高中物理 4.3 讓射線造福人類精品課件 滬科版選修35.ppt

4 3讓射線造福人類 核心要點突破 課堂互動講練 課前自主學(xué)案 知能優(yōu)化訓(xùn)練 4 3 課標(biāo)定位 課標(biāo)定位 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 了解正電子的發(fā)現(xiàn)過程 2 了解探測射線的儀器和方法 3 了解放射性的應(yīng)用和保護 重點難點 射線的應(yīng)用 課前自主學(xué)案 一 人工放射性元素的發(fā)現(xiàn)約里奧 居里夫婦在發(fā)現(xiàn)中子時錯失一次良機 但后來的一個重大發(fā)現(xiàn) 為發(fā)現(xiàn)更多的放射性元素開辟了全新的途徑 他們的重大發(fā)現(xiàn)是發(fā)現(xiàn)了 用 粒子轟擊鋁箔時除探測到預(yù)料中的中子 還意外地探測到了正電子 原來是 粒子轟擊鋁箔后 得到了一種新元素 磷的一種同位素 這種新元素具有正電子放射性 放射性同位素 核反應(yīng)方程是 人們用原子反應(yīng)堆和加速器生產(chǎn)的放射性同位素已達(dá)2000多種 二 探測射線的儀器和方法1 計數(shù)器它的主要部分是一個計數(shù)管 外面是一支玻璃管 里面有一個 接在電源負(fù)極 這是陰極 穿過圓筒軸心的 接電源正極 這是陽極 管里面充有低壓 氣體 工作時在兩極間加上的電壓通常略 管內(nèi)氣體的擊穿電壓 銅圓筒 鎢絲 惰性 低于 當(dāng)射線通過管內(nèi)時 會使氣體發(fā)生 產(chǎn)生的 和 在強電場作用下分別向陽極和陰極加速運動 與管內(nèi)的氣體分子發(fā)生碰撞 又使氣體電離 產(chǎn)生了電子 一個粒子進(jìn)入玻璃管內(nèi)就會產(chǎn)生大量的電子和正離子 就形成一次瞬間導(dǎo)電 電路中形成一次 電子儀器把這次脈沖記錄下來 電離 電子 正離子 相當(dāng)強的電流 2 云室其結(jié)構(gòu)為一個圓筒狀容器 上蓋透明 底部是一個可在小范圍活動的 實驗時先往容器內(nèi)加入少量的酒精 使容器內(nèi)形成飽和汽 然后迅速下拉活塞 氣體迅速膨脹 溫度降低 酒精蒸汽達(dá)到 狀態(tài) 粒子穿過該空間時 沿途使氣體分子 產(chǎn)生離子 過飽和汽就會以這些離子為核心 于是顯示出射線的徑跡 活塞 過飽和 電離 凝結(jié)成一條霧跡 3 乳膠照相利用高速運動的帶電粒子能使 感光的特性 可以直接用照相膠片來得到粒子的徑跡 照相底片 三 射線是把雙刃劍1 射線的應(yīng)用應(yīng)用共有兩個方面 一方面是作為 另一方面是作為 射線源 示蹤原子 2 放射性污染及其防護在人類生活中存在著自然輻射 像空氣 水 還有一些生活用品等 這類放射源的輻射都 沒有發(fā)現(xiàn)對人體健康有什么影響 過強的輻射 無論是哪種射線 包括電磁輻射 都會對 造成危害 防護方法是 遠(yuǎn)離放射源 對廢棄的放射源要交給公安部門或在指定地點深埋 并要遠(yuǎn)離水源等等 很弱 生物體 思考感悟家用電器中 有哪些屬于有輻射的電器 都是些什么輻射 提示 電視機 電腦 微波爐 手機 電冰箱等等 電視機 電腦中除了有電磁輻射 還有x射線輻射 液晶屏除外 其他幾乎所有的家用電器都有電磁輻射 只是這些輻射的強度都很低 都在國家規(guī)定的安全范圍以內(nèi) 但在購買家電時一定要注意有沒有國家安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定 否則就有可能出現(xiàn)輻射超標(biāo)的危險 核心要點突破 一 探測射線的儀器和方法1 探測射線常用計數(shù)器 云室 乳膠照相等儀器進(jìn)行 2 為什么云室中 粒子徑跡粗而直 粒子徑跡細(xì)而彎 粒子徑跡細(xì)而碎 粒子的質(zhì)量比較大 在氣體中飛行不易改變方向 并且電離本領(lǐng)大 沿途產(chǎn)生的離子多 所以它在云室中的徑跡直而粗 粒子的質(zhì)量小 跟氣體碰撞時容易改變方向 并且電離本領(lǐng)小 沿途產(chǎn)生的離子少 所以它在云室中的徑跡比較細(xì) 且常常發(fā)生彎曲 粒子的電離本領(lǐng)更小 一般看不到它的徑跡 特別提醒 根據(jù)徑跡的長短和粗細(xì) 可以知道粒子的性質(zhì) 把云室放在磁場中 從帶電粒子運動軌跡的彎曲方向 還可以知道粒子所帶電荷的正負(fù) 二 放射性同位素及其應(yīng)用和防護1 人造放射性同位素的優(yōu)點 1 放射強度容易控制 2 可以制成各種所需的形狀 3 半衰期很短 廢料容易處理 2 應(yīng)用 1 工業(yè)部門使用射線測厚度 利用 射線的穿透特性 2 煙霧報警器的使用 利用射線的電離作用 增加煙霧導(dǎo)電離子濃度 3 農(nóng)業(yè)應(yīng)用 射線使種子的遺傳基因發(fā)生變異 殺死腐敗細(xì)菌 抑制發(fā)芽等 4 做示蹤原子 利用放射性同位素與非放射性同位素有相同的化學(xué)性質(zhì)的特性 三 放射性的污染與防護 特別提醒 放射性的應(yīng)用 一是利用放射線的特性 電離作用 穿透能力等 二是作為示蹤原子 即時應(yīng)用 即時突破 小試牛刀 用人工方法得到放射性同位素 這是一個很重要的發(fā)現(xiàn) 天然的放射性同位素只不過40幾種 而今天人工制成的放射性同位素已達(dá)2000多種 幾乎每種元素都有放射性同位素 放射性同位素在工業(yè) 農(nóng)業(yè) 醫(yī)療衛(wèi)生和科學(xué)研究的許多方面都得到了廣泛的應(yīng)用 帶電的驗電器在放射線照射下電荷會很快消失 其原因是 a 射線的貫穿作用b 射線的電離作用c 射線的物理 化學(xué)作用d 以上三個選項都不是解析 選b 驗電器周圍的空氣在射線電離作用下被電離后變成導(dǎo)電氣體 因此會將驗電器上的電荷很快導(dǎo)走 故b項正確 課堂互動講練 關(guān)于放射性同位素 以下說法正確的是 a 放射性同位素與放射性元素一樣 都具有一定的半衰期 衰變規(guī)律一樣b 放射性同位素衰變可生成另一種新元素c 放射性同位素只能是天然衰變時產(chǎn)生的 不能用人工方法制得d 以上說法均不對 思路點撥 放射性同位素是人工轉(zhuǎn)變后得到的 但也存在天然的 精講精析 放射性同位素也具有放射性 半衰期也不受物理和化學(xué)因素的影響 衰變后形成新的原子核 選項a b正確 大部分放射性同位素都是人工轉(zhuǎn)變后獲得的 c d錯誤 答案 ab 如圖4 3 1所示是工廠利用放射線自動控制鋁板厚度的裝置示意圖 圖4 3 1 如果工廠生產(chǎn)的鋁板厚度為1mm 在 和 三種射線中 哪一種對鋁板的厚度控制起主要作用 為什么 思路點撥 解答本題時應(yīng)把握以下兩點 1 射線能夠穿透鋁板 2 鋁板厚度變化時射線強度變化明顯 自主解答 因為 射線的貫穿本領(lǐng)很小 一張薄紙就能把它擋住 更穿不過1mm的鋁板 射線的貫穿本領(lǐng)很強 能穿過幾厘米厚的鉛板 1mm左右的鋁板厚度發(fā)生變化時 透過鋁板的 射線強度變化不大 射線的貫穿本領(lǐng)較強 能穿過幾毫米的鋁板 當(dāng)鋁板厚度發(fā)生變化時 透過鋁板的 射線強度變化較大 探測器可明顯地反映出這