高中物理教案

高三物理教案：《受力分析》教學(xué)設(shè)計(jì)。

【考點(diǎn)自清】

受力分析是高中物理的基礎(chǔ),它貫穿于力學(xué)、電磁學(xué)等各部分.正確地對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。若受力分析出錯(cuò),則"滿盤皆輸"。受力分析單獨(dú)考查的也有,但更多的是結(jié)合其他知識(shí)解決綜合性問(wèn)題。

一、受力分析

1、概念

把研究對(duì)象(指定物體)在指定的物理環(huán)境中受到的所有力都分析出來(lái),并畫出物體所受的力的示意圖,這個(gè)過(guò)程就是受力分析。

2、受力分析的重要依據(jù)

①?gòu)牧Φ母拍钆袛?尋找對(duì)應(yīng)的施力物體;

②從力的性質(zhì)判斷,尋找產(chǎn)生各性質(zhì)力的原因;

③從力的效果判斷,尋找是否改變物體的形狀或改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即是否產(chǎn)生加速度)(是靜止、勻速還是變速運(yùn)動(dòng))。

3、受力分析一般順序

一般先分析場(chǎng)力(重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力);然后分析彈力,環(huán)繞物體一周,找出跟研究對(duì)象接觸的物體,并逐個(gè)分析這些物體對(duì)研究對(duì)象是否有彈力作用;最后分析摩擦力,對(duì)凡有彈力作用的地方逐一進(jìn)行分析。

二、受力分析常用的方法

1、整體法與隔離法

整體法、隔離法在受力分析時(shí)要靈活選用:

(1)當(dāng)所涉及的物理問(wèn)題是整體與外界作用時(shí),應(yīng)用整體分析法,可使問(wèn)題簡(jiǎn)單明了,而不必考慮內(nèi)力的作用。

(2)當(dāng)涉及的物理問(wèn)題是物體間的作用時(shí),要應(yīng)用隔離分析法,這時(shí)系統(tǒng)中物體間相互作用的內(nèi)力就會(huì)變?yōu)楦鱾€(gè)獨(dú)立物體的外力。

2、假設(shè)法

在受力分析時(shí),若不能確定某力是否存在,可先對(duì)其作出存在或不存在的情況假設(shè),然后再就該力存在與否對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響的不同來(lái)判斷該力是否存在。

三、受力分析的步驟

(1)明確研究對(duì)象--即確定受力分析的物體,研究對(duì)象可以是單個(gè)物體,也可以是多個(gè)物體的組合.

(2)隔離物體分析--將研究對(duì)象從周圍物體中隔離出來(lái),進(jìn)而分析周圍有哪些物體對(duì)它施加了力的作用.

(3)畫出受力示意圖--邊分析邊將力畫在示意圖上,準(zhǔn)確標(biāo)出各力的方向.

(4)檢查畫出的每一個(gè)力能否找到它的施力物體,檢查分析結(jié)果能否使研究對(duì)象處于題目所給運(yùn)動(dòng)狀態(tài),否則,必然發(fā)生了漏力、多力等錯(cuò)誤。

四、受力分析要注意的問(wèn)題

受力分析就是指把指定物體(研究對(duì)象)在特定的物理情景中所受到的所有外力找出來(lái),并畫出受力圖.受力分析時(shí)要注意以下五個(gè)問(wèn)題:

(1)研究對(duì)象的受力圖,通常只畫出根據(jù)性質(zhì)命名的力,不要把按效果分解的力或合成的力分析進(jìn)去。受力圖完成后再進(jìn)行力的合成和分解,以免造成混亂。

(2)區(qū)分內(nèi)力和外力:對(duì)幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)進(jìn)行受力分析時(shí),這幾個(gè)物體間的作用力為內(nèi)力,不能在受力圖中出現(xiàn);當(dāng)把其中的某一物體單獨(dú)隔離分析時(shí),原來(lái)的內(nèi)力變成外力,要畫在受力圖上。

(3)防止"添力":找出各力的施力物體,若沒(méi)有施力物體,則該力一定不存在。為避免多力,應(yīng)注意

①分析出的所有力都應(yīng)找到施力物體;

②不能把研究對(duì)象對(duì)其他物體的作用力也分析進(jìn)去;

③不能同時(shí)考慮合力和分力.

(4)防止"漏力":嚴(yán)格按照重力、彈力、摩擦力、其他力的步驟進(jìn)行分析是防止"漏力"的有效辦法。為避免漏力,應(yīng)做到:

①養(yǎng)成"一重二彈三摩四其他"的順序分析受力的習(xí)慣;

②分析是彈力、摩擦力這些接觸力時(shí),按一定的繞向圍繞研究對(duì)象,對(duì)接觸面逐一分析.

(5)受力分析還要密切注意物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),運(yùn)用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律判定未知力的有無(wú)及方向。

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高三物理教案：《能源教案》教學(xué)設(shè)計(jì)

教案課件是老師需要精心準(zhǔn)備的，規(guī)劃教案課件的時(shí)刻悄悄來(lái)臨了。只有規(guī)劃好教案課件工作計(jì)劃，才能規(guī)范的完成工作！你們了解多少教案課件范文呢？以下是小編收集整理的“高三物理教案：《能源教案》教學(xué)設(shè)計(jì)”，供您參考，希望能夠幫助到大家。

一、填空題

1.電子的發(fā)現(xiàn)把人們帶入了原子內(nèi)部的世界,________的發(fā)現(xiàn)把人們帶入了原子核內(nèi)部的世界。

2.利用放射線的________能力,可以用來(lái)檢查金屬內(nèi)部是否存在裂縫。

3.α粒子就是________原子的原子核,它是由________個(gè)質(zhì)子和________個(gè)中子組成的。

4.重的原子核分裂成幾個(gè)質(zhì)量較小的原子核的變化,叫做________,幾個(gè)輕的原子核聚合成一個(gè)質(zhì)量稍大的原子核的變化,叫做________。

5.太陽(yáng)灶是將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化成________能,硅光電池是將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化成________能,綠色植物的光合作用是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成________能。

6.太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行著大規(guī)模的________變,釋放出的核能以________形式從太陽(yáng)輻射出來(lái)。

二、選擇題

7.下面各組能源中都屬于常規(guī)能源的是 [ ]

A.煤、石油和潮汐能。

B.天然氣、水能及地?zé)崮堋?/p>

C.核能、太陽(yáng)能及水能。

D.煤、石油及天然氣。

8.原子彈和核電站的根本區(qū)別是 [ ]

A.原子彈利用核裂變,核電站利用核聚變。

B.原子彈利用核聚變,核電站利用核裂變。

C.原子彈對(duì)裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制,核電站控制裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度。

D.原子彈對(duì)聚變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制,核電站控制聚變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度。

9.十分巨大的新能源是 [ ]

A.核能和太陽(yáng)能。 B.化石燃料與水能。

C.核能和潮汐能。 D.太陽(yáng)能與地?zé)崮堋?/p>

三、計(jì)算題

10.地球表面所受太陽(yáng)輻射熱為75600J/dm2,陽(yáng)光經(jīng)過(guò)一個(gè)直徑為1m的太陽(yáng)灶曲面,20min能接受多少太陽(yáng)能?它相當(dāng)于完全燃燒多少干木柴所產(chǎn)生的熱量?

單元練習(xí)C組答案

1.放射性現(xiàn)象 2.穿透 3.氫,2,2

4.裂變,聚變 5.內(nèi),電,化學(xué) 6.聚,電磁波

7.D 8.C 9.A

10.1.18×106,0.1kg。

高三物理教案：《核聚變》教學(xué)設(shè)計(jì)

三維教學(xué)目標(biāo)

1、知識(shí)與技能

(1)了解聚變反應(yīng)的特點(diǎn)及其條件;

(2)了解可控?zé)岷朔磻?yīng)及其研究和發(fā)展;

(3)知道輕核的聚變能夠釋放出很多的能量,如果能加以控制將為人類提供廣闊的能源前景。

2、過(guò)程與方法：通過(guò)讓學(xué)生自己閱讀課本，培養(yǎng)他們歸納與概括知識(shí)的能力和提出問(wèn)題的能力

3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀

(1)通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)導(dǎo)科學(xué)技術(shù)的重要性，更加熱愛(ài)科學(xué)、勇于獻(xiàn)身科學(xué);

(2)認(rèn)識(shí)核能的和平利用能為人類造福，但若用于戰(zhàn)爭(zhēng)目的將給人類帶來(lái)災(zāi)難，希望同學(xué)們努力學(xué)習(xí)，為人類早日和平利用核聚變能而作出自己的努力。

教學(xué)重點(diǎn):聚變核反應(yīng)的特點(diǎn)。聚變反應(yīng)的條件。

教學(xué)方法:教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。

教學(xué)用具：多媒體教學(xué)設(shè)備一套：可供實(shí)物投影、放像、課件播放等。

(一)引入新課

1967年6月17日，我國(guó)第一顆氫彈爆炸成功。從第一顆原子彈爆炸成功到第一顆氫彈爆炸成功，我國(guó)僅用了兩年零八個(gè)月。前蘇聯(lián)用了四年，美國(guó)用了7年。氫彈爆炸釋放核能是通過(guò)輕核的聚變來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這節(jié)課我們就來(lái)研究聚變的問(wèn)題。

(二)進(jìn)行新課

1、聚變及其條件

提問(wèn)：什么叫輕核的聚變?(兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，這樣的反應(yīng)叫做聚變)

提問(wèn)：為什么輕核的聚變反應(yīng)能夠比重核的裂變反應(yīng)釋放更多的核能?(因?yàn)檩^輕的原子核比較重的原子核核子的平均質(zhì)量更大，聚變成質(zhì)量較大的原子核能產(chǎn)生更多的質(zhì)量虧損，所以平均每個(gè)核子釋放的能量就更大)

歸納補(bǔ)充：

(1)氫的聚變反應(yīng)：

21H+21H→31He+11H+4 MeV、 21H+31H→42He+10n+17.6 MeV

(2)釋放能量：

ΔE=Δmc2=17.6 MeV，平均每個(gè)核子釋放能量3 MeV以上，約為裂變反應(yīng)釋放能量的3～4倍

提問(wèn)：請(qǐng)同學(xué)們?cè)噺奈⒂^和宏觀兩個(gè)角度說(shuō)明核聚變發(fā)生的條件?

結(jié)論：

微觀上：參與反應(yīng)的原子核必須接近到原子核大小的尺寸范圍，即10-15 m，要使原子核接近到這種程度，必須使它們具有很大的動(dòng)能以克服原子核之間巨大的庫(kù)侖斥力。

宏觀上：要使原子核具有如此大的動(dòng)能，就要把它加熱到幾百萬(wàn)攝氏度的高溫。

聚變反應(yīng)一旦發(fā)生，就不再需要外界給它能量，靠自身產(chǎn)生的熱就可以維持反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行下去，在短時(shí)間釋放巨大的能量，這就是聚變引起的核爆炸。

說(shuō)明：

(1)熱核反應(yīng)在宇宙中時(shí)時(shí)刻刻地進(jìn)行著，太陽(yáng)和很多恒星的內(nèi)部溫度高達(dá)107 K以上，因而在那里進(jìn)行著激烈的熱核反應(yīng)，不斷向外界釋放著巨大的能量。太陽(yáng)每秒釋放的能量約為3.8×1026 J，地球只接受了其中的二十億分之一。太陽(yáng)在“核燃燒”的過(guò)程中“體重”不斷減輕。它每秒有7億噸原子核參與碰撞，轉(zhuǎn)化為能量的物質(zhì)是400萬(wàn)噸?？茖W(xué)家估計(jì)，太陽(yáng)的這種“核燃燒”還能維持90億~100億年。當(dāng)然，與人類歷史相比，這個(gè)時(shí)間很長(zhǎng)很長(zhǎng)!

(2)上世紀(jì)四十年代，人們利用核聚變反應(yīng)制成了用于戰(zhàn)爭(zhēng)的氫彈，氫彈是利用熱核反應(yīng)制造的一種在規(guī)模殺傷武器，在其中進(jìn)行的是不可控?zé)岷朔磻?yīng)，它的威力是原子彈的十幾倍。

提問(wèn)：氫彈爆炸原理是什么?

閱讀教材：課本圖19.7-1是氫彈原理圖，它需要用原子炸藥來(lái)引爆，以獲得熱核反應(yīng)所需要的高溫，而這些原子炸藥又要用普通炸藥來(lái)點(diǎn)燃。

2、可控?zé)岷朔磻?yīng)

(1)聚變與裂變相比有很多優(yōu)點(diǎn)

提問(wèn)：目前，人們還不能控制核聚變的速度，但科學(xué)家們正在努力研究和嘗試可控?zé)岷朔磻?yīng)，以使核聚變?cè)旄Ｓ谌祟?。我?guó)在這方面的研究和實(shí)驗(yàn)也處于世界領(lǐng)先水平。請(qǐng)同學(xué)們自學(xué)教材，了解聚變與裂變相比有哪些優(yōu)點(diǎn)?

可控?zé)岷朔磻?yīng)發(fā)展進(jìn)程：

例1：一個(gè)氘核和一個(gè)氚核發(fā)生聚變，其核反應(yīng)方程是21H+31H→42He+10n，其中氘核的質(zhì)量：mD=2.014 102 u、氚核的質(zhì)量：mT=3.016 050 u、氦核的質(zhì)量：mα=4.002 603 u、中子的質(zhì)量：mn=1.008 665 u、1u=1.660 6×10-27kg，e = 1.602 2×10-19C，請(qǐng)同學(xué)們求出該核反應(yīng)所釋放出來(lái)的能量。

根據(jù)質(zhì)能方程，釋放出的能量為：

平均每個(gè)核子放出的能量約為3.3MeV，而鈾核裂變時(shí)平均每個(gè)核子釋放的能量約為1MeV。

總結(jié)：聚變與裂變相比，這是優(yōu)點(diǎn)之一，即輕核聚變產(chǎn)能效率高。

常見(jiàn)的聚變反應(yīng)：21H+21H→31He+11H+4MeV、 21H+31H→42He+10n+17.6 MeV。在這兩個(gè)反應(yīng)中，前一反應(yīng)的材料是氘，后一反應(yīng)的材料是氘和氚，而氚又是前一反應(yīng)的產(chǎn)物，所以氘是實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)反應(yīng)的原始材料，而氘是重水的組成部分，在覆蓋地球表面三分之二的海水中是取之不盡的。從這個(gè)意義上講，輕核聚變是能源危機(jī)的終結(jié)者。

總結(jié)：聚變與裂變相比，這是優(yōu)點(diǎn)之二，即地球上聚變?nèi)剂系膬?chǔ)量豐富。

如1L海水中大約有0.03g氘，如果發(fā)生聚變，放出的能量相當(dāng)于燃燒300L汽油。

總結(jié)：聚變與裂變相比，優(yōu)點(diǎn)之三，是輕核聚變反應(yīng)更為安全、清潔。

實(shí)現(xiàn)核聚變需要高溫，一旦出現(xiàn)故障，高溫不能維持，反應(yīng)就自動(dòng)終止了。另外，氘和氚聚就反應(yīng)中產(chǎn)生的氦是沒(méi)有放射性的，放射性廢物主要是泄漏的氚以及聚變時(shí)高速中子、質(zhì)子與其他物質(zhì)反應(yīng)而生成的放射性物質(zhì)，比裂就所生成的廢物的數(shù)量少，容易處理。

(2)我國(guó)在可控?zé)岷朔磻?yīng)方面的研究和實(shí)驗(yàn)發(fā)展情況。

EAST全超導(dǎo)托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置以探索無(wú)限而清潔的核聚變能源為目標(biāo)，這個(gè)裝置也被通稱為“人造太陽(yáng)”，能夠像太陽(yáng)一樣給人類提供無(wú)限清潔的能源。目前，由中科院等離子體物理研究所設(shè)計(jì)制造的EAST全超導(dǎo)非圓截面托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置大部件已安裝完畢，進(jìn)入抽真空降溫試驗(yàn)階段。我國(guó)的科學(xué)家就率先建成了世界上第一個(gè)全超導(dǎo)核聚變“人造太陽(yáng)”實(shí)驗(yàn)裝置，模擬太陽(yáng)產(chǎn)生能量。

高三物理教案：《康普頓效應(yīng)》教學(xué)設(shè)計(jì)

康普頓效應(yīng)

三維教學(xué)目標(biāo)

1、知識(shí)與技能

(1)了解康普頓效應(yīng)，了解光子的動(dòng)量

(2)了解光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性;

(3)知道實(shí)物粒子和光子一樣具有波粒二象性;

(4)了解光是一種概率波。

2、過(guò)程與方法：

(1)了解物理真知形成的歷史過(guò)程;

(2)了解物理學(xué)研究的基礎(chǔ)是實(shí)驗(yàn)事實(shí)以及實(shí)驗(yàn)對(duì)于物理研究的重要性;

(3)知道某一物質(zhì)在不同環(huán)境下所表現(xiàn)的不同規(guī)律特性。

3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：領(lǐng)略自然界的奇妙與和諧，發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲，樂(lè)于探究自然界的奧秘，能體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。

教學(xué)重點(diǎn)：實(shí)物粒子和光子一樣具有波粒二象性

教學(xué)難點(diǎn)：實(shí)物粒子的波動(dòng)性的理解。

教學(xué)方法：教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。

教學(xué)用具：投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備

(一)引入新課

提問(wèn)：前面我們學(xué)習(xí)了有關(guān)光的一些特性和相應(yīng)的事實(shí)表現(xiàn)，那么我們究竟怎樣來(lái)認(rèn)識(shí)光的本質(zhì)和把握其特性呢?(光是一種物質(zhì)，它既具有粒子性，又具有波動(dòng)性。在不同條件下表現(xiàn)出不同特性，分別舉出有關(guān)光的干涉衍射和光電效應(yīng)等實(shí)驗(yàn)事實(shí))。

我們不能片面地認(rèn)識(shí)事物，能舉出本學(xué)科或其他學(xué)科或生活中類似的事或物嗎?

(二)進(jìn)行新課

1、康普頓效應(yīng)

(1)光的散射：光在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用，因而傳播方向發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫做光的散射。

(2)康普頓效應(yīng)

1923年康普頓在做 X 射線通過(guò)物質(zhì)散射的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)散射線中除有與入射線波長(zhǎng)相同的射線外，還有比入射線波長(zhǎng)更長(zhǎng)的射線，其波長(zhǎng)的改變量與散射角有關(guān)，而與入射線波長(zhǎng)和散射物質(zhì)都無(wú)關(guān)。

(3)康普頓散射的實(shí)驗(yàn)裝置與規(guī)律：

按經(jīng)典電磁理論：如果入射X光是某種波長(zhǎng)的電磁波，散射光的波長(zhǎng)是不會(huì)改變的!散射中出現(xiàn) 的現(xiàn)象，稱為康普頓散射。

康普頓散射曲線的特點(diǎn)：

① 除原波長(zhǎng) 外出現(xiàn)了移向長(zhǎng)波方向的新的散射波長(zhǎng)

② 新波長(zhǎng) 隨散射角的增大而增大。波長(zhǎng)的偏移為

波長(zhǎng)的偏移只與散射角 有關(guān)，而與散射物質(zhì)種類及入射的X射線的波長(zhǎng) 無(wú)關(guān)，

= 0.0241?=2.41×10-3nm(實(shí)驗(yàn)值)

稱為電子的Compton波長(zhǎng)

只有當(dāng)入射波長(zhǎng) 與 可比擬時(shí)，康普頓效應(yīng)才顯著，因此要用X射線才能觀察到康普頓散射，用可見(jiàn)光觀察不到康普頓散射。

(4)經(jīng)典電磁理論在解釋康普頓效應(yīng)時(shí)遇到的困難

①根據(jù)經(jīng)典電磁波理論，當(dāng)電磁波通過(guò)物質(zhì)時(shí)，物質(zhì)中帶電粒子將作受迫振動(dòng)，其頻率等于入射光頻率，所以它所發(fā)射的散射光頻率應(yīng)等于入射光頻率。

②無(wú)法解釋波長(zhǎng)改變和散射角的關(guān)系。

(5)光子理論對(duì)康普頓效應(yīng)的解釋

①若光子和外層電子相碰撞，光子有一部分能量傳給電子，散射光子的能量減少，于是散射光的波長(zhǎng)大于入射光的波長(zhǎng)。

②若光子和束縛很緊的內(nèi)層電子相碰撞，光子將與整個(gè)原子交換能量，由于光子質(zhì)量遠(yuǎn)小于原子質(zhì)量，根據(jù)碰撞理論， 碰撞前后光子能量幾乎不變，波長(zhǎng)不變。

③因?yàn)榕鲎仓薪粨Q的能量和碰撞的角度有關(guān)，所以波長(zhǎng)改變和散射角有關(guān)。

(6)康普頓散射實(shí)驗(yàn)的意義

①有力地支持了愛(ài)因斯坦“光量子”假設(shè);

②首次在實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了“光子具有動(dòng)量”的假設(shè);③證實(shí)了在微觀世界的單個(gè)碰撞事件中，動(dòng)量和能量守恒定律仍然是成立的。

2、光的波粒二象性

講述光的波粒二象性，進(jìn)行歸納整理。

(1)我們所學(xué)的大量事實(shí)說(shuō)明：光是一種波，同時(shí)也是一種粒子，光具有波粒二象性。光的分立性和連續(xù)性是相對(duì)的，是不同條件下的表現(xiàn)，光子的行為服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律。

(2)光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的概率遵從波動(dòng)規(guī)律，物理學(xué)中把光波叫做概率波。

3、光的波動(dòng)性與粒子性是不同條件下的表現(xiàn)：

大量光子行為顯示波動(dòng)性;個(gè)別光子行為顯示粒子性;光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，波動(dòng)性越強(qiáng);光的波長(zhǎng)越短，粒子性越強(qiáng)。光的波動(dòng)性不是光子之間相互作用引起的，是光子本身的一種屬性。

例題：已知每秒從太陽(yáng)射到地球上垂直于太陽(yáng)光的每平方米截面上的輻射能為1.4×103J，其中可見(jiàn)光部分約占45%，假設(shè)認(rèn)為可見(jiàn)光的波長(zhǎng)均為0.55μm，太陽(yáng)向各個(gè)方向的輻射是均勻的，日地之間距離為R=1.5×1011m，估算出太陽(yáng)每秒輻射出的可見(jiàn)光的光子數(shù)。(保留兩位有效數(shù)字)

高三物理教案：《核裂變》教學(xué)設(shè)計(jì)

核裂變

三維教學(xué)目標(biāo)

1、知識(shí)與技能

(1)知道核裂變的概念，知道重核裂變中能釋放出巨大的能量;

(2)知道什么是鏈?zhǔn)椒磻?yīng);

(3)會(huì)計(jì)算重核裂變過(guò)程中釋放出的能量;

(4)知道什么是核反應(yīng)堆。了解常用裂變反應(yīng)堆的類型，了解核電站及核能發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)。

2、過(guò)程與方法

(1)通過(guò)對(duì)核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)關(guān)系的理解，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力及應(yīng)用教學(xué)圖像處理物理問(wèn)題的能力;

(2)通過(guò)讓學(xué)生自己閱讀課本，查閱資料，培養(yǎng)學(xué)生歸納與概括知識(shí)的能力和提出問(wèn)題的能力。

3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀

(1)激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、探求真理的激情，樹立實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生基本的科學(xué)素養(yǎng)，通過(guò)核能的利用，思考科學(xué)與社會(huì)的關(guān)系;

(2)通過(guò)教學(xué)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到和平利用核能及開發(fā)新能源的重要性;

(3)確立世界是物質(zhì)的，物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)變化的，而變化過(guò)程必然遵循能量守恒的觀點(diǎn)。

教學(xué)重點(diǎn)：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)及其釋放核能的計(jì)算;重核裂變的核反應(yīng)方程式的書寫。

教學(xué)難點(diǎn)：通過(guò)核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)的關(guān)系，推理得出由質(zhì)量數(shù)較大的原子核分裂成質(zhì)量數(shù)較小的原子核釋放能量這一結(jié)論。

教學(xué)方法：教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。

教學(xué)用具：多媒體教學(xué)設(shè)備一套：可供實(shí)物投影、放像、課件播放等。

(一)引入新課

大家都知道在第二次世界大戰(zhàn)即將結(jié)束的時(shí)候，美國(guó)于1945年8月6日、9日先后在日本的廣島、長(zhǎng)崎上空投下了兩顆原子彈，剎那間，這兩座曾經(jīng)十分美麗的城市變成一片廢墟。大家還知道目前世界上有少數(shù)國(guó)家建成了許多核電站，我國(guó)也相繼建成了浙江秦山核電站和廣東大亞灣核電站等。我想，現(xiàn)在大家一定想知道原子彈爆炸及核發(fā)電的原理，那么，我們這節(jié)課就來(lái)學(xué)習(xí)裂變，通過(guò)學(xué)習(xí)，大家就會(huì)對(duì)上述問(wèn)題有初步的了解。

(二)進(jìn)行新課

1、核裂變(fission)

提問(wèn)：核裂變的特點(diǎn)是什么?(重核分裂成質(zhì)量較小的核的反應(yīng)，稱為裂變)

總結(jié)：重核分裂成質(zhì)量較小的核，釋放出核能的反應(yīng)，稱為裂變。

提問(wèn)：是不是所有的核裂變都能放出核能?(只有核子平均質(zhì)量減小的核反應(yīng)才能放出核能)

總結(jié)：不是所有的核反應(yīng)都能放出核能，有的核反應(yīng)，反應(yīng)后生成物的質(zhì)量比反應(yīng)前的質(zhì)量大，這樣的核反應(yīng)不放出能量，反而在反應(yīng)過(guò)程中要吸收大量的能量。只有重核裂變和輕核聚變能放出大量的能量。

2、鈾核的裂變

(1)鈾核的裂變的一種典型反應(yīng)。

提問(wèn)：鈾核的裂變的產(chǎn)物是多樣的，最典型的一種核反應(yīng)方程式是什么樣的?

(2)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：

提問(wèn)：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)〔chain reaction〕是怎樣進(jìn)行的?(這種由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過(guò)程，叫做核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng))

(3)臨界體積(臨界質(zhì)量)：

提問(wèn)：什么是臨界體積(臨界質(zhì)量)?(通常把裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最小體積叫做它的臨界體積，相應(yīng)的質(zhì)量叫做臨界質(zhì)量)

(4)裂變反應(yīng)中的能量的計(jì)算。

裂變前的質(zhì)量：

kg， kg

裂變后的質(zhì)量：

kg， kg， kg，

學(xué)生計(jì)算：質(zhì)量虧損：

kg，

J=201MeV

總結(jié)：由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過(guò)程，叫做核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最小體積叫做它的臨界體積。鈾核裂變的產(chǎn)物不同，釋放的能量也不同。

3、核電站

提問(wèn)：核核反應(yīng)堆各組成部分在核反應(yīng)中起什么作用?

學(xué)生回答：鈾棒由濃縮鈾制成，作為核燃料。

學(xué)生回答：控制棒由鎘做成，用來(lái)控制反應(yīng)速度。

學(xué)生回答：減速劑由石墨、重水或普通水(有時(shí)叫輕水)做成，用來(lái)跟快中子碰撞，使快中子能量減少，變成慢中子，以便讓U235俘獲。

學(xué)生回答：冷卻劑由水或液態(tài)的金屬鈉等流體做成，在反應(yīng)堆內(nèi)外循環(huán)流動(dòng)，把反應(yīng)堆內(nèi)的熱量傳輸出，確保反應(yīng)堆的安全。

學(xué)生回答：水泥防護(hù)層用來(lái)屏蔽裂變產(chǎn)物放出的各種射線，防止核輻射。

提問(wèn)：核能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)?

優(yōu)點(diǎn)：①污染小;②可采儲(chǔ)量大;③比較經(jīng)濟(jì)。

缺點(diǎn)：①一旦核泄漏會(huì)造成嚴(yán)重的核污染;②核廢料處理困難。

點(diǎn)評(píng)：學(xué)生用自己的語(yǔ)言敘述，基本正確即可。

補(bǔ)充：了解常用裂變反應(yīng)堆的類型：秦山二期、大亞灣二期是壓水堆，秦山三期是沸水堆。

例題1、下列核反應(yīng)中，表示核裂變的是( )

A、 B、

C、 D、

分析：核反應(yīng)中有四種不同類型的核反應(yīng)，它們分別是衰變、人工轉(zhuǎn)變、重核裂變、輕核聚變。其中衰變中有 衰變、 衰變等。

是 衰變， 是 衰變， 是人工轉(zhuǎn)變，只的C選項(xiàng)是重核裂變。

解：表示核裂變的是C

例題2、秦山核電站第一期工程裝機(jī)容量為30萬(wàn)kW，如果1g鈾235完全裂變時(shí)產(chǎn)生的能量為8.2 1010 J，并且假定產(chǎn)生的能量都變成了電能，那么，每年要消耗多少鈾235?(一年按365天計(jì)算)

學(xué)生回答：

解：核電站每天的發(fā)電量為W=Pt=3×108×24×3600 J=2.592×1013 J，每年的發(fā)電量W總=365W=9.46×1015 J而1 g鈾完全裂變時(shí)產(chǎn)生的能量為：8.2×1010 J 所以，每年消耗的鈾的量為：

點(diǎn)評(píng)：培養(yǎng)學(xué)生推理及公式演算的能力。注意速度單位的換算，運(yùn)算過(guò)程中帶單位運(yùn)算。適當(dāng)進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育。