高中音樂絲竹相和教案

第十四章能源的開發(fā)和利用。

第十四章能源的開發(fā)和利用
第一節(jié)原子核的組成
(一)教學(xué)目的
1.常識性了解射線的應(yīng)用，強射線對人體的危害及防護。
2.常識性了解原子核的組成。
3.進行物理學(xué)研究方法的啟蒙教育。
(二)教具
錄像機，監(jiān)視器，原子彈和氫彈爆炸的錄像剪輯。(若沒有上述器材可用原子彈、氫彈爆炸的掛圖代替)
(三)教學(xué)過程
1.引入新課
教師：為了打破核壟斷，抵制核訛詐，我國科技工作者自力更生、發(fā)奮圖強，從1961年起自己進行核武器的研制，在黨中央的親切關(guān)懷下，全國一盤棋，用了短短4年時間就完成了研制工作，并于1964年10月16日成功地爆炸了第一顆原子彈。
播放錄像：我國第一顆原子彈爆炸的實況。
教師：這是我國第一顆原子彈試爆的實況，其威力超過了第二次世界大戰(zhàn)期間美國在日本廣島上空爆炸的原子彈。緊接著于1967年6月17日又成功地爆炸了第一顆氫彈，完成了其他國家要十幾年或幾十年才能做完的工作。
播放錄像：我國第一顆氫彈試爆實況。
這是我國試爆第一顆氫彈的情況，與原子彈相比，氫彈所用的燃料更少，而威力則比原子彈大很多。
(若沒有錄像設(shè)備，就出示掛圖，指著原子彈爆炸后形成的蘑菇云問學(xué)生：你們知道這是什么嗎？然后教師再介紹上述情況)
原子彈和氫彈為什么會具有這么大的威力呢？因為它們都利用了核能。我們知道化學(xué)能是在原子發(fā)生變化時放出的能量，而核能是在原子核發(fā)生變化時放出的能量。為了了解核能，先要知道原子核的組成情況。
2.進行新課
板書課題：〈第二節(jié)原子核的組成〉
(1)電子的發(fā)現(xiàn)和放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)
教師：我們已經(jīng)學(xué)過，物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的，原子已經(jīng)是很小很小的微粒了，其直徑只有10-10米，所以在十九世紀以前，人們一直認為原子是不可再分的中性粒子。1897年英國物理學(xué)家湯姆生在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)了電子，而電子比原子小得多，因而人們才認識到原子內(nèi)部還有結(jié)構(gòu)。
板書：〈電子的發(fā)現(xiàn)把人們帶入了原子內(nèi)部的世界〉
在同一時期人們還發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，對放射性現(xiàn)象的進一步研究，人們認識到原子核內(nèi)部還有結(jié)構(gòu)，原子核由比它更小的粒子組成?？梢娙祟悓陀^世界的認識是沒有止盡的。我們先來學(xué)習放射性現(xiàn)象。
板書：〈放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)把人們帶入了原子核內(nèi)部的世界〉
(2)放射性現(xiàn)象
①什么是放射性現(xiàn)象？
教師邊寫邊說：像鈾(U)、釙(Po)、鐳(Rα)等元素能自發(fā)地放出一些人眼看不見的、能穿透黑紙使照相底片感光的射線，這種現(xiàn)象叫放射性現(xiàn)象。這些元素叫放射性元素。
②射線究竟是什么？
教師：在放射性現(xiàn)象中放出的射線是什么東西呢？它們除了能穿透黑紙使照相底片感光的性質(zhì)以外，還有些什么性質(zhì)？比如：這些射線帶不帶電呢？為了了解它們的性質(zhì)，還得通過實驗。
教師：我們做什么樣的實驗，才能判斷它們帶不帶電呢？(放射性現(xiàn)象中放出的射線若是帶電的，射線在磁場中將像通電導(dǎo)體那樣發(fā)生偏轉(zhuǎn)，由偏轉(zhuǎn)的方向和磁體的N、S極位置還可判斷射線帶的是什么電。)
教師：我們利用已經(jīng)掌握的知識可以去探索還不知道的現(xiàn)象和規(guī)律，最基本的研究方法是通過實驗。把放射性元素裝在一個壁很厚的鉛盒里(射線穿不透)，在盒壁上有一個小孔，放射線可由此孔射出，然后把它們放到兩個很強的磁極之間，再用照相底片把射線的軌道記錄下來。從照相底片上看到，放射線分成了三束，其中兩束向相反方向偏轉(zhuǎn)，說明這兩束射線帶異種電荷；中間一束偏轉(zhuǎn)，說明它不帶電，是中性的。
這三種射線有哪些性質(zhì)呢？它們的實質(zhì)是什么呢？
板書：〈射線由兩種帶異種電荷的粒子和一種不帶電的中性粒子組成〉
(3)三種射線
①α射線
根據(jù)射線的偏轉(zhuǎn)方向和磁場方向的關(guān)系可以確定，偏轉(zhuǎn)較小的一束由帶正電荷的粒子組成，我們把它叫做α射線，α射線由帶正電的α粒子組成。科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)每個α粒子帶的正電荷是電子電荷的2倍，α粒子質(zhì)量大約等于氦原子的質(zhì)量。進一步研究表明α粒子就是氦原子核。
板書：〈α射線的實質(zhì)就是高速運動的氦核流〉
由于α粒子的質(zhì)量較大，所以α射線的穿透本領(lǐng)最小，我們用一張厚紙就能把它擋住。
②β射線
與α射線偏轉(zhuǎn)方向相反的那束射線帶負電荷，我們把它叫做β射線。研究發(fā)現(xiàn)β射線由帶負電的粒子(β粒子)組成。進一步研究表明β粒子就是電子。
板書：〈β射線的實質(zhì)就是高速運動的電子流〉
實驗還表明，β射線的穿透本領(lǐng)較強，很容易穿透黑紙，還能穿透幾厘米厚的鋁板。
③γ射線
中間不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的那束射線叫做γ射線，研究表明，γ射線的實質(zhì)是一種波長極短的電磁波，它不帶電，是中性的。
板書：〈γ射線是一種電磁波〉
γ射線的穿透本領(lǐng)極強，一般薄金屬板都擋不住它，它能穿透水泥墻和幾厘米厚的鉛板。
(4)γ射線的應(yīng)用和防護
由于γ射線穿透性極強，照到動、植物上還能對細胞發(fā)生生物化學(xué)作用，因此在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)上都有重要應(yīng)用。在工業(yè)上可用它作金屬探傷，或檢查金屬板的厚度。例如，飛機、火車、輪船上的主軸是用鋼材鍛壓而成的，里面有沒有砂眼或裂縫呢？以前是用破壞法抽樣檢查的，可靠性差，又浪費材料，現(xiàn)改用γ射線來探查，準確度高，又不損耗材料；在農(nóng)業(yè)上用γ射線來適當照射種子，能使農(nóng)作物增產(chǎn)，還能增強某些作物的抗病能力，改良農(nóng)作物的品質(zhì)；在醫(yī)學(xué)上還可用γ射線作放療，醫(yī)治惡性腫瘤。
事物總是一分為二的，γ射線能殺死癌細胞，也能殺死正常細胞，或使正常細胞癌變，因此在使用放射性元素時，要注意射線的防護，要防止放射性物質(zhì)泄漏，以免對水源、空氣和工作場所造成污染。
(5)原子核的組成
深入研究表明，放射性現(xiàn)象中放出的三種射線都是從放射性元素的原子核內(nèi)釋放出來的，這表明原子核也有內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
原子核內(nèi)究竟還有什么結(jié)構(gòu)？原子核又是由什么粒子組成的呢？這是個很復(fù)雜的問題，直到目前原子核內(nèi)部的細微組成情況仍是科學(xué)研究的尖端項目之一。現(xiàn)在我們只是粗淺地、簡單地介紹原子核內(nèi)部的基本組成情況。
①英國物理學(xué)家盧瑟福在1919年做核反應(yīng)時發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，經(jīng)過研究證明，質(zhì)子帶正電荷，其電量和一個電子的電量相同，它的質(zhì)量等于一個電子質(zhì)量的1836倍。進一步研究表明，質(zhì)子的性質(zhì)和氫原子核的性質(zhì)完全相同，所以質(zhì)子就是氫原子核。
②1932年英國物理學(xué)家查德威克又發(fā)現(xiàn)了中子，通過研究證明中子的質(zhì)量和質(zhì)子的質(zhì)量基本相同，但是不帶電，是中性粒子。在對各種原子核進行的實驗中，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和電子是組成原子核的兩種基本粒子。
板書：〈原子核是由質(zhì)子和中子組成的〉
現(xiàn)在我們已經(jīng)知道：氫原子核(H)最簡單，它就是一個質(zhì)子，核外有一個電子繞著它轉(zhuǎn)；氦原子核(He)是由2個質(zhì)子和2個中子組成的，核外有2個電子繞著它轉(zhuǎn)；鋰原子核(Li)是由3個質(zhì)子和4個中子組成的，核外有3個電子分兩層繞著它轉(zhuǎn)；鈹原子核(Be)由4個質(zhì)子和5個中子組成，核外有4個電子分兩層繞著它轉(zhuǎn)……同學(xué)們可以發(fā)現(xiàn)一個規(guī)律：
板書：〈各種原子核內(nèi)質(zhì)子的個數(shù)(核的電荷數(shù))和核外電子的個數(shù)都相同，它也等于該種元素在元素周期表中的原子序數(shù)；原子核內(nèi)質(zhì)子和中子的總數(shù)叫做核的質(zhì)量數(shù)，它等于該元素原子量的整數(shù)部分。〉
③在某種核反應(yīng)中，一個中子變成一個電子和一個質(zhì)子。這就是原子核內(nèi)沒有電子，又會放出電子，產(chǎn)生β射線的原因。
3.小結(jié)(略)
4.布置作業(yè)
閱讀課本，了解放射性現(xiàn)象和原子核組成的基本情況。

第三節(jié)核能
(一)教學(xué)目的
1.常識性了解核能和釋放核能的兩條途徑——裂變和聚變。
2.進行物理學(xué)研究方法的啟蒙教育。
3.介紹我國科學(xué)家的成就，進行愛國主義教育。
(二)教具
鈾核裂變、鏈式反應(yīng)以及原子彈、氫彈爆炸后產(chǎn)生的蘑菇云掛圖，我國試爆第一顆原子彈、氫彈的錄像資料及播放設(shè)備。
(三)教學(xué)過程
1.引入新課
教師：科學(xué)家們在天然放射性現(xiàn)象的研究中，發(fā)現(xiàn)了極其微小的原子核內(nèi)部還有結(jié)構(gòu)，原子核也是可以變化的。為了研究原子核內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，物理學(xué)家們嘗試用粒子去轟擊原子核，最初是用α粒子去轟擊，后來又用質(zhì)子、中子去轟擊，發(fā)現(xiàn)都能引起原子核的變化——核反應(yīng)，而且發(fā)現(xiàn)在某些核反應(yīng)過程中能釋放出大量能量。由于原子核的變化而釋放的巨大能量，我們把它叫做核能。
2.進行新課
板書：〈第三節(jié)核能〉
(1)什么叫核能？
板書：〈由于原子核的變化而釋放的巨大能量叫做核能，也叫原子能。〉
(2)釋放核能的兩條途徑
教師：經(jīng)過科學(xué)家們的大量實驗研究和理論分析，發(fā)現(xiàn)釋放核能可以有重核的裂變和輕核的聚變兩條途徑。
①重核的裂變
教師結(jié)合課本圖14-6或掛圖講解：科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，用中子去轟擊質(zhì)量數(shù)為235的鈾，鈾核會分裂成大小相差不大的兩部分，這種現(xiàn)象叫做裂變。
裂變后的產(chǎn)物以很大的速度向相反方向飛開，與周圍的物體分子碰撞，使分子動能增加，核能轉(zhuǎn)化成周圍物體的內(nèi)能。實驗表明，裂變時釋放的核能十分巨大，1千克鈾-235中的鈾核如果全部發(fā)生裂變，釋放出的核能相當于2500噸標準煤完全燃燒時放出的能量，是同樣質(zhì)量煤燃料時放出能量的2.5×106倍。
從圖中看到，鈾-235只有在中子的轟擊下才能發(fā)生裂變，放出核能，那么是不是要不斷地從外界提供中子，才能維持鈾核的不斷裂變呢？科學(xué)家們從實驗中發(fā)現(xiàn)，(指著鏈式反應(yīng)的掛圖講解)鈾-235核在受到中子的轟擊后，裂變成2個差不多大小的新粒子的同時，還釋放出2～3個新中子，這2～3個中子又去轟擊其它鈾235核，引起2～3個新鈾核裂變，又各放出2～3個中子，這些中子又去轟擊更多的軸核發(fā)生裂變……隨著一個軸核裂變的發(fā)生，會引起越來越多的鈾核發(fā)生裂變。這樣，裂變就不斷地自行持續(xù)下去，這種現(xiàn)象叫做鏈式反應(yīng)。
如果對裂變的鏈式反應(yīng)不加控制，在極短的時間內(nèi)就會引起大量的鈾核發(fā)生裂變，在極短的時間內(nèi)就會釋放出巨大的核能，發(fā)生猛烈的爆炸。原子彈就是根據(jù)這個原理制成的。(指著原子彈爆炸后升起的蘑菇云掛圖)這就是原子彈爆炸時釋放的巨大核能產(chǎn)生的高溫高壓氣體向外擴散時所升起的蘑菇狀煙云，其上升的高度可達幾百米，其破壞力和殺傷力都是十分巨大的。
但是如果我們能夠控制裂變式反應(yīng)的速度，使核能緩慢地、平穩(wěn)地釋放出來，就能夠代替化石燃料，進行和平利用。能夠緩慢地、平穩(wěn)地釋放裂變產(chǎn)生的核裂變的裝置叫做核反應(yīng)堆。人們已經(jīng)成功地生產(chǎn)出各種規(guī)格的核反應(yīng)維，它是核潛艇、核動力破冰船、核電站等設(shè)施的核心部件。
②輕核的聚變
教師結(jié)合課本圖14-9講解(教師可邊講邊在黑板上畫此圖)：
科學(xué)家們在對核反應(yīng)的研究中還發(fā)現(xiàn)，兩個較輕的原子核結(jié)合成一個較重的原子核時，也能釋放出核能，這種現(xiàn)象叫做聚變。
由于聚變必須在極高的溫度和壓強下進行，所以也叫熱核反應(yīng)。例如把一個氘核(質(zhì)量數(shù)為2的氫核)和一個氚核(質(zhì)量數(shù)為3的氫核)在高溫、高壓的環(huán)境下結(jié)合成一個氦核時，就會釋放出核能。氫彈就是利用這個原理制成的。氫彈的威力比原子彈要大得多，(指著氫彈爆炸后升起的蘑菇云掛圖說)這是氫彈爆炸后升起的蘑菇云，比原子彈的威力要大幾十倍。我們最熟悉的太陽內(nèi)部就在不斷地進行著大規(guī)模的核聚變反應(yīng)，由此釋放出的巨大核能以電磁波的形式從太陽輻射出來，地球上的人類自古以來，每天都享用著這種聚變釋放出的核能。
我國物理學(xué)家在核物理的研究方面也取得了重大成就。早在40年代，物理學(xué)家錢三強和何澤慧在法國學(xué)習和工作期間與法國兩個研究生一起，第一次發(fā)現(xiàn)了鈾核裂變的三分裂和四分裂現(xiàn)象。解放后從1960年開始，王淦昌等一批優(yōu)秀的物理學(xué)家和其他人員，在西北高原的實驗室里，在荒無人煙的沙漠試驗場中奮發(fā)圖強、艱苦奮斗，經(jīng)過4年的艱辛工作，于1964年10月16日成功地爆炸了我國的第一顆原子彈(播放我國第一顆原子彈試爆的的錄像資料)，其研制速度之快，效率之高是世界上第一流的，現(xiàn)在我們的運載工具--火箭技術(shù)也已相當成熟了，不但給自己發(fā)射衛(wèi)星，還替外國發(fā)射衛(wèi)星，信譽很高。當然我國研制核武器只是為了打破核壟斷，抑制核訛詐，最終能夠消滅核武器。
人們現(xiàn)在還不能像控制裂變那樣有效地、隨心所欲地控制聚變反應(yīng)，和平利用聚變釋放的核能，但是由于核聚變可以釋放比裂變更大的核能，而且不像裂變那樣會產(chǎn)生較大的放射性污染，其原料氘和氚等又比鈾豐富得多，因此控制聚變反應(yīng)是一個非常吸引人的課題。目前世界上不少國家都在積極研究聚變的人工控制并已取得了一定的進展。我們國家在這方面也沒有落后，自己研制的可控核聚變的實驗裝置--中國環(huán)流器1號已于1984年順利啟動，已經(jīng)取得不少研究成果，至今仍在繼續(xù)工作中。同學(xué)們將來也許能參與其中，成為我國和平利用聚變釋放核能的有功人員，為開發(fā)我國的新能源作出重大的貢獻，我們衷期待著這一天。
3.總結(jié)：
板書：
重核的裂變--鏈式反應(yīng)(原子彈，核反應(yīng)堆)
核能的釋放
輕核的聚變(氫彈，中國環(huán)流器1號)
4.布置作業(yè)
閱讀課本，知道什么是核能，了解釋放核能的兩條途徑。

能源的開發(fā)和利用練習題
一、填空題：（每空2分，共72分）
1._____________________________叫做能源。如__________、
________、________、_______。
2._____________________________________________是一次能源。
___________________是二次能源。如___________。
3.新能源中最矚目的是___________________能。它的主要優(yōu)點是
_________、___________、__________和__________不會給環(huán)境
帶來污染。
4.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)原子核是可以改變的，在改變的過程中有可能____，
這種能量叫做____________能。通常也叫做________能。獲得核
能的途徑是______________和____________。
5.用中子轟擊鈾核，鈾核發(fā)生__________，放出__________，同時
放出2～3個中子，又可以____________使它們也發(fā)生_______。
這樣將不斷地自行繼續(xù)下去，這種現(xiàn)象叫做____________。
6.較輕的核結(jié)合成較重的核，也能釋放出____________，這種現(xiàn)象
叫做____________。氫彈就是利用輕核的__________制成的，它
是比__________威力更大的__________武器。
7.利用__________的電站叫做核電站，核電站是利用
______________產(chǎn)生的能量來發(fā)電的。
8.太陽能具有以下優(yōu)越之處：1)__________________________。
2)________________________。3)_______________________。
4)_________________________。
9.______________占____________________叫做能源利用率。
10.充分_____________和____________核能和太陽能，將取代化石
燃料并滿足人類對能源的不斷增長的需要。
二、判斷題：（10分）
1.煤、石油和天然氣統(tǒng)稱為化石燃料。［］
2.當今利用的主要能源是化石燃料，終有耗盡之時，人類面臨一場“能源危機”。［］
3.鈾核裂變時只有二分裂一種情況。［］
4.核電站先進的保護措施保證電站安全運行。［］
5.太陽能只能以間接方法向人類提供能量。［］
三、選擇題：（每題至少有一個正確答案，把正確答案的序號填在括號里）（18分）
1.當今人類利用的常規(guī)能源是［］，新能源是［］。
A.化石燃料
B.太陽能
C.核能
D.電能
2.屬于原子核裂變的鏈式反應(yīng)的是［］，屬于輕核聚變的是［］
A.原子彈爆炸
B.氫彈爆炸
C.核電站發(fā)電
D.太陽能輻射
3.太陽能可以直接利用，下列裝置中把太陽能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的是
［］。把太陽能轉(zhuǎn)化成電能的是［］。
A.硅光電池
B.太陽灶
C.太陽集熱器
D.太陽能熱電站jAB88.COm

參考答案：
一、（每題2分，共72分）
1.能提供能量的物質(zhì)資源，煤、石油、水流、地熱
2.由自然界提供的能源，由自然界提供的能源轉(zhuǎn)化而來的能源，電
3.太陽，安全，清潔，開發(fā)，利用
4.獲得巨大的能量，核，原子，原子核的裂變，原子核的聚變
5.裂變，能量，轟擊其它鈾核，裂變，鏈式反應(yīng)。
6.能量，聚變，聚變，原子彈，核
7.核能發(fā)電，原子核裂變的鏈式反應(yīng)
8.1)太陽能十分巨大，2)太陽能供應(yīng)時間長久，3)太陽能分布廣
闊，獲取方便，4)太陽能安全清潔，不會污染環(huán)境
9.有效利用的能量，消耗的能源所含能量的比例
10.利用，開發(fā)
二、（10分）
1.√2.×3.×4.√5.×
三、（18分）
1.A，BC2.AC，BD3.BC，AD

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第十七章能源的開發(fā)和利用

第十七章能源的開發(fā)和利用

第一節(jié)原子核的組成

(一)教學(xué)目的

1.常識性了解射線的應(yīng)用，強射線對人體的危害及防護。

2.常識性了解原子核的組成。

3.進行物理學(xué)研究方法的啟蒙教育。

(二)教具

錄像機，監(jiān)視器，原子彈和氫彈爆炸的錄像剪輯。(若沒有上述器材可用原子彈、氫彈爆炸的掛圖代替)

(三)教學(xué)過程

1.引入新課

教師：為了打破核壟斷，抵制核訛詐，我國科技工作者自力更生、發(fā)奮圖強，從1961年起自己進行核武器的研制，在黨中央的親切關(guān)懷下，全國一盤棋，用了短短4年時間就完成了研制工作，并于1964年10月16日成功地爆炸了第一顆原子彈。

播放錄像：我國第一顆原子彈爆炸的實況。

教師：這是我國第一顆原子彈試爆的實況，其威力超過了第二次世界大戰(zhàn)期間美國在日本廣島上空爆炸的原子彈。緊接著于1967年6月17日又成功地爆炸了第一顆氫彈，完成了其他國家要十幾年或幾十年才能做完的工作。

播放錄像：我國第一顆氫彈試爆實況。

這是我國試爆第一顆氫彈的情況，與原子彈相比，氫彈所用的燃料更少，而威力則比原子彈大很多。

(若沒有錄像設(shè)備，就出示掛圖，指著原子彈爆炸后形成的蘑菇云問學(xué)生：你們知道這是什么嗎？然后教師再介紹上述情況)

原子彈和氫彈為什么會具有這么大的威力呢？因為它們都利用了核能。我們知道化學(xué)能是在原子發(fā)生變化時放出的能量，而核能是在原子核發(fā)生變化時放出的能量。為了了解核能，先要知道原子核的組成情況。

2.進行新課

板書課題：〈第二節(jié)原子核的組成〉

(1)電子的發(fā)現(xiàn)和放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)

教師：我們已經(jīng)學(xué)過，物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的，原子已經(jīng)是很小很小的微粒了，其直徑只有10-10米，所以在十九世紀以前，人們一直認為原子是不可再分的中性粒子。1897年英國物理學(xué)家湯姆生在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)了電子，而電子比原子小得多，因而人們才認識到原子內(nèi)部還有結(jié)構(gòu)。

板書：〈電子的發(fā)現(xiàn)把人們帶入了原子內(nèi)部的世界〉

在同一時期人們還發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，對放射性現(xiàn)象的進一步研究，人們認識到原子核內(nèi)部還有結(jié)構(gòu)，原子核由比它更小的粒子組成?？梢娙祟悓陀^世界的認識是沒有止盡的。我們先來學(xué)習放射性現(xiàn)象。

板書：〈放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)把人們帶入了原子核內(nèi)部的世界〉

(2)放射性現(xiàn)象

①什么是放射性現(xiàn)象？

教師邊寫邊說：像鈾(U)、釙(Po)、鐳(Rα)等元素能自發(fā)地放出一些人眼看不見的、能穿透黑紙使照相底片感光的射線，這種現(xiàn)象叫放射性現(xiàn)象。這些元素叫放射性元素。

②射線究竟是什么？

教師：在放射性現(xiàn)象中放出的射線是什么東西呢？它們除了能穿透黑紙使照相底片感光的性質(zhì)以外，還有些什么性質(zhì)？比如：這些射線帶不帶電呢？為了了解它們的性質(zhì)，還得通過實驗。

教師：我們做什么樣的實驗，才能判斷它們帶不帶電呢？(放射性現(xiàn)象中放出的射線若是帶電的，射線在磁場中將像通電導(dǎo)體那樣發(fā)生偏轉(zhuǎn)，由偏轉(zhuǎn)的方向和磁體的N、S極位置還可判斷射線帶的是什么電。)

教師：我們利用已經(jīng)掌握的知識可以去探索還不知道的現(xiàn)象和規(guī)律，最基本的研究方法是通過實驗。把放射性元素裝在一個壁很厚的鉛盒里(射線穿不透)，在盒壁上有一個小孔，放射線可由此孔射出，然后把它們放到兩個很強的磁極之間，再用照相底片把射線的軌道記錄下來。從照相底片上看到，放射線分成了三束，其中兩束向相反方向偏轉(zhuǎn)，說明這兩束射線帶異種電荷；中間一束偏轉(zhuǎn)，說明它不帶電，是中性的。

這三種射線有哪些性質(zhì)呢？它們的實質(zhì)是什么呢？

板書：〈射線由兩種帶異種電荷的粒子和一種不帶電的中性粒子組成〉

(3)三種射線

①α射線

根據(jù)射線的偏轉(zhuǎn)方向和磁場方向的關(guān)系可以確定，偏轉(zhuǎn)較小的一束由帶正電荷的粒子組成，我們把它叫做α射線，α射線由帶正電的α粒子組成?？茖W(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)每個α粒子帶的正電荷是電子電荷的2倍，α粒子質(zhì)量大約等于氦原子的質(zhì)量。進一步研究表明α粒子就是氦原子核。

板書：〈α射線的實質(zhì)就是高速運動的氦核流〉

由于α粒子的質(zhì)量較大，所以α射線的穿透本領(lǐng)最小，我們用一張厚紙就能把它擋住。

②β射線

與α射線偏轉(zhuǎn)方向相反的那束射線帶負電荷，我們把它叫做β射線。研究發(fā)現(xiàn)β射線由帶負電的粒子(β粒子)組成。進一步研究表明β粒子就是電子。

板書：〈β射線的實質(zhì)就是高速運動的電子流〉

實驗還表明，β射線的穿透本領(lǐng)較強，很容易穿透黑紙，還能穿透幾厘米厚的鋁板。

③γ射線

中間不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的那束射線叫做γ射線，研究表明，γ射線的實質(zhì)是一種波長極短的電磁波，它不帶電，是中性的。

板書：〈γ射線是一種電磁波〉

γ射線的穿透本領(lǐng)極強，一般薄金屬板都擋不住它，它能穿透水泥墻和幾厘米厚的鉛板。

(4)γ射線的應(yīng)用和防護

由于γ射線穿透性極強，照到動、植物上還能對細胞發(fā)生生物化學(xué)作用，因此在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)上都有重要應(yīng)用。在工業(yè)上可用它作金屬探傷，或檢查金屬板的厚度。例如，飛機、火車、輪船上的主軸是用鋼材鍛壓而成的，里面有沒有砂眼或裂縫呢？以前是用破壞法抽樣檢查的，可靠性差，又浪費材料，現(xiàn)改用γ射線來探查，準確度高，又不損耗材料；在農(nóng)業(yè)上用γ射線來適當照射種子，能使農(nóng)作物增產(chǎn)，還能增強某些作物的抗病能力，改良農(nóng)作物的品質(zhì)；在醫(yī)學(xué)上還可用γ射線作放療，醫(yī)治惡性腫瘤。

事物總是一分為二的，γ射線能殺死癌細胞，也能殺死正常細胞，或使正常細胞癌變，因此在使用放射性元素時，要注意射線的防護，要防止放射性物質(zhì)泄漏，以免對水源、空氣和工作場所造成污染。

(5)原子核的組成

深入研究表明，放射性現(xiàn)象中放出的三種射線都是從放射性元素的原子核內(nèi)釋放出來的，這表明原子核也有內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

原子核內(nèi)究竟還有什么結(jié)構(gòu)？原子核又是由什么粒子組成的呢？這是個很復(fù)雜的問題，直到目前原子核內(nèi)部的細微組成情況仍是科學(xué)研究的尖端項目之一?，F(xiàn)在我們只是粗淺地、簡單地介紹原子核內(nèi)部的基本組成情況。

①英國物理學(xué)家盧瑟福在1919年做核反應(yīng)時發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，經(jīng)過研究證明，質(zhì)子帶正電荷，其電量和一個電子的電量相同，它的質(zhì)量等于一個電子質(zhì)量的1836倍。進一步研究表明，質(zhì)子的性質(zhì)和氫原子核的性質(zhì)完全相同，所以質(zhì)子就是氫原子核。

②1932年英國物理學(xué)家查德威克又發(fā)現(xiàn)了中子，通過研究證明中子的質(zhì)量和質(zhì)子的質(zhì)量基本相同，但是不帶電，是中性粒子。在對各種原子核進行的實驗中，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和電子是組成原子核的兩種基本粒子。

板書：〈原子核是由質(zhì)子和中子組成的〉

現(xiàn)在我們已經(jīng)知道：氫原子核(H)最簡單，它就是一個質(zhì)子，核外有一個電子繞著它轉(zhuǎn)；氦原子核(He)是由2個質(zhì)子和2個中子組成的，核外有2個電子繞著它轉(zhuǎn)；鋰原子核(Li)是由3個質(zhì)子和4個中子組成的，核外有3個電子分兩層繞著它轉(zhuǎn)；鈹原子核(Be)由4個質(zhì)子和5個中子組成，核外有4個電子分兩層繞著它轉(zhuǎn)……同學(xué)們可以發(fā)現(xiàn)一個規(guī)律：

板書：〈各種原子核內(nèi)質(zhì)子的個數(shù)(核的電荷數(shù))和核外電子的個數(shù)都相同，它也等于該種元素在元素周期表中的原子序數(shù)；原子核內(nèi)質(zhì)子和中子的總數(shù)叫做核的質(zhì)量數(shù)，它等于該元素原子量的整數(shù)部分?！?p>③在某種核反應(yīng)中，一個中子變成一個電子和一個質(zhì)子。這就是原子核內(nèi)沒有電子，又會放出電子，產(chǎn)生β射線的原因。

3.小結(jié)(略)

4.布置作業(yè)

閱讀課本，了解放射性現(xiàn)象和原子核組成的基本情況。

初三物理上冊第十四章內(nèi)能的利用復(fù)習學(xué)案

為了促進學(xué)生掌握上課知識點，老師需要提前準備教案，準備教案課件的時刻到來了。在寫好了教案課件計劃后，新的工作才會如魚得水！你們知道哪些教案課件的范文呢？以下是小編為大家收集的“初三物理上冊第十四章內(nèi)能的利用復(fù)習學(xué)案”但愿對您的學(xué)習工作帶來幫助。

(總第課時）主備人：使用人：
課題：復(fù)習第十四章內(nèi)能的利用
教學(xué)目標：1．知道熱機—內(nèi)燃機的工作原理及能量轉(zhuǎn)化;
2．知道熱值和熱機效率的本質(zhì)，并能用其解決簡單的熱學(xué)問題。
教學(xué)重難點：對熱機、熱值知識的理解。
教學(xué)過程：
一、自主學(xué)習
1．燃料燃燒：能轉(zhuǎn)化為能。
2．熱機是________________，熱機分為和，常見機分為和，
3．機工作時，活塞在汽缸里做往復(fù)運動，活塞從汽缸的一端運動到另一端的過程叫___________。在一個工作循環(huán)中曲軸轉(zhuǎn)____________周，活塞在氣缸中往復(fù)運動_________次，完成________沖程，對外做________次功。在_______沖程中機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在_______沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
4．汽油機工作的四個沖程中，只有____________沖程是燃氣對活塞做功，而_________沖程、__________沖程和__________沖程要靠________________來完成。
5．柴油機和汽油機的區(qū)別是：在構(gòu)造上，汽油機氣缸頂部是_______________，而柴油機氣缸頂部是_______________；在吸氣沖程中，汽油機吸入汽缸的是________，而柴油機吸入汽缸的是________；汽油機的點出方式是_______________，柴油機的點火方式是__________。
6．_________________________________叫做這種燃料的熱值，熱值的單位是_____，公式：____。
7．酒精的熱值是3.0×107J/kg，它表示：。
煤氣的熱值是3.9×107J/m3，它表示：。
8．熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒性質(zhì)，只與燃料的有關(guān)，與燃料的
、、無關(guān)。
9．提高燃料利用率的具體措施有，，
等。
10．叫做熱機的效率。公式：_______。熱機的效率總小于1的原因是。
11．提高熱機效率的途徑有：、、
、等。
12．能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律：
。
典型例題：
天然氣灶燒水，燃燒0.5m3的天然氣，使100kg的水從20℃升高到70℃。已知天然氣的熱值為q=7.0×107J/m3。求：
（1）0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量Q放。
（2）水吸收的熱量Q吸。
（3）燃氣灶的效率η。

限時訓(xùn)練：（每題2分，共10分）
1．如圖所示，在試管中裝些水，用軟木塞塞住，加熱使水沸騰，水蒸氣會把軟木塞沖出．在這個過程中，燃料的能轉(zhuǎn)化為能，傳給水和水蒸氣。水蒸氣把塞子沖出時，水蒸氣的能轉(zhuǎn)化為塞子的能。
2．下面關(guān)于汽油機與柴油機的說法中，不正確的是（）。
A．汽油機與柴油機使用的燃料不同
B．柴油機采用壓燃式點火，汽油機采用點燃式點火
C．柴油機氣缸頂部有個噴油嘴，汽油機氣缸頂部有個火花塞
D．柴油機與汽油機除使用的燃料不同外，在構(gòu)造上完全相同
3．四沖程汽油機在工作過程中，將燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的沖程是（）
A．吸氣沖程B．壓縮沖程C．做功沖程D．排氣沖程
4．汽油機的一個工作循環(huán)是由四個沖程組成的，圖中表示做功沖程的是（）

5．在柴油機的壓縮沖程中，氣體的溫度和內(nèi)能變化情況是（）
A．溫度升高，內(nèi)能增大B．溫度降低，內(nèi)能減小
C．溫度不變，內(nèi)能不變D．溫度降低，內(nèi)能增大

九年級物理第十四章《內(nèi)能利用》教學(xué)設(shè)計

教案課件是每個老師工作中上課需要準備的東西，大家在認真準備自己的教案課件了吧。我們制定教案課件工作計劃，可以更好完成工作任務(wù)！你們清楚教案課件的范文有哪些呢？小編特地為您收集整理“九年級物理第十四章《內(nèi)能利用》教學(xué)設(shè)計”，歡迎您閱讀和收藏，并分享給身邊的朋友！

九年級物理第十四章《內(nèi)能利用》教學(xué)設(shè)計

第十四章內(nèi)能的利用

課程標準內(nèi)容

3．1．1了解能量及其存在的不同形式。描述各種各樣的能量和生產(chǎn)、生活的聯(lián)系。

3．1．2通過實驗，認識能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，不同形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化。

例1試管中的水蒸氣把橡膠塞彈出（實驗時注意安全），水蒸氣對橡膠塞做功，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成了橡膠塞的機械能。

3．3．1從能量轉(zhuǎn)化的角度認識燃料的熱值。

3．3．3了解熱機的工作原理。知道內(nèi)能的利用在人類社會發(fā)展史上的重要意義。例了解蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機的基本原理及這些發(fā)動機對生產(chǎn)力發(fā)展所起的作用以及對環(huán)境的影響。

3．5．1知道能量守恒定律。列舉日常生活中能量守恒的實例。有用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點分析問題的意識。

3．5．2從能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的角度認識效率。

3．5．3知道能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有一定的方向性。例知道熱水散發(fā)的能量不可能全部自動聚集起來。

節(jié)題

課時

教學(xué)目標

新變化及教學(xué)落實建議

第1節(jié)

熱機

1

1、了解四沖程汽油機和柴油機的基本工作原理。

2、通過演示實驗使學(xué)生了解可以利用內(nèi)能來做功。展示蒸汽機的工作原理，各種熱機的出現(xiàn)，知道內(nèi)能的利用在人類社會發(fā)展史上的重要意義。

3、汽油機工作過程視頻，利用課件或模型講解四沖程汽油機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。

4、通過演示實驗培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問題的能力。

5、通過不同形式對比汽油機和柴油機的不同，會用對比方法學(xué)習，有整理方法和習慣。

1、增加柴油機

建議：

2、用柴油機教學(xué)鞏固內(nèi)燃機的工作原理

3、通過表格等不同方式比較汽油機和柴油機的異同。在選擇方式整理的過程中鞏固知識。

4、在演示實驗中明確能量轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化的過程，為能量守恒奠基。

第2節(jié)

熱機的效率

1

1、知道燃料燃燒的過程能量轉(zhuǎn)化，從能量轉(zhuǎn)化的角度認識燃料的熱值（定義、單位、意義）。會計算燃料燃燒時放熱

2、分析燃料燃燒熱量的散失了解燃料的利用率，討論提高燃料利用率的方法。

3、知道熱機的效率及提高熱機效率的方法

5、通過閱讀sTs從火車到火箭，了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義。

1、熱值的定義改變

建議：

2、注意到熱值的兩個單位，計算燃料燃燒時放熱。

3、從燃料的利用率到熱機效率，逐漸認識效率的含義。

4、課外活動。查閱資料或訪問技術(shù)人員，了解內(nèi)燃機中燃料釋放熱量的去向，討論提高效率的可能途徑。

第3節(jié)

能量的轉(zhuǎn)化和守恒

1

1、通過實例了解有哪些不同形式的能量，能舉出生活中能量轉(zhuǎn)化的實例。通過學(xué)生自己做小實驗,發(fā)現(xiàn)各種現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系,體會各種形式能量之間的相互轉(zhuǎn)化

2、知道能量守恒定律，能舉出日常生活中能量守恒的實例

3、對能量的轉(zhuǎn)化和守恒有感性的認識,為建立科學(xué)世界觀和科學(xué)思維方法打基礎(chǔ)，有用能量守恒的觀點分析物理現(xiàn)象的意識。

4、能分析生活中能量轉(zhuǎn)化的實例，鍛煉分析能力。

5、通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移,認識效率。能說明效率的意義。

1、從第一節(jié)演示實驗中的能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移分析，到第二節(jié)的燃料燃燒熱量的去向，熱機的效率，都是為認識能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移、能量守恒定律、效率奠定基礎(chǔ)，教學(xué)中需要把握教學(xué)內(nèi)容之間的聯(lián)系，循序漸進提升到認識水平。

2、課后習題中增加說明效率的意義，體現(xiàn)出課標“3．5．2從能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的角度認識效率”

3、討論和分析簡單的永動機設(shè)計方案，說明永動機是不可能造成的。

復(fù)習

1

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