的元素，核子中子数与质子数相差越多
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1．对核力的认识，下列说法正确的是( ) A．任何物体之间均存在核力 B．每个核子只跟邻近的核子发生核力作用 C．核力只存在于质子之间 D．核力只发生在相距 1.5×10－15 m 的核子之间，大于 0.8×10－15 m 为吸引 力，而小于 0.8×10－15 m 为斥力 E．核力是强相互作用的一种表现 【解析】 由核力的特点知道，只有相距 1.5×10－15 m 的核子之间存在核力，
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2．对质能方程和质量亏损的理解 (1)质能方程 质能方程：爱因斯坦的相对论指出，物体的能量和质量之间存在着密切的 联系，其关系是 E＝mc2. (2)质量亏损 质量亏损，并不是质量消失，减少的质量在核子结合成核的过程中以能量 的形式辐射出去了．物体质量增加，则总能量随之增加；质量减少，总能量也 随之减少，这时质能方程也写为 ΔE＝Δmc2.
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[合作探讨] 探讨 1：原子核中的质子数与中子数有怎样的数量关系？ 【提示】 较轻的原子核(原子序数小于 20)质子数与中子数大致相等，但随 着原子序数的增加(原子序数大于 20)，稳定原子核中的中子数大于质子数，且原 子序数越大，两者相差越大． 探讨 2：原子核中任意两个核子之间都存在核力吗？ 【提示】 不是．核力是短程力，只有相邻的两个核子之间才存在核力．
人教版物理选修3-5课件第19章第八节

人教版物理选修3-5课件第19章第八节


作用
浓缩铀
石墨、重水 或普通水 镉或钢
提供核燃料
使裂变产生的快 中子减速使之容 易被铀235吸收 吸收减速后的中 子，控制反应速 度
组成部分 反射层 热交换器
材料 石墨 水
金属套 和钢筋 混凝土
作用 阻止中子逃逸 产生高温蒸汽，推动 蒸汽轮机，带动发电 机发电
防止射线对人体及其 他生物体的侵害
防护层
94 1 和38Sr， 同时放出中子 0n，
裂变前后质量变化 Δm＝m 前－m 后＝(235.0439＋ 1.0087 － 138.9178 － 93.9154 － 3×1.0087) u ＝ 0.1933 u，亏损质量为原子质量单位的 0.1933 倍． 2 (2) 由 爱 因 斯 坦 质 能 方 程 ， 得 ΔE ＝ Δmc ＝ 0.1933×931.5 MeV＝180 MeV. ΔE 180 MeV (3)平均每个核子释放的能量为： ＝ ＝ 235 235 0.766 MeV.
第八节
粒子和宇宙
课标定位
课前自主学案 第八节
核心要点突破
课堂互动讲练
知能优化训练
课标定位 学习目标：1.知道什么是裂变、什么是聚变，了 解裂变和聚变的特点． 2．知道链式反应，并能计算裂变释放的核能． 3．会写出聚变反应方程并能计算聚变释放的核 能． 4．了解基本粒子、夸克模型及宇宙的演化． 重点难点：裂变、聚变释放的核能的计算．
解析：选BD.两个轻核聚合为较大质量的原 子核就可释放能量，但其生成物不是中等质 量的核，故A错误．聚变反应放出的能量比 同样质量的物质裂变时释放的能量大得多， 这点由聚变反应的特点我们就可以知道，故 B正确．裂变反应的条件是裂变物质的体积 达到临界体积，而聚变反应的条件是原子核 间距达到10－15 m，故要求足够大的动能克 服原子核间的斥力做功，故C错，D正确．

人教版物理选修35课件第19章第五节


【答案】 19.4721 MeV(或3.1242×10－12J) 【 题 后 反 思 】 (1)Δm 的 单 位 用 千 克 ， c ＝ 3×108 m/s，此时能量ΔE的单位为焦耳． (2)Δm的单位用u，此时ΔE＝Δm×931.5 MeV.
(2)利用原子质量单位 u 和电子伏特的关系计 算．
①原子单位 u 和电子伏特间的关系 由 1 u＝1.6606×10－27kg,1 eV＝1.602 178×10－ 19 J. 由 E＝mc2， 得 ΔE＝1.6606×110.－62×7×102－.19998×1082eV
＝931.5 MeV
②根据1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV能量， 用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位 数乘以931.5 MeV，即ΔE＝Δm×931.5 MeV. Δm的单位是u，ΔE的单位是MeV. (3)利用比结合能来计算核能 原子核的结合能＝核子的平均结合能×核子 数．核反应中反应前系统内所有原子核的总结合 能与反应后生成的所有新核的总结合能之差，就 是该次核反应所释放(或吸收)的核能．
【精讲精析】 核力是短程力，超过1.5×10－15 m，核力急剧下降几乎消失，故C对；核力与万 有引力、电磁力不同，故A、B不对；核力与电 荷无关，故D错． 【答案】 C
【方法总结】 核力是强相互作用力，是与万有 引力、库仑力、电磁力不同性质的一种力．
变式训练 对核力的认识，下列正确的是( ) A．任何物体之间均存在核力 B．核力广泛存在于自然界中的核子之间 C．核力只存在于质子之间 D．核力只发生在相距1.5×10－15 m的核子之间， 大于0.8×10－15 m为吸引力，而小于0.8×10－15 m为斥力 解析：选D.由核力的特点知道，只有相距1.5×10 －15 m的核子之间存在核力，核力发生在质子与质 子，质子与中子之间，由此知D正确，A、B、C 错误．

2018高二物理 选修3-5课件 第十九章 原子核 第6节

1 kg 铀 235 中含有的原子核数为1203050×6.02×1023 个＝ 2.562×1024 个。
每个铀核裂变能放出 200MeV 的能量，则 1kg 铀核裂变能 释 放 ΔE ＝ 2.562×1024×200 MeV ＝ 5.124×1026MeV ＝ 5.124×1032×1.6×10－19J＝8.2×1013J，
→ 相当于m吨煤释放的能量
如图是慢中子反应堆的示意图，对核反应堆的下列说法中 正确的是( )
A．铀 235 容易吸收快中子发生裂变反应 B．快中子跟减速剂的原子核碰撞后能量减少，变成慢中 子，慢中子容易被铀 235 俘获而引起裂变反应 C．控制棒由镉做成，当反应过于激烈时，使控制棒插入 深一些，让它多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些 D．若要使裂变反应更激烈一些，应使控制棒插入深一些， 使大量快中子碰撞控制棒后变成慢中子，链式反应的速度就会 快一些
(4)水泥防护层：反应堆外层是很厚的_水__泥__壁__，可防止射 线辐射出去。
(5)热交换器：靠__水___和_液__态__金__属__钠__在反应堆内外的循环 流动，把产生的热量传输出去。
2．核电站与火电站相比有何优缺点 (1)优点：①核电站消耗的燃料__很__少_。 ②作为核燃料的铀、钍等在地球上的可采储量__很__大_。 ③火电站烧煤要放出很多污染物，而核电站放出的污染物 要_少__得__多__。 (2)缺点：①一旦核泄漏会造成严重的_核__污__染__。 ②核废料处理__比__较__困__难__。
成才之路 ·物理
人教版 ·选修3-5
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
第十九章 原子核
第十九章 第六节 核裂变
1 学习目标定位 2 课堂情景切入 3 知识自主梳理

《金版教程》2018-2019学年高中物理人教版选修3-5课件：19-1


1．三种射线一定会同时产生吗？ 提示：一般情况下放射性元素同时放出两种射线，即α射线 和γ射线，或β射线和γ射线。 2．温度越高，放射性元素发出射线是否会越强？ 提示：元素的放射性是由原子核本身的性质决定的，跟原 子所处的物理和化学状态无关，不管该元素是以单质形式存 在，还是以化合物形式存在，不管压力如何，温度如何，它的 放射性不变。
3.235 92U的核子数、质子数和中子数分别是多少？ 提示：核子数235，质子数92，中子数143。
课堂合作探究
要点一
天然放射现象的意义和三种射线的比较
1. 研究放射性的意义：放射性元素能自发地发出射线，不 论它是以单质的形式存在，还是以某种化合物的形式存在，放 射性都不受影响。也就是说，放射性与元素存在的状态无关， 放射性仅与原子核有关。因此，原子核不是组成物质的最小微 粒，原子核也存在着一定结构。
2. 三种射线的比较方法 (1)知道三种射线带电的性质，α射线带正电、β射线带负 电、γ射线不带电。α、β射线是实物粒子，而γ射线是光子流， 属电磁波的一种。 (2)在电场或磁场中，α和β射线偏转的方向相反，且侧位移 或半径不同，由于γ射线不带电，故运动轨迹仍为直线。 (3)α射线穿透能力较弱，β射线穿透能力较强，γ射线穿透 能力最强，而电离作用相反。
放射性 的元素。 (2)放射性元素：具有________
放射性 元素，原 (3)原子序数大于或等于83的元素，都是________
子序数小于83的元素有的也具有放射性。
自发地 发出射线的放射性元素。 3. 天然放射性元素能________
二、射线到底是什么 1．三种射线 在射线经过的空间施加磁场，射线分成三束，其中两束在
射线种类 实质
速度
贯穿本领 较强，容易穿
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第十九章 原子核
第5节 核力与结合能
[学习目标]
1.了解四种基本相互作用，知道核力的性质。
2.能简单解释轻核和重核内中子数、质子数具有不同比例 的原因。 3.知道原子核的结合能和比结合能的概念。 4.知道什么是质量亏损，能应用质能方程进行计算。 [知识定位] 重点：1.理解核力的特点。
2.结合能、质量亏损和质能方程。 难点：1.原子核中质子和中子的比例问题。 2.结合能和比结合能的概念。
例1
关于原子核中质子和中子的说法，正确的是(
)
A．原子核中质子数和中子数一定相等 B．稳定的重原子核里，质子数比中子数多 C．原子核都是非常稳定的 D．由于核力的作用范围是有限的，核力具有饱和性，不 可能无节制地增大原子核而仍稳定存在
解析：由稳定核的质子数与中子数的关系图象可知，质量 越大的原子核内中子数比质子数多得越多，故A、B错误；原子 核可以发生衰变，故C错误；由核力作用特点可知，核子数越 多的原子核越不稳定，故D正确。
答案：D
1．原子核内的质子数与中子数一样多吗？ 提示：由核子比例关系图可知：较轻的原子核质子数与中 子数大致相等，但随原子序数的增加，稳定原子核中的中子数 大于质子数，且原子序数越大，两者差值越大。 2．若没有其他因素的影响，原子核就一定稳定不变吗？ 提示：不是。有一部分原子核会自发衰变。
例2
对原子核的组成，下列说法正确的是(
2．质量亏损
小于 组成它的核子的质量之和的现象。 原子核的质量_______
1．核力总是相互吸引的吗？ 提示：不是。核力在大于0.8×10
－15
m，小于1.5×10
－15
m
时表现为吸引力，而在距离小于0.8×10 力。
－15
m时，核力表现为斥
2．原子核的结合能越大，其比结合能也越大吗？ 提示：结合能是核子结合成原子核放出的能量或原子核拆 散成核子吸收的能量，而比结合能是核子结合成原子核时每个 核子平均放出的能量或原子核拆散成核子时每个核子平均吸收 的能量，结合能大的原子核，比结合能不一定大；结合能小的 原子核，比结合能不一定小。
(2)核力的饱和性：稳定的重原子核里，中子数要比质子数 多。由于核力的作用范围是有限的，以及核力的饱和性，如果 我们继续增大原子核，一些核子间的距离会大到其间根本没有 核力的作用，这时即使再增加中子，形成的核也一定是不稳定 的。所以原子核大小也受到限制。
1．原子核中任意两个核子间都存在核力吗？ 提示：不是所有核子间都有核力，只有相邻的核子(质子与 质子、中子与中子、中子与质子)才有相互作用的核力。 2．核子间有核力存在，原子核能无休止的增大吗？ 提示：原子核不可能无休止的增大，这是由于核力的作用 范围有限及核力的饱和性所决定的。当原子核增大到一定程 度，一些核子间不再存在核力，即使能形成原子核，原子核也 是不稳定的，也会逐渐地瓦解。
更短 ________ ，为10－18 m。
三、原子核中质子与中子的比例 在自然界稳定的原子核中
大致相等 。 1．较轻的原子核：质子数和中子数___________
大于 质子数，越重的元素， 2．较重的原子核：中子数_______
越多 两者相差________ 。
四、结合能 1．原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分
3．质量亏损是在核反应过程核子数减少了吗？ 提示：核反应过程质量数守恒，即核子数不变。出现质量 亏损是由于核子的平均质量减小导致的。
课堂合作探究
要点一
原子核中质子与中子的比例
1. 核子比例关系 自然界中较轻的原子核，其质子数与中子数大致相等；较 重的原子核，中子数大于质子数；越重的元素，两者相差越 多，如下图所示。
能量 开，也需要________ ，这就是原子核的结合能。
核子数 之比称做比结合能。比结合 2．原子核的结合能与________
稳定 。 牢固 ，原子核越________ 能越大，原子核中核子结合得越_______
3．中等质量 ___________的核的比结合能最大、最稳定。 五、质量亏损
2 E ＝ mc 1．爱因斯坦质能方程_________。
)
A．核力可使一些中子组成原子核 B．核力可使非常多的质子组成原子核 C．不存在只有质子的原子核 D．质量较大的原子核内一定有中子
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
解析：由于原子核带正电，不存在只有中子的原子核，但 核力也不能把非常多的质子集聚在一起组成原子核，原因是核 力是短程力，质子之间还存在“长程力”——库仑力，A、B错 误；自然界中存在只有一个质子的原子核，11H，C错误；较大 质量的原子核内只有存在一些中子，才能削弱库仑力，维系原 子核的稳定，故D正确。
答案：D
对原子核组成需注意的问题 1．原子核内核子是在核力作用下聚集在一起的。 2．核力特点： (1)核力是强相互作用的一种表现，在原子核的尺度内，核 力比库仑力大得多。
(2)核力是短程力，作用范围在1.5×10
－15
m之内。在大于
0.8×10－15 m小于1.5×10－15 m的范围内表现为吸引力，在小于 0.8×10－15 m时表现为斥力。 (3)核力的饱和性：每个核子只跟邻近的核子发生核力作 用。
2. 解释 (1)这与核力与电磁力的不同特点有关：原子核大到一定程 度时，相距较远的质子间的核力非常小，较多的质子集聚在一 起的核力不足以平衡它们之间的库仑力，原子核就不稳定了。 这时，如果不再成对地增加质子和中子，而只增加中子，中子 与其他核子没有库仑斥力，但有相互吸引的核力，所以有助于 维系原子核的稳定。
二、四种基本相互作用
电磁力 ，在相同距离上， 1．长程力：万有引力、________
电磁力 万有引力 强1035倍。 ________要比____________
2．短程力：发生在原子核内的强相互作用和________ 弱相互 作
β衰变 的原因，其力程比强力 用。弱相互作用是引起原子核________
课前自主学习
一、核力及特点 1．核力：原子核里的核子间 ________的相互作用力。 2．核力的特点 (1)核力是强相互作用(强力)的一种表现。在原子核的尺度
大得多 。 内，核力比库仑力________
(2)核力是短程力，作用范围在1.5×10 (3)核力的饱和性
－15
m之内。
相邻 的核子发生核力作用。 每个核子只跟________