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1、193 探测射线的方法新课标要求一知识及技能1知道放射线的粒子及其他物质作用时产生的一些现象.2知道用肉眼不能直接看到的放射线可以用适当的仪器探测到3了解云室、气泡室和计数器的简单构造和根本原理二过程及方法1能分析探测射线过程中的现象.2培育学生运用结论正确类比推理的实力三情感、看法及价值观1培育学生仔细严谨的科学分析问题的品质.2从知识是相互关联、相互补充的思想中，培育学生建立事物是相互联系的唯物主义观点3培育学生应用物理知识解决实际问题的实力教学重点依据探测器探测到的现象分析、探知各种运动粒子。教学难点1探测器的构造及根本原理。2如何视察试验现象,并依据试验现象，分析粒子的带电、动量、能量
2、等特性，从而推断是何种射线，区分射线的本质是何种粒子。教学方法老师启发、引导，学生探讨、沟通。教学用具：1挂图，试验器材模型，课件等。2多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。课时支配1 课时教学过程一引入新课复习提问：前面我们学习了自然放射现象，知道了三种射线的本质请同学们回忆：、射线的本质是什么？各有那些特征？学生答复：略点评：通过学生回忆三种放射线的本质以及三种粒子的根本特征，既用引导新课，也为后面分析探测器探测到的现象供应理论依据。老师进一步设问：放射线是看不见的，我们是如何探知放射线的存在的呢？这节课，我们来学习几种常用的探测射线的方法二进展新课老师：引导学生阅读教材83
3、页的第一局部，思索并探讨：放射线虽然看不见，但我们依据什么来探知放射线的存在呢？学生阅读教材并探讨后会答复：放射线虽然看不见，但我们可依据放射线的粒子及其他物质作用时产生的一些现象来探知放射线的存在学生答复上述问题后老师追加提问：这些现象主要有哪些呢？学生会抢着答复：这些现象主要有：1使气体电离，这些离子可使过饱和汽产生云雾或使过热液体产生气泡；2使照相底片感光；3使荧光物质产生荧光点评：培育学生阅读教材、提取有用信息的实力。下面我们学习三种核物理探讨中常用的探测射线的方法1威耳逊云室老师：引导学生阅读教材“威耳逊云室局部的内容，并组织学生对课文内容进展探讨提问：1构造是什么？2根本原理是什么
4、？3怎样才能视察到射线的径迹？引导学生答复下列问题1，并进展补充评价 学生探讨并选出代表答复下列问题1：威耳逊云室主要局部是一个圆筒状容器，下部是一个可以上下移动的活塞，上盖是透亮的，可以通过它来视察和拍摄粒子运动的径迹室内由光源通过旁边的窗子照明少量放射性物质放射源放在室内侧壁旁边或放在室外，让放射线从侧壁的窗口射入 点评：培育学生在日常生活中多留意视察的良好习惯。老师：引导学生答复下列问题2，并留意结合以前学过的过饱和汽的知识，讲清云室试验的根本原理学生探讨后答复下列问题2时，可能答复仍不明确，不够全面。此时，老师可多叫几个同学加以补充，最终请同学们总结威耳逊云室的原理。再请学生代表问答。
5、老师：引导学生答复下列问题3，并进展补充评价学生总结答复下列问题3：试验时，先往云室里加少量的酒精，使室内充溢酒精的饱和蒸气，然后使活塞快速向下运动，室内气体由于快速膨胀，温度降低，酒精蒸气到达过饱和状态这时假如有射线粒子从室内气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心凝聚成雾滴，这些雾滴沿射线经过的路线排列，于是就显示出了射线的径迹点评：要让学生知道，提出问题也是学习的一个重要组成局部。老师：说明这种云室是英国物理学家威耳逊18691959在1912年创建的，故叫做威耳逊云室留意向学生强调：在云室看到的只是成串的小液滴，它描述的是射线粒子运动的径迹，而不是射线本身老
6、师演示课件、出示挂图，引导学生视察、射线在云室中的径迹，比拟两种径迹的特点，并分析其缘由学生分析并答复：粒子的质量比拟大，在气体中飞行不易改变方向，并且电离本事大，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，跟气体碰撞时简单改变方向，并且电离本事小，沿途产生的离子少，所以它在云室中的径迹比拟细，且经常发生弯曲粒子的电离本事更小，一般看不到它的径迹老师点评：我们依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，可以知道粒子所带电荷的正负；依据径迹的曲率半径的大小，还可以知道粒子的动量的大小点评：培育学生视察实力，培育学生运用已学知识、结论正确类
7、比推理和归纳得出新的结论的思维实力【例1】在云室中，为什么粒子显示的径迹直而粗、粒子显示的径迹细而曲？提示：因为粒子带电量多，它的电离本事强，穿越云室时，在1cm路程上能使气体分子产生104酒精蒸汽凝聚在这些离子上，形成很粗的径迹.且由于粒子质量大，穿越云室时不易改变方向，所以显示的径迹很直。粒子带电量少，电离本事较小，在1cm路程上仅产生几百对离子，且粒子质量小，简单改变运动状态，所以显示的径迹细而弯曲.一位同学分析，其余同学补充、订正。点评：学生用自己的语言表达，根本正确即可。2气泡室老师：引导学生阅读课文，学习气泡室的根本原理提问：比拟气泡室的原理同云室的原理。学生探讨并答复：限制气泡室
8、内液体的温度和压强，使室内温度略低于液体的沸点当气泡室内压强降低时，液体的沸点变低，因此液体过热，在通过室内射线粒子四周就有气泡形成气泡室在视察比拟稀有的碰撞事务时是有很大优点的液体中原子挤得很紧，可以发生比气体中多得多的核碰撞，而我们将有比用云室好得多的时机来摄取所找寻的事务出示挂图：教材中图19.33为粒子经过气泡室时的径迹照片，老师可向学生进展简单说明老师点评：人们依据照片上记录的状况，可以分析出粒子的带电、动量、能量等状况点评：培育学生运用类比和比拟的方法来分析未知的知识，从而得到新的相识。3盖革 弥勒计数器引导学生阅读教材“盖革弥勒计数器局部的内容，并组织学生对课文内容进展探讨提问：
9、1盖革 弥勒计数管的构造如何？学生答复下列问题1：管外面是一根玻璃管，里面是一个接在电源负极的导电圆筒，筒的中间有一条接正极的金属丝管中装有低压的惰性气体如氩、氖等，压强约为10kPa20kPa和少量的酒精蒸气或溴蒸气在金属丝和圆筒两极间加上肯定的电压约1000V，这个电压稍低于管内气体的电离电压点评：老师可以强调，学生答复下列问题时，尽量用自己的语言答复。2盖革 弥勒计数管的根本原理是什么？学生答复下列问题2：盖革管的原理是某种射线粒子进入管内时，它使管内的气体电离，产生的电子在电场中被加速，能量越来越大，电子跟管中的气体分子碰撞时，又使气体分子电离，产生电子这样，一个射线粒子进入管中后可以
10、产生大量电子这些电子到达阳极，阳离子到达阴极，在外电路中就产生一次脉冲放电，利用电子仪器可以把放电次数记录下来点评：培育学生的自学实力。仔细阅读，是学习必不可少的。假如学生能够答复根本正确，老师就没有必要重复。3GM计数器的特点是什么？在学生思索和探讨的过程中，老师各个小组巡查，了解学生的驾驭状况，并进展个别答疑。学生答复下列问题3：GM计数器放大倍数很大，特别灵敏，用它来检测放射性是很便利的GM计数器只能用来计数，而不能区分射线的种类GM计数器不适合于极快速的计数GM计数器较适合于对、粒子进展计数老师：另外，还有如闪耀计数器、乳胶照相、火花室和半导体探测器等探测器装置，利用这些装置能更精确地
11、测定粒子的各种性质，感爱好的同学可以查找这方面的资料阅读随着科学技术的开展，探测射线的手段不断改良，近年来，由于探测仪器大都和电子计算机直接连接，实现了对试验全过程电子计算机限制、计算、数据处理，已经使试验方法高度自动化学生课后查阅有关资料，了解更精确的探测放射线的方法。点评：拓宽学生的知识面，进一步了解探测射线的方法还要许多。三课堂小结老师引导学生自己进展总结。学生总结，探讨。四作业：“问题及练习13题。教学体会1本节所介绍的三种仪器是核物理探讨中最根本、最常用的试验仪器，通过对仪器原理的介绍，应让学生知道，探讨原子核变化中的微观现象，可以依据各种粒子产生的次级效应来进展视察和推断，进而了解
12、核物理中这种探讨问题的方法教学中要留意渗透这一点2教学中应留意结合以前学过的知识来扶植学生理解如结合过饱和汽的知识，讲清云室的原理；结合电场的知识，讲清射线粒子进入盖革管中产生大量电子的过程3教学中应留意引导学生阅读课文内容，组织学生对课文中的问题进展探讨，由学生自己解决一局部问题老师可及时进展评价和补充，对难点和重点局部给以说明和强调4教学中尽可能地做好演示试验，或者组织学生观看图片、实物、录像或课件等5教学中留意培育学生的爱好，激励学生阅读相关书籍和资料下面介绍一种科学探讨中常用的探测射线的方法，供读者参考乳胶照相 放射线能够使照相底片感光放射线中的粒子经过照相底片上的乳胶时，使乳胶中的溴化银分解，经显影后，就有一连串的黑点显示出粒子的径迹这些径迹可用显微镜来进展视察及测量，依据径迹的长短和形态，可以推断入射粒子的性质、种类和能量乳胶的密度较大，粒子在乳胶中的射程约为空气的千分之一，因此简单看到径迹的全部乳胶照相的主要优点是能够连续地工作，能够将入射粒子每个时刻的径迹都记录下来并且，它体积小、轻巧，并能将粒子的径迹永久地保存，常用于探测高能量粒子的性质它的缺点是利用径迹来测量粒子的能量不够精确现在运用较多的是核乳胶片，及一般的照相乳胶片相比，前者含的溴化银量多，颗粒细，分布匀称，并且乳胶层通常很厚，大约是510-3到110-1厘米因此也能用来分析斜向射来的粒子的径迹