高中物理 第19章 原子核 第7、8节 核聚变、粒子和宇宙课件 新人教版选修3-5.ppt

成才之路物理,路漫漫其修远兮吾将上下而求索,人教版选修3-5,原子核,第十九章,第七节核聚变第八节粒子和宇宙,第十九章,万物生长靠太阳(如图)，太阳在我们日常生活中是无可替代的，它提供给地球足够的能源，如果说太阳一旦没有了，那么地球上的一切生物都将随之消失。你知道太阳的能量来源于什么吗？,核聚变1定义轻核结合成_的原子核的反应叫聚变。,一,质量较大,2聚变发生的条件要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到_m以内，核力才能起作用。由于原子核都带正电，要使它们接近到这种程度，必须克服巨大的_，这就要求原子核具有足够的动能，有一种方法就是把它们加热到很高的温度，温度高达_开尔文，因此聚变又叫_。,1015,库仑斥力,几百万,热核反应,3应用目前，热核反应主要用在核武器上，那就是_，需要用_爆炸产生的高温高压引发核爆炸。4太阳能太阳的主要成分是_，太阳中心温度可达1.5107K，在此高温下，氢核聚变成氦核的反应不停地进行着，太阳能就来自于太阳内部_释放的核能。,氢弹,原子弹,氢,聚变,1聚变与裂变相比有很多优点(1)轻核聚变产能_；(2)地球上聚变燃料的储量_；(3)轻核聚变更为_。2聚变的难点地球上没有任何容器能够经受热核反应的高温。,受控热核反应,效率高,丰富,安全、清洁,3控制方法(1)磁约束：利用磁场约束参加反应的物质，目前最好的一种磁约束装置是_。(2)惯性约束：聚变物质因自身的惯性，在极短时间内来不及扩散就完成了核反应，在惯性约束下，用_从各个方向照射反应物，使它们“挤”在一起发生反应。,环流器,激光,1“基本”粒子19世纪末，许多人认为光子、电子、_和_是组成物质的不可再分的最基本粒子。2发现新粒子(1)从20世纪起科学家陆续发现了400多种同种类的新粒子，它们不是由_、_、_组成。(2)科学家进一步发现质子、中子等本身也是复合粒子，且还有着_的结构。,“基本粒子”不基本,质子,中子,质子,中子,电子,复杂,3探测工具粒子_和粒子_是研究粒子物理的主要工具。,加速器,探测器,1新粒子1932年发现了_，1937年发现了_，1947年发现了K介子和介子及以后的超子等。2粒子的分类按照粒子与各种相互作用的关系，可将粒子分为三大类：_、_和_。,发现新粒子,正电子,子,强子,轻子,媒介子,夸克模型,1宇宙的演化经历了_时代_时代_时代10万年之后，随着温度降低逐步组成_和星系。,宇宙与恒量的演化,强子,轻子,核合成,恒星,星云团,3核聚变的特点(1)在消耗相同质量的核燃料时，轻核聚变比重核裂变释放更多的能量。(2)热核反应一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就可以使反应进行下去。(3)普遍性：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。,4轻核聚变与重核裂变的区别,答案：(1)要使轻核聚变，必须使轻核接近核力发生作用的距离1015m。(2)它利用弹体内的原子弹爆炸产生的高温高压引发热核聚变爆炸。,二、对粒子的认识1发现新粒子,按照粒子与各种相互作用的关系，可以将粒子分为三大类：强子、轻子和媒介子。,2粒子的分类,特别提醒：粒子具有对称性，有一个粒子，必存在一个反粒子，所以每种夸克都有对应的反夸克。,(1)为什么现在将“基本”二字去掉，统称为粒子？(2)为什么说夸克模型是物理学发展中的一个重大突破？,答案：(1)随着科学的发展，科学家们发现了很多的新粒子都不是由质子、中子、电子组成的，又发现质子、中子等本身也有自己的复杂结构。所以现在将“基本”二字去掉，统称为粒子。(2)夸克模型的提出是物理学发展中的一个重大突破，它指出电子电荷不再是电荷的最小单元，即存在分数电荷。,聚变的核反应方程,解析：方程(1)属于重核裂变，方程(2)属于轻核聚变，选项A错而B对；由质量数和电荷数守恒得，k10，d1，选项C对而D错。答案：BC,答案：BD解析：本题主要考查核反应方程问题，A中方程为人工转变方程，A错。B为核聚变方程，B正确。C为衰变方程，C错。D为原子核的人工转变方程，D正确，正确答案B、D。,核聚变反应的能量问题,(2)已知质子质量mp1.671027kg，氦核质量m6.64581027kg，电子质量me9.01031kg，光速c3.0108m/s，求每发生一次上述核反应所释放的能量。(3)根据题目中数据计算太阳1秒钟减少的质量。太阳还能用多少年？,粒子与宇宙,解析：宇宙形成之初产生了夸克、轻子和胶子等粒子，之后又经历了质子和中子等强子时代，再之后是自由