高中物理 第四章 章末整合課件 粵教選修3-5

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歡迎進(jìn)入物理課堂 專(zhuān)題一天然放射現(xiàn)象及三種放射線(xiàn)的比較 1 天然放射現(xiàn)象 1 物體放出射線(xiàn)的性質(zhì)稱(chēng)為放射性 具有放射性的元素稱(chēng)為放射性元素 放射性元素自發(fā)的放出射線(xiàn)的現(xiàn)象 叫做天然放射現(xiàn)象 2 發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象具有重要意義 原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) 原子核是可以再分的 實(shí)際上 人們研究原子結(jié)構(gòu)就是從天然放射性開(kāi)始的 2 放射性元素放出的射線(xiàn)有 射線(xiàn) 射線(xiàn) 射線(xiàn) 1 粒子是氦原子核 射線(xiàn)是高速 粒子流 相比之下 粒子的速度較小 約為光速的十分之一 因而貫穿本領(lǐng)很小 一薄紙就可以把它擋住 電離能力很強(qiáng) 2 射線(xiàn)是高速電子流 它是從原子核內(nèi)放射出來(lái)的 而不是原子核外電子電離形成的 電離能力較弱 穿透能力較強(qiáng) 3 射線(xiàn)是電磁波 一般伴隨 射線(xiàn)或 射線(xiàn)產(chǎn)生 其速度等 于光速 因而穿透能力很強(qiáng) 電離能力很弱 例題 如圖4 1所示 x為一未知放射源 P為薄鋁箔 當(dāng)x放射源穩(wěn)定時(shí) 計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率 單位時(shí)間內(nèi)接受射線(xiàn)的次數(shù) 穩(wěn)定 現(xiàn)在將磁場(chǎng)移開(kāi) 發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率沒(méi)有什么變化 然后抽走P 則計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率大幅上升 說(shuō)明x為 圖4 1 A 純 粒子放射源B 純 粒子放射源 C 粒子和 粒子的混合放射源D 粒子和 粒子的混合放射源 解析 薄鋁箔完全可以阻擋 粒子 所以能進(jìn)入計(jì)數(shù)器的一定沒(méi)有 粒子 粒子和 粒子都可以穿透薄鋁箔 但由于 粒子是電子 在磁場(chǎng)的作用下會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn) 將磁場(chǎng)移開(kāi) 發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率沒(méi)有什么變化 說(shuō)明一定沒(méi)有 粒子 抽走P 則計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率大幅上升 說(shuō)明一定有其他的粒子進(jìn)入了計(jì)數(shù)器 而這種粒子一定不是 粒子 只能是 粒子 所以D正確 答案 D 專(zhuān)題二 衰變規(guī)律和原子核的半衰期 1 衰變是指放射性元素的原子核放出某種粒子后變成新的原子核的變化 衰變現(xiàn)象說(shuō)明原子核有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2 衰變的實(shí)質(zhì) 因?yàn)樵雍耸怯少|(zhì)子和中子組成的 它們會(huì)相互作用 就會(huì)產(chǎn)生作用力 就會(huì)有與勢(shì)能 某些原子核中的粒子就有可能處于較高的能量狀態(tài) 它就不穩(wěn)定 就要向低能量狀態(tài)變化 該原子核就會(huì)變成其他原子的原子核了 這就發(fā)生了衰變 3 衰變的規(guī)律 4 對(duì)一個(gè)特定的放射性核素 其衰變的精確時(shí)間是無(wú)法預(yù)測(cè)的 但對(duì)足夠多的放射性核素的集合 其衰變規(guī)律是確定的 并服從量子力學(xué)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律 一個(gè)原子核在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的幾率與外界條件 溫度 壓力 磁場(chǎng)等 幾乎無(wú)關(guān) 例題 若元素A的半衰期為4天 元素B的半衰期為5天 則相同質(zhì)量的A和B 經(jīng)過(guò)20天后 剩下兩元素的質(zhì)量之 C 比mA mB為 A 30 31C 1 2 B 31 20D 2 1 專(zhuān)題三原子核的人工轉(zhuǎn)變與核反應(yīng)方程 在核物理中 原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過(guò)程稱(chēng)為核反應(yīng) 原子核的人工轉(zhuǎn)變 衰變 聚變 裂變 核反應(yīng)過(guò)程都遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)的守恒 A A 粒子和電子C 電子和 粒子 B 粒子和正電子D 質(zhì)子和正電 專(zhuān)題四核力與核能 1 核力 組成原子核的核子之間有很強(qiáng)的相互作用力 使核子能夠克服庫(kù)侖斥力而緊密地結(jié)合在一起 這種力稱(chēng)為核力 核力有著完全不同于靜電力和萬(wàn)有引力的一些性質(zhì) 2 結(jié)合能 由于核子之間存在著強(qiáng)大的核力 要把原子核拆成核子 需要克服核力做功 也就是說(shuō)需要提供一定的能量 反過(guò)來(lái) 根據(jù)能量守恒 核子結(jié)合成原子核時(shí) 也會(huì)放出一定能量 我們把這個(gè)能量叫做結(jié)合能 結(jié)合能越大 將原子核拆散需要的能量越多 說(shuō)明原子核穩(wěn)定 核反應(yīng)過(guò)程中往往伴隨著能量關(guān)系 1 2011年重慶卷 核電站核泄漏的污染物中含有碘131和銫137 碘131的半衰期約為8天 會(huì)釋放 射線(xiàn) 銫137是銫133的同位素 半衰期約為30年 發(fā)生衰變時(shí)會(huì)輻射 射線(xiàn) 下列說(shuō)法正確的是 D A 碘131釋放的 射線(xiàn)由氦核組成B 銫137衰變時(shí)輻射出的 光子能量小于可見(jiàn)光光子能量C 與銫137相比 碘131衰變更慢D 銫133和銫137含有相同的質(zhì)子數(shù) 2 2011年上海卷 天然放射性元素放出的三種射線(xiàn)的穿透 能力實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4 2所示 由此可推知 D 圖4 2A 來(lái)自于原子核外的電子B 的電離作用最強(qiáng) 是一種電磁波C 的電離作用較強(qiáng) 是一種電磁波D 的電離作用最弱 屬于原子核內(nèi)釋放的光子 3 雙選 2010年廣東卷 關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類(lèi)型 下 列表述正確的有 AC 解析 B為人工核轉(zhuǎn)變 D為衰變 選項(xiàng)AC正確 D A A 2 Z 1B A 2 Z 2C A 3 Z 3D A 3 Z 2 5 2010年北京卷 太陽(yáng)因核聚變釋放出巨大的能量 同時(shí)其質(zhì)量不斷減少 太陽(yáng)每秒鐘輻射出的能量約為4 1026J 根 據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程 太陽(yáng)每秒鐘減少的質(zhì)量最接近 A 1036kgC 1013kg B 1018kgD 109kg D 6 2010年上海卷 某放射性元素經(jīng)過(guò)11 4天有7 8的原子 核發(fā)生了衰變 該元素的半衰期為 D B 7 6天D 3 8天 A 11 4天C 5 7天 7 2010年上海卷 現(xiàn)已建成的核電站發(fā)電的能量來(lái)自于 C A 天然放射性元素衰變放出的能量B 人工放射性同位素放出的能量C 重核裂變放出的能量D 化學(xué)反應(yīng)放出的能量 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全