高中物理 4.3 让射线造福人类精品课件 沪科版选修35.ppt

4 3让射线造福人类 核心要点突破 课堂互动讲练 课前自主学案 知能优化训练 4 3 课标定位 课标定位 学习目标 1 了解正电子的发现过程 2 了解探测射线的仪器和方法 3 了解放射性的应用和保护 重点难点 射线的应用 课前自主学案 一 人工放射性元素的发现约里奥 居里夫妇在发现中子时错失一次良机 但后来的一个重大发现 为发现更多的放射性元素开辟了全新的途径 他们的重大发现是发现了 用 粒子轰击铝箔时除探测到预料中的中子 还意外地探测到了正电子 原来是 粒子轰击铝箔后 得到了一种新元素 磷的一种同位素 这种新元素具有正电子放射性 放射性同位素 核反应方程是 人们用原子反应堆和加速器生产的放射性同位素已达2000多种 二 探测射线的仪器和方法1 计数器它的主要部分是一个计数管 外面是一支玻璃管 里面有一个 接在电源负极 这是阴极 穿过圆筒轴心的 接电源正极 这是阳极 管里面充有低压 气体 工作时在两极间加上的电压通常略 管内气体的击穿电压 铜圆筒 钨丝 惰性 低于 当射线通过管内时 会使气体发生 产生的 和 在强电场作用下分别向阳极和阴极加速运动 与管内的气体分子发生碰撞 又使气体电离 产生了电子 一个粒子进入玻璃管内就会产生大量的电子和正离子 就形成一次瞬间导电 电路中形成一次 电子仪器把这次脉冲记录下来 电离 电子 正离子 相当强的电流 2 云室其结构为一个圆筒状容器 上盖透明 底部是一个可在小范围活动的 实验时先往容器内加入少量的酒精 使容器内形成饱和汽 然后迅速下拉活塞 气体迅速膨胀 温度降低 酒精蒸汽达到 状态 粒子穿过该空间时 沿途使气体分子 产生离子 过饱和汽就会以这些离子为核心 于是显示出射线的径迹 活塞 过饱和 电离 凝结成一条雾迹 3 乳胶照相利用高速运动的带电粒子能使 感光的特性 可以直接用照相胶片来得到粒子的径迹 照相底片 三 射线是把双刃剑1 射线的应用应用共有两个方面 一方面是作为 另一方面是作为 射线源 示踪原子 2 放射性污染及其防护在人类生活中存在着自然辐射 像空气 水 还有一些生活用品等 这类放射源的辐射都 没有发现对人体健康有什么影响 过强的辐射 无论是哪种射线 包括电磁辐射 都会对 造成危害 防护方法是 远离放射源 对废弃的放射源要交给公安部门或在指定地点深埋 并要远离水源等等 很弱 生物体 思考感悟家用电器中 有哪些属于有辐射的电器 都是些什么辐射 提示 电视机 电脑 微波炉 手机 电冰箱等等 电视机 电脑中除了有电磁辐射 还有x射线辐射 液晶屏除外 其他几乎所有的家用电器都有电磁辐射 只是这些辐射的强度都很低 都在国家规定的安全范围以内 但在购买家电时一定要注意有没有国家安全质量标准认定 否则就有可能出现辐射超标的危险 核心要点突破 一 探测射线的仪器和方法1 探测射线常用计数器 云室 乳胶照相等仪器进行 2 为什么云室中 粒子径迹粗而直 粒子径迹细而弯 粒子径迹细而碎 粒子的质量比较大 在气体中飞行不易改变方向 并且电离本领大 沿途产生的离子多 所以它在云室中的径迹直而粗 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 且常常发生弯曲 粒子的电离本领更小 一般看不到它的径迹 特别提醒 根据径迹的长短和粗细 可以知道粒子的性质 把云室放在磁场中 从带电粒子运动轨迹的弯曲方向 还可以知道粒子所带电荷的正负 二 放射性同位素及其应用和防护1 人造放射性同位素的优点 1 放射强度容易控制 2 可以制成各种所需的形状 3 半衰期很短 废料容易处理 2 应用 1 工业部门使用射线测厚度 利用 射线的穿透特性 2 烟雾报警器的使用 利用射线的电离作用 增加烟雾导电离子浓度 3 农业应用 射线使种子的遗传基因发生变异 杀死腐败细菌 抑制发芽等 4 做示踪原子 利用放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质的特性 三 放射性的污染与防护 特别提醒 放射性的应用 一是利用放射线的特性 电离作用 穿透能力等 二是作为示踪原子 即时应用 即时突破 小试牛刀 用人工方法得到放射性同位素 这是一个很重要的发现 天然的放射性同位素只不过40几种 而今天人工制成的放射性同位素已达2000多种 几乎每种元素都有放射性同位素 放射性同位素在工业 农业 医疗卫生和科学研究的许多方面都得到了广泛的应用 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 选b 验电器周围的空气在射线电离作用下被电离后变成导电气体 因此会将验电器上的电荷很快导走 故b项正确 课堂互动讲练 关于放射性同位素 以下说法正确的是 a 放射性同位素与放射性元素一样 都具有一定的半衰期 衰变规律一样b 放射性同位素衰变可生成另一种新元素c 放射性同位素只能是天然衰变时产生的 不能用人工方法制得d 以上说法均不对 思路点拨 放射性同位素是人工转变后得到的 但也存在天然的 精讲精析 放射性同位素也具有放射性 半衰期也不受物理和化学因素的影响 衰变后形成新的原子核 选项a b正确 大部分放射性同位素都是人工转变后获得的 c d错误 答案 ab 如图4 3 1所示是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图 图4 3 1 如果工厂生产的铝板厚度为1mm 在 和 三种射线中 哪一种对铝板的厚度控制起主要作用 为什么 思路点拨 解答本题时应把握以下两点 1 射线能够穿透铝板 2 铝板厚度变化时射线强度变化明显 自主解答 因为 射线的贯穿本领很小 一张薄纸就能把它挡住 更穿不过1mm的铝板 射线的贯穿本领很强 能穿过几厘米厚的铅板 1mm左右的铝板厚度发生变化时 透过铝板的 射线强度变化不大 射线的贯穿本领较强 能穿过几毫米的铝板 当铝板厚度发生变化时 透过铝板的 射线强度变化较大 探测器可明显地反映出这