高中物理 3.1放射性的发现课件 新人教版选修1-2

高中物理 3.1放射性的发现课件 新人教版选修1-2内容摘要：

1、第三章 核能 一、放射性的发现 情境导入 课程目标 集装箱检测系统是打击走私的威慑性手段 , 近年来我国科技工作者开发研制了多种类型、多种用途的检测系统 , 创造了良好的社会效益和经济效益 , 产品达到了国际水平。 这种检测系统最核心的部件是射线源和射线探测器 , 你知道该系统主要利用的是哪种射线来工作的吗 ? 提示 : X 射线。 1 . 初步了解 X 、 、 、 射线的特性 , 会应用已有的电磁场知识判断射线的带电性。 2 . 知道放射现象的应用及防护。 3 . 了解放射性在医学或农业中的应用。 4 . 查阅资料 , 了解放射性发现史 , 感受前辈科学家不懈努力的献身精神和人格魅力。 一 二 2、 三 一、 X 射线的发现 1 . 发现 : 189 5 年 11 月 8 日 , 德国科学家 伦琴 在研究阴极射线的实验中发现了 X 射线 , 并因此获得了诺贝尔物理学奖 , 他是第一位获此殊荣的物理学家。 2 . 显著作用 : 进一步的研究发现 , X 射线具有较强的 穿透 能力。 3 . 本质 : 1912 年德国物理学家劳厄判定 , X 射线是一种频率极高的 电磁波。 一 二 三 4 . 意义 : X 射线的发现与研究导致了 天然放射性 的发现 , 为研究微观物质的结构开辟了一个新的时代。 一 二 三 思考 一种功能齐全的病情探测仪器 , 由于它能对人体的各部分进行检查并且具有较高的 3、分辨率和灵敏度 , 从而在医疗上获得了广泛的应用 , 你知道它在工作时利用的是哪种射线吗 ? 提示 : X 射线。 一 二 三 二、天然放射性的发现 1 . 发现 : 1896 年 , 法国物理学家 贝克勒尔 发现了天然放射现象 , 居里夫妇发现了放射性元素钋和镭。 2 . 意义 :天然放射现象说明 原子核 的内部是有结构的。 一 二 三 三、射线的本质 1 . 天然放射现象 : 元素 自发地 放出射线的现象 , 叫作天然放射现象。 2 . 射线的种类 :研究发现 , 各种放射性元素发出的射线中包括 、 、 三种射线。 3 . 射线的本质 : 射线是带正电的高速粒子流 , 实际上就是氦原子核 4、; 射线是高速电子流 ; 射线是能量很高的电磁波。 思考 你知道哪些元素具有天然放射性吗 ? 提示 :原子序数大于或等于 83 的元素 ,都具有放射性 ,原子序数小于 83的元素 ,有的也具有放射性。 探究 一 探究 二 放射性的发现 问题导引X 射线与天然放射性分别是由谁发现的 ? 为什么说物体具有放射性表明原子核是有内部结构的 ? 提示 :伦琴。 贝克勒尔。 这是因为如果一种元素具有放射性 ,那么无论它是以单质的形式存在 ,还是以化合物的形式存在 ,都具有放射性 ,都能发射射线。 由此可以断定 ,射线来自原子核。 这说明了原子核内部是有结构的。 探究 一 探究 二 名师精讲1 . X 射线的发现与 5、产生 ( 1 ) 发现 1895 年 11 月 8 日 , 德国科学家伦琴在研究阴极射线的实验中发现了一种意想不到的现象。 当时为了防止可见光的影响 , 他用厚厚的黑纸把放电管包裹起来。 在暗室中伦琴发现放电管放电时 , 距它 1 m 外的涂有氰亚铂酸钡的荧光屏发出了微弱的荧光。 因为没有办法解释发出可见光的原因。 他推断 , 看到的荧光可能是一种未知的射线引起的。 伦琴无法确定新射线的本质 ,就把它称为 X 射线。 探究 一 探究 二 ( 2 ) 产生 高速的电子流射到任何固体上都能产生这种射线。 它是原子的内层电子受到激发产生的。 人们从这种射线的衍射现象得知它是一种波长很短的电磁波。 伦琴射线产生的装 6、置是伦琴射线管。 伦琴射线管 ( 如图所示 ) 的主要部件及其作用如下表 : 探究 一 探究 二 部件名称 灯丝 ( 钨丝 )K 蓄电池 高压电源 对阴极 A 作用 发出热电子 给灯丝供电 ,使其发热 产生强电场 ,加速电子 也叫阳极靶 ,发出伦琴射线 探究 一 探究 二 2 . 天然放射性的发现与意义 ( 1 ) 发现 1896 年 , 法国物理学家贝克勒尔发现 : 铀和含铀的化合物能发出一种看不见的射线 , 这种射线能穿透黑纸而使照相底片感光。 这种元素自发地放出射线的现象叫作天然放射现象。 ( 2 ) 规律 物质放射出射线的性质称为放射性 , 具有放射性的元素称为放射性元素。 研究发现 , 7、自然界中原子序数大于或等于 83 的元素 , 都能自发地放出射线 ; 原子序数小于 83 的元素 , 有的也具有放射性。 后来居里夫人发现了两种放射性很强的元素 钋和镭。 虽然具有天然放射性的元素的种类很多 ,但它们在地球上的含量很少。 探究 一 探究 二 ( 3 ) 意义 如果一种元素具有放射性 , 则不论它是以单 质的形式存在 , 还是以化合物的形式存在 , 都具有放射性 , 都能发出射线 , 这也证明了射线来自原子核 ,即 :原子核也是有复杂结构的。 探究 一 探究 二 如图所示为 X 射线管的结构示意图 , E 为灯丝电源。 要使射线管发出 X 射线 , 须在 K 、 A 两极间加上几万伏的 8、直流高压 ( ) A. 高压电源正极应接在 P 点 , X 射线从 K 极发出 B. 高压电源正极应接在 P 点 , X 射线从 A 极发出 C. 高压电源正极应接在 Q 点 , X 射线从 K 极发出 D. 高压电源正极应接在 Q 点 , X 射线从 A 极发出 探究 一 探究 二 解析 :题中指出 E 为灯丝电源 ,对灯丝加热 ,灯丝放出电子 ,电子速度是很小的 ,要使电子到达对阴极 A ,并高速撞击 A ,使原子的内层电子受到激发发出 X 射线 , K 、 A 之间应用使电子加速的电场 ,故 Q 应接高压电源正极。 故正确选项为 D。 答案 : D 探究 一 探究 二 题后反思 X 射线 9、在工业探伤、医院检查病变等领域有广泛的应用 , 此题结合实际 , 紧密联系教材 , 貌似考查电路知识 , 实际考查了 探究 一 探究 二 三种射线的本质及应用 问题导引近几年 , 我国北京、上海、山东、洛阳、广州各地引进了十多台 刀 ,治愈患者 5 000 余例 , 效果极好 , 成为治疗肿瘤的最佳仪器。 令人感叹的是 ,用 刀治疗时不用麻醉 , 病人清醒 , 时间短 , 半小时内完成手术 , 无需住院 , 因而 刀被誉为 “ 神刀 ”。 据报道 , 我国自主研制的旋式 刀性能更好 , 即将进入各大医院为患者服务 , 刀为何具有如此神奇的本领呢 ? 提示 :医院里用 刀治疗肿瘤是利用了 射线具有 10、很强的穿透性 ,然后利用其携带的很高的能量使癌细胞汽化 ,从而达到治疗效果。 探究 一 探究 二 名师精讲1 . 三种射线的本质与特征 ( 1 ) 射线 : 射线是带正电的高速粒子流 , 质量数为 4 , 即 粒子是氦核 ,速度可以达到光速的110, 有较大的动能。 特征 :贯穿本领很弱 , 电离作用很强 , 能使沿途中的空气电离。 ( 2 ) 射线 :贝克勒尔证实 , 射线是高速电子流 , 其速度可达光速的 99%。 特征 :贯穿本领较强 , 能穿透黑纸 , 甚至能穿透几毫米厚的铝板。 但电离作用较弱。 ( 3 ) 射线 : 射线是能量很高的电磁波 , 波长很短 , 波长 10- 10m。 11、 特征 :贯穿本领更强 , 能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土。 电离作用更小。 探究 一 探究 二 2 . 三种射线的比较 种类 射线 射线 射线 组成 高速氦核流 高速电子流 光子流 ( 高频电磁波 ) 带电荷量 2e - e 0 质量 41 . 67 10- 27840静止质 量为 0 速度 0 . 1 c 0 . 9 9 c c 在电场或 磁场中 偏转 与 射线 反向偏转 不偏转 探究 一 探究 二 贯 穿本领 最弱 用纸能 挡住 较强 穿透几毫 米厚的铝板 最强 穿透几厘 米厚的铅板 对空气的 电离作用 很强 较弱 很弱 在空气中 的径迹 粗、短、直 细、较长、 曲折 最长 通过 12、胶片 感光 感光 感光 探究 一 探究 二 【例题 2 】 如图所示 , 铅盒内装有能释放 、 和 射线的放射性物质 ,在靠近铅盒的顶部加上电场 E 或磁场 B , 在图甲、乙中分别画出射线运动轨迹的示意图 ( 在所画轨迹上须标明是 、 和 中的哪种射线 )。 探究 一 探究 二 解析 :由于 射线不带电 ,因而 射线在电场、磁场中不发生偏转。 因为 粒子带正电 , 粒子在电场中向右偏转 ,由左手定则可判断出 粒子在磁场中向左偏转。 由同样方法可以知道 , 粒子在磁场和电场中的偏转方向与 粒子在磁场和电场中的偏转方向相反。 具体偏转情况如图所示。 答案 : 如解析图所示。 探究 一 探究 二 题后 13、反思 这类问题的实质是力学规律在电磁场中的应用 ,解题的关键是明确射线的电性 , 分析射线所受电场力和磁场力的方向 , 利用电荷在电场中偏转和磁场中偏转的规律求解。 1 2 3 4 5 1 . 最早发现天然放射现象的科学家为 ( ) A. 卢瑟福 B. 贝克勒尔 C. 爱因斯坦 D. 查德威克 答案 : B 1 2 3 4 5 2 . 天然放射现象说明 ( ) A. 原子不是单一的基本粒子 B. 原子核不是单一的基本粒子 C. 原子内部大部分是空的 D. 原子核是由带正电和带负电的基本粒子组成的 解析 :天然放射现象说明原子核内部是有结构的 , B 选项正确。 答案 : B 1 2 3 4 5 14、 3 . 带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失。 其原因是 ( ) A. 射线的贯穿作用 B. 射线的电离作用 C. 射线的物理、化学作用 D. 以上三个选项都不是 解析 :利用射线的电离作用 ,把空气电离 ,中和掉验电器上带的电荷 ,选项 答案 : B 1 2 3 4 5 4 . 如图为三种射线运动过程穿过障碍物的情况 , 对射线判断正确的是 ( ) A. 是 射线 B. 是 射线 C. 是 射线 D. 是 射线 解析 : 、 、 三种射线贯穿能力依次增强 ,由图示可判断 , 是 射线 , 是 射线 , 是 射线。 答案 : B 1 2 3 4 5 5 . 1895 年 11 月 8 日 , 德国科学家 在研究 的实验中发现了一种未知的射线 , 把它命名为 射线 , 它实际是一种。 它在医学上的重要应用是。 答案 : 伦琴 阴极射线 X 频率极高的电磁波 透视。