幼兒園母親節(jié)的教案
發(fā)表時間:2020-10-21第十四章 第三節(jié) 大氣的壓強。
第十四章第三節(jié)大氣的壓強
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能目標(biāo)
1.了解大氣壓的存在.知道大氣壓強的數(shù)值是很大的.
2.理解托里拆利實驗原理.
3.培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納能力.
4.培養(yǎng)學(xué)生動手實驗?zāi)芰Γ?p>5.培養(yǎng)應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力.
(二)過程與方法
1.對托里拆利實驗原理進行分析,使學(xué)生掌握推理的方法.
2.滲透等效思想.
(三)情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo)
通過馬德堡半球?qū)嶒灥膶W(xué)習(xí),使學(xué)生愛科學(xué);在對托里拆利實驗原理的學(xué)習(xí),使學(xué)生體會理性思維的成就.
二、課時安排
1課時
三、教具學(xué)具準(zhǔn)備
(1)桌面上實驗器材清單:吸管、集氣瓶、去芯的酒精燈、鑷子、鐵架臺、鵪鶉蛋、水槽、大小試管、保溫杯(內(nèi)裝熱水)、紙杯、縫衣針、硬紙片、塑料吸盤、氣球各一個。
(2)配套多媒體課件一套、罐頭一瓶、集氣瓶、去芯的酒精燈、鑷子、鐵架臺、鵪鶉蛋、水槽、大小試管、熱水瓶各一個、有色水少量、馬德堡實驗裝置一套。
四、教學(xué)過程
(一)、新課引入:同學(xué)們,今天老師先要來當(dāng)一回魔術(shù)師,給大家表演兩個魔術(shù)。這里有兩根內(nèi)徑差不多大的試管,它們重疊起來倒置后,如果不用手托住,你們猜猜會不會掉?在大試管里注入大半試管的水,將小試管慢慢插入大試管中,這時把兩管同時倒立過來,注意了,奇怪的事情發(fā)生了,(請學(xué)生回答:小試管不但不往下掉,還往上升呢。)再來一個:我桌上有一個鵪鶉蛋,大家看好了,現(xiàn)在我要讓小燒瓶把蛋整個吞下去。看我變變變,瞧,進去了!剛剛的兩個小魔術(shù)是不是老師施了魔法呢?不是的,學(xué)完“大氣壓強”這一節(jié)內(nèi)容后,同學(xué)就知道為什么了。
二、講授新課:同學(xué)回憶一下上一章液體壓強產(chǎn)生的原因:液體受重力作用且有流動性,因而對浸入其中的物體有壓強,同理,空氣受重力作用且有流動性,因而對浸入其中的物體也有壓強,這個壓強就叫大氣壓強,簡稱大氣壓或氣壓。有同學(xué)可能會講,空氣本來就看不見、摸不著,我倒是可以通過空氣的流動形成的風(fēng)來知道它的存在,這大氣壓我怎么知道有沒有呢?大屏幕演示馬德堡半球?qū)嶒炦^程,介紹半球構(gòu)造,再請同學(xué)抽氣后拉半球。大氣壓時時刻刻都在我們身邊,不管抽沒抽氣,半球外部始終受大氣壓作用。只不過,抽氣前,內(nèi)外氣壓值一樣,所以顯現(xiàn)不出來;抽氣后,外界大氣壓遠大于瓶內(nèi)氣壓,因而表現(xiàn)出把兩個半球緊緊壓在一起了。馬德堡半球?qū)嶒災(zāi)苡辛ψC明大氣壓的存在。實際上能證明大氣壓存在的實驗有很多,同學(xué)利用桌面上給你的器材,動手做幾個實驗吧。要記得哦,只有內(nèi)外有氣壓差,大氣壓才能顯露出來。找找看,你能設(shè)計出幾個跟大氣壓有關(guān)的實驗?小組成員可以互相討論、互相協(xié)作,看哪一組想得最多。完成一個記錄一個。表格也在桌上。開始。(幾分鐘后,有代表性地請學(xué)生宣讀實驗記錄,并請同學(xué)分析實驗成功或不成功的原因。)
通過剛剛的實驗同學(xué)發(fā)現(xiàn)有的小組用小試管裝滿水后從水槽中倒提出來水一滴不灑,有的小組用大試管做這個實驗結(jié)果也一樣,那是不是說大氣壓能無限制地支持任意高度的水柱呢?早在1640年,在意大利北部佛羅倫薩城,塔斯坎寧大公爵在家里的花園中修建了一座十分精美的噴水池,為了保證有足夠的水源供給,就在園中挖了一口井,井口離地面足有十多米,并且裝上了強有力的抽水機。大公爵和設(shè)計師想,在晨曦中噴泉與園內(nèi)景色相映一定美極了。工程完成后,大公爵選擇了吉日邀請了親朋好友,正式揭幕噴泉。可是十分掃興,盡管抽水機不停地工作,噴水池卻噴不出一滴水來。在實際上,在當(dāng)時的生產(chǎn)實踐中,這類問題不止出現(xiàn)一次。礦工們早就發(fā)現(xiàn)無論費多大的努力都不可能把礦井里的水吸到離地面10米以上的地方。噴水池風(fēng)波雖然結(jié)束了,但問題卻留給了科學(xué)家。到底大氣壓能支持多高的水柱?大氣壓到底有多大呢?三年之后,一位青年學(xué)者找到了答案,他就是伽利略的學(xué)生托里拆利。
因為水銀有毒,所以現(xiàn)在在課堂上不做托里拆利實驗了。托里拆利也在實驗后4年39歲就辭世了,又是一位為科學(xué)獻身的偉大科學(xué)家。這個實驗我們可通過視頻錄像來了解全過程。
通過實驗我們知道,大氣壓能支持76厘米的水銀柱,而水銀的密度是水密度的13.6倍,也就是說能支持水柱的高度應(yīng)為13.6×0.76m,約為10m,如果超過了這個值,則無論用多強勁的抽水機都白搭,而且如果違背了科學(xué),再選良辰吉日都是無稽之談。
再問同學(xué)一個問題:我們?nèi)梭w周圍會不會有大氣壓?有,那為什么沒把我們壓癟?同學(xué)們都看過電影、電視里的宇航員在太空遨游時,都要穿著厚厚的宇航服,你知道這是為什么嗎?如果不穿,會怎么樣?同學(xué)們再開動腦筋,找找我們周圍還有哪些跟大氣壓有關(guān)的現(xiàn)象?聯(lián)想:注射器吸取藥液過程、鋼筆吸水過程、塑料掛衣鉤掛書包。
我們一起回顧一下,我們今天主要認(rèn)識了大氣壓的存在,并知道了大氣壓的大小?;氐介_始我給同學(xué)演示的兩個小實驗,同學(xué)能解釋原因嗎?同學(xué)再想想有沒有辦法把蛋再完整的給吐出來?啟發(fā)學(xué)生上臺操作演示完實驗后,告訴學(xué)生:大氣壓雖然可以簡稱氣壓,但大氣壓和氣壓還是有區(qū)別的。嚴(yán)格說起來,大氣壓只是氣壓的一種,是外部空氣產(chǎn)生的壓強;而氣壓還包括封閉空氣產(chǎn)生的壓強、水蒸氣或其他各種氣體產(chǎn)生的壓強等。當(dāng)瓶內(nèi)氣壓大于外界大氣壓時,鵪鶉蛋就被壓出來了。
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第三節(jié)大氣壓強學(xué)案
第三節(jié)大氣壓強學(xué)案
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道大氣壓強現(xiàn)象.2.會初步應(yīng)用大氣壓強的知識解釋簡單現(xiàn)象.3.知道大氣壓與高度的關(guān)系.4.知道大氣壓與溫度和體積的關(guān)系.
補充
大氣壓強除了有類似于液體壓強的特點外,還有自身的特點,在溫度不變時,一定量的氣體的體積越小,壓強越大,體積越大,壓強越小.在體積不變時,一定量的氣體的溫度越高,壓強越大,溫度越低,壓強越小.
每種液體都有一定的沸騰溫度,叫做沸點.一切液體的沸點,都隨氣壓減小而降低,氣壓增大而升高.
典型例題
例1.將托里拆利實驗中的玻璃管傾斜30,則玻璃管中水銀柱的長度變化情況是(),玻璃管中水銀柱的高度變化情況是()
A不變B變長C變短D無法確定
例2.在冬天,裝有一定量水的熱水瓶過了一段時間后,軟木塞不易拔出,這主要是由于()
A瓶內(nèi)氣壓小于大氣壓B瓶內(nèi)氣壓大于大氣壓
C瓶塞遇冷收縮D塞子與瓶口間的摩擦力增大
例3.在海拔2000m范圍內(nèi),可近似地認(rèn)為每升高12m,大氣壓減小1mm水銀柱,用水銀氣壓計在山腳下測量地結(jié)果是758mm水銀柱,在山頂測量的結(jié)果是648mm水銀柱,則山的高度大約是_________m.
課后鞏固(必做題)
1.證明大氣壓存在的實驗是_____________,最早準(zhǔn)確測出大氣壓強值的實驗是_________
2.1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=________mm水銀柱產(chǎn)生的壓強=__________Pa.
3.在大氣壓為760mm水銀柱的房間里做托里拆利實驗,測出管內(nèi)水銀柱的高度為755mm,可能的因為是()
A玻璃管太長了B玻璃管放斜了C管內(nèi)水銀面上方進入少量空氣D玻璃管比較粗
4.在托里拆利實驗中,如果將玻璃管由豎直變?yōu)閮A斜,則()
A水銀柱長度增大,高度升高B水銀柱長度不變,高度降低
C水銀柱長度減小,高度減小D水銀柱長度增加,高度不變
5.關(guān)于托里拆利實驗,下面說法中正確的是()
A玻璃管內(nèi)徑越大,管內(nèi)、外水銀面高度差越小
B往水銀槽內(nèi)多倒些水銀,管內(nèi)、外水銀面高度差增大
C玻璃管傾斜,管內(nèi)、外水銀面高度差不變,水銀柱變長
D玻璃管內(nèi)頂端進入一些空氣,管內(nèi)、外水銀面高度差不變
6.下列現(xiàn)象中與大氣壓無關(guān)的是()
A把藥液注射進肌肉里B用手拍掉衣服上的灰塵
C用打氣筒給車胎打氣D用抽水機抽水
7.下列現(xiàn)象中,不能說明大氣壓存在的是()
A堵上茶壺蓋上的小孔,茶壺里的水就不容易被倒出來
B用吸管能把飲料吸入口中
C生產(chǎn)燈泡時,抽氣機抽出燈泡內(nèi)的空氣
D兩塊玻璃合在一起,中間有水時,很難將它們分開
8.某同學(xué)估測大氣對0.3m2的課桌上表面的壓力大約是()
A3×102NB3×103NC3×104ND3×105N
9.用吸管從瓶子里吸飲料時,使飲料上升到嘴里的力是()
A嘴的吸力B大氣的壓力C瓶底的壓力D瓶壁的吸力
10.在瓶內(nèi)點燃浸過酒精的棉花,然后用剝了殼的熟雞蛋堵住瓶口,雞蛋就會進入瓶內(nèi),這是因為()
A瓶內(nèi)由于熱脹,使雞蛋掉入瓶中B瓶內(nèi)氣體將雞蛋吸入瓶中
C瓶內(nèi)氣體壓強變小,大氣壓將雞蛋壓入瓶中D雞蛋受重力作用而掉入瓶中
11.肺與外界的氣體交換是通過呼吸運動實現(xiàn)的,當(dāng)胸部容積擴大時,其內(nèi)壓強與大氣壓的關(guān)系是()
A大于大氣壓B等于大氣壓C小于大氣壓D先大于大氣壓,后小于大氣壓
12.某人用嘴將小空瓶內(nèi)的空氣吸出,小瓶馬上掛在嘴唇上,原因是()
A嘴把瓶子吸住B瓶內(nèi)所剩的空氣作用的結(jié)果
C嘴邊的唾液把瓶粘住D大氣壓把小瓶壓在嘴唇上
13.關(guān)于大氣壓的值隨高度變化的情況,下列說法正確的是()
A大氣壓隨高度的增加而增大B大氣壓隨高度的增加而減小
C大氣壓隨高度的增大先增大后減小D大氣壓與高度無關(guān)
14.關(guān)于大氣壓的變化,以下錯誤的是()
A在不同的地方,大氣壓可能不同B在同一地方,不同時間的大氣壓可能不同
C離海平面越高大氣壓越大D1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=76cm水銀柱,這個關(guān)系不隨時間,地點改變
15.一位小朋友的氫氣球不小心脫手升到了空中,當(dāng)氣球升到高空時發(fā)生了破裂,以下關(guān)于氣球升到高空破例的原因,分析正確的是()
A高空大氣壓增大,氣球體積減小,將氣球壓破
B高空大氣壓增大,氣球體積增大,將氣球脹破
C高空大氣壓減小,氣球體積增大,將氣球脹破
D高空大氣壓減小,氣球體積減小,將氣球壓破
16.水在88℃時就沸騰了,由此可知水面上方的氣壓()
A一定等于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓B一定小于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓
C一定大于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓D可能等于2標(biāo)準(zhǔn)大氣壓
第十四章句子的種類(二)
第十四章句子的種類(二)
三、祈使句
用于表示請求、勸告或命令的句子,叫祈使句。通常句子中不帶主語,謂語動詞用原形,句末用驚嘆號或句號,朗讀用降調(diào)。
1?主語為第二人稱的祈使句
這一類祈使句的主語是you(受話對象),在習(xí)慣上被省略。
肯定形式的祈使句:
(1)句型:動詞原形+其他成分(省略主語)
Wathchout!
小心!
TurndowntheTV.
把電視聲音調(diào)小些!
Payattentiontotheblackboard,please.
請注意看黑板。
(2)在動詞之前加do,以便加強語氣。
Doattendthismeeting,please.
請務(wù)必參加這個會議。
Dopractisethissortofexercises.
務(wù)必要多練習(xí)一下這類的習(xí)題。
Dostudyharder.
務(wù)必要更努力地學(xué)習(xí)。
注意“VBLD“,你就會用祈使句“V(動詞原形)”結(jié)構(gòu)(動態(tài)句)
“B(Be)”結(jié)構(gòu)(靜態(tài)句)
“L(Let)”結(jié)構(gòu)(使役句)
“D(Dont)”結(jié)構(gòu)(否定句)
(3)為了表示客氣,可在句首或句尾加please。(please在句末時,其前要加逗號“,”)
Sitdown,please.
請坐。
Speakalittlelouder,please.
請大一點聲音講話。
Passmethedictionary,please.
請遞給我那本詞典。
(4)如果祈使句中有呼喚語,必須要用逗號隔開,置于句首或句末都可以。
Susan,singasongforus!
蘇姍,給我們唱一首歌!
Comehere,Susan.
過來,蘇姍。
(5)否定形式的祈使句:Dont+原形動詞
Dontbenervous!
別緊張!
Dontstayinthecup,Jerry!
別待在茶杯里,杰瑞!
Pleasedontwalkonthegrass.
請不要在草地上行走。
Dontbelateagain!
別再遲到了!
注意:“No+動名詞”也是常用的表示禁止的形式,尤其多用于標(biāo)牌、警語等公共場合。例如:
Noparking.禁止停車。
Nosmoking.禁止吸煙。
Nospitting.禁止吐痰
2?主語為第一和第三人稱的祈使句
這一類祈使句多以Let作為句子的開頭。
(1)肯定形式:Let+賓格(me,us,him,her,it或名詞)
Letmehelpyou!讓我來幫你!
Letsdoittogether.咱們一起干。
Lethimtryagain.讓他再試一次。
Letthemgo!讓他們走!
注意:Lets包括對方,而Letus不包括對方。這一點在反意問句中最為明顯。
Letsgoswimming,shallwe?
咱們?nèi)ビ斡景?,怎么?
Letusgoswimming,willyou?
讓我們?nèi)ビ斡景?,行?(征求對方意見)
(2)否定形式:
①Let(us,me)+not+動詞原形
②Dontlet+第三人稱賓格或名詞+動詞原形
Letsnotwaitforher.
咱們別等她了。
Letsnotwastetime.
我們不要浪費時間了。
Letmenotstayalonehere,please.
請不讓我一個人留在這。
Dontletthemgo!
別讓他們走!
Dontlethimstandthere.
別讓他站在那里。
Dontletthedogbarkoverthere.
別讓狗在那邊叫了。
注意:
1.“回答Lets...的反意疑問句時,肯定用“Yes,lets.”,否定時用“No,letsnot.”。
Letsplayfootball,shallwe?
Yes,lets/No,letsnot.
咱們踢一會兒球,怎么樣?
好吧,踢一會兒。/不,別踢了。
2.祈使句與條件句的轉(zhuǎn)換
祈使句相當(dāng)于一個if引導(dǎo)的條件狀語從句。
祈使句:Workhardandyoullbesuccessful.
條件句:Ifyouworkhard,youllbesuccessful.
如果你努力干,你會成功的。
四、感嘆句
感嘆句用于表示喜悅、驚訝和氣憤等情緒,帶有強烈的感情色彩。感嘆句有兩種:
1?What+名詞(或詞組)
這類句子結(jié)構(gòu)常為:What(a/an)+形容詞+名詞+主語+謂語!主語謂語常在口語中省略。
Whatafinedayitis!
多好的天呀!
Whataprettygirlyouhave!
你有多么漂亮的一個姑娘啊!
Whatdiligentstudentstheyare!
他們是多么用功的學(xué)生啊!
感嘆句用法口訣感嘆句,并不難,What或How放句前,強調(diào)部分要弄清,它在嘆詞“啊”字前。強調(diào)名詞用What,其余用How很簡單。為了簡潔而明快,主謂省去也常見。
2?How+形容詞或副詞
這類句子結(jié)構(gòu)常為:How+形/副詞+名詞+謂語!主語謂語有時也被省略。
Howcleveryoursonis!
你兒子多聰明啊!
Howbeautifulyourcaris!
你的車真漂亮!
Howfastshedrives!
她開車多快啊!
Howtallyouhavegrown!
你長得真高呀!
Howwellhedances!
他跳得多好啊!
How還可以修飾動詞,表示強烈感情。
HowIwanttobeapilot!
我多么想當(dāng)一個飛機駕駛員啊!
Howshewasastonishedathiswords.
對他的話她感到多么驚訝!
Howtheyareamusedattheperformance!
他們看這場演出多高興啊!
注意:what和how引導(dǎo)的兩種感嘆句,在口語中常把后一部分即陳述部分省略。例如:
Howfast!真快!
Howcrowded!太擠了!
Whatheavytraffic!交通多么擁擠!
Whatanhonestman!多么誠實的人!
區(qū)別:感嘆句與特殊問句的區(qū)別
它們的主要區(qū)別是:感嘆句之后為陳述語序,而特殊問句的語序要顛倒成為疑問語序。
感嘆句:Howfaritis!(陳述語序)真遠啊!
特殊問句:Howfarisit?(疑問語序)有多遠?
感嘆句:Howbusyyouare!(陳述語序)你多么忙啊!
特殊問句:Howbusyareyou?(疑問語序)你有多忙?
3?特殊結(jié)構(gòu)的感嘆句
(1)that引導(dǎo)的從句(常省略主句),表示愿望、感嘆:
Thatheshoulddosuchathing!
真想不到他竟會干出這種事情來!
Oh,thatIshouldlivetoseethis.
真沒想到我會碰上這樣的事。
Thatyou,too,shouldturnagainstme!
真沒想到,你也反對我。
Tothinkthathecouldbesoungrateful!
真沒想到他竟會如此忘恩負(fù)義!
(2)if引導(dǎo)的從句,表示和事實相反的愿望。(用過去時態(tài)的虛擬語氣)
IfIwerewithyounow!(與現(xiàn)在相反)
要是現(xiàn)在我跟你在一起多好啊!
Ifitweresunnynow!(與現(xiàn)在相反)
要是現(xiàn)在陽光明媚多好??!
IfIhadbeenwarned!(與過去相反)
要是有人及早提醒我多好啊!
IfIhadtakenyouradvice!(與過去相反)
要是我采納你的建議就好了!
③另外一些表示情緒的單詞或詞組,也可視為感嘆句。
Wonderful!太好了。
Amazing!真了不起!(令人驚奇)
Itsgreat!太棒了!
OhDear!天哪
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(jì)以前,人們一直認(rèn)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(rèn)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(rèn)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(rèn)識是沒有止盡的。我們先來學(xué)習(xí)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(fù)電荷,我們把它叫做β射線。研究發(fā)現(xiàn)β射線由帶負(fù)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(xì)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(zhǔn)確度高,又不損耗材料;在農(nóng)業(yè)上用γ射線來適當(dāng)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(xì)胞,也能殺死正常細(xì)胞,或使正常細(xì)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(xì)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。〉
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?zhǔn)椒磻?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?!?br>
(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(dāng)于2500噸標(biāo)準(zhǔn)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?zhǔn)椒磻?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?zhǔn)椒磻?yīng)。
如果對裂變的鏈?zhǔn)椒磻?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(xí)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(dāng)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(dāng)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?zhǔn)椒磻?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(xí)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(dāng)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(dāng)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?zhǔn)椒磻?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
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?zé)?br>
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?zhǔn)椒磻?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?zhǔn)椒磻?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