《步步高高中物理从原子核到夸克章末总结沪科选修.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《步步高高中物理从原子核到夸克章末总结沪科选修.pptx（33页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、章末总结第1页/共33页网络构建区第2页/共33页从原子核到夸克原子核的组成：核子质子中子放射现象三种射线：射线、射线、射线衰变法则衰变衰变衰变规律：质量数、守恒半衰期定义决定因素电荷数第3页/共33页从原子核到夸克探测射线的方法计数器云室乳胶照相放射性的应用和防护应用防护利用它的射线作为示踪原子粒子物理与宇宙的起源第4页/共33页专题整合区一、识记物理学史一、识记物理学史二、半衰期及衰变次数的计算二、半衰期及衰变次数的计算三、原子核物理与动量、能量相结合的综合问题三、原子核物理与动量、能量相结合的综合问题第5页/共33页一、识记物理学史近近代代核核物物理理的的探探索索和和发发现现从从根根本本
2、上上把把人人们们对对物物质质世世界界的的认认识识推推进进到到了了微微观观领领域域因因此此对对物物理理学学史史的的考考查查也也常常从从这这里里开开始始，如如电电子子的的发发现现、核核式式结结构构模模型型的的建建立立、质质子子、中中子子的的发发现现，是是高高考考考考查查的重点和热点的重点和热点第6页/共33页现总结如下：现总结如下：1汤姆生汤姆生电电子子的的发发现现第第一一大大发发现现原原子子可可以以再再分分汤汤姆姆生生“枣枣糕糕”式式原原子模型子模型2卢瑟福卢瑟福(1)粒粒子子散散射射实实验验第第二二大大发发现现否否定定了了汤汤姆姆生生原原子子模模型型卢卢瑟瑟福福原原子子模模型型(核核式式结结构
3、构)打打开开原原子子物物理理大大门门，初初步步建建立立了了原原子子结结构的正确图景，跟经典的电磁理论发生了矛盾构的正确图景，跟经典的电磁理论发生了矛盾(2)粒子轰击氮原子核粒子轰击氮原子核发现了质子发现了质子第三大发现第三大发现第7页/共33页3玻尔玻尔(1)核外电子绕核运动核外电子绕核运动(2)原原子子光光谱谱不不连连续续玻玻尔尔原原子子模模型型(能能量量量量子子化化，能能级级跃跃迁迁假假设设，轨轨道道量量子子化化)第第四四大大发发现现成成功功解解释释了了氢氢光光谱谱的的规规律律，不不能能解解释释比较复杂的原子比较复杂的原子第8页/共33页4贝可勒尔贝可勒尔天然放射现象天然放射现象第五大发现
4、第五大发现原子核有复杂结构原子核有复杂结构第9页/共33页例例1下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A玛丽玛丽居里首先提出原子的核式结构模型居里首先提出原子的核式结构模型B卢瑟福在卢瑟福在粒子散射实验中发现了质子粒子散射实验中发现了质子C查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子D贝可勒尔发现原子核有复杂结构贝可勒尔发现原子核有复杂结构解析解析卢瑟福在卢瑟福在粒子散射实验中提出原子的核式结构模型，所粒子散射实验中提出原子的核式结构模型，所以以A、B错据物理学史可知错据物理学史可知C、D正确正确CD返回返回第10页/共33页二、半衰期及衰变次数的计算
5、第11页/共33页二、半衰期及衰变次数的计算(2)根据根据衰变和衰变和衰变衰变(衰变质量数不变衰变质量数不变)直接求解直接求解第12页/共33页例例2图图1第13页/共33页解析解析答案答案B返回返回第14页/共33页1核核反反应应过过程程中中满满足足四四个个守守恒恒：质质量量数数守守恒恒、电电荷荷数数守守恒恒、动动量守恒、能量守恒量守恒、能量守恒2核反应过程若在磁场中发生，粒子在匀强磁场中可能做匀速核反应过程若在磁场中发生，粒子在匀强磁场中可能做匀速圆周运动，衰变后的新核和放出的粒子圆周运动，衰变后的新核和放出的粒子(粒子、粒子、粒子粒子)形成外切形成外切圆或内切圆圆或内切圆三、原子核物理与
6、动量、能量相结合的综合问题第15页/共33页例例3足足够够强强的的匀匀强强磁磁场场中中有有一一个个原原来来静静止止的的氡氡核核 Rn，它它放放射射出出一一个个粒粒子子后后变变为为Po核核假假设设放放出出的的粒粒子子运运动动方方向向与与磁磁场场方方向垂直，求：向垂直，求：(1)粒子与粒子与Po核在匀强磁场中的轨迹圆的半径之比，并定性画出核在匀强磁场中的轨迹圆的半径之比，并定性画出它们在磁场中运动轨迹的示意图它们在磁场中运动轨迹的示意图22286第16页/共33页解析解析答案答案2228621884第17页/共33页(2)粒粒子子与与Po核核两两次次相相遇遇的的时时间间间间隔隔与与粒粒子子运运动动
7、周周期期的的关关系系；(设质子和中子质量相等设质子和中子质量相等)解析解析即即109T84TPo，这这样样，粒粒子子转转109圈圈，Po核核转转84圈圈，两两者者才才相遇所以相遇所以粒子与粒子与Po核两次相遇的时间间隔核两次相遇的时间间隔t109T.答案答案 t109T第18页/共33页(3)若若某某种种放放射射性性元元素素在在匀匀强强磁磁场场中中垂垂直直磁磁场场方方向向发发生生衰衰变变，则则粒粒子子和和反反冲冲核核在在磁磁场场中中运运动动轨轨迹迹的的示示意意图图与与上上述述衰衰变变运运动动轨轨迹示意图有何不同？迹示意图有何不同？第19页/共33页解析解析若放射性元素在匀强磁场中垂直磁场方向若
8、放射性元素在匀强磁场中垂直磁场方向发生发生衰变，则衰变，则粒子和反冲衰变过程仍符合动量粒子和反冲衰变过程仍符合动量守恒定律，它们也在洛伦兹力作用下做匀速圆周守恒定律，它们也在洛伦兹力作用下做匀速圆周运运动动，但但由由于于粒粒子子带带负负电电，反反冲冲核核带带正正电电，衰衰变变时时它它们们两两个个运运动动方方向向相相反反，但但受受的的洛洛伦伦兹兹力力方方向向相相同同，所所以以它它们们的的轨轨迹迹圆圆是是内内切切的的，且且粒粒子子的的轨轨迹迹半半径径大大于于反反冲冲核核的的轨轨迹迹半半径径，其其运运动动轨轨迹的示意图如图乙所示迹的示意图如图乙所示答案答案 见解析图见解析图返回返回第20页/共33页
9、自我检测区12345第21页/共33页1一一块块含含铀铀的的矿矿石石质质量量为为M，其其中中铀铀元元素素的的质质量量为为m.那那么么下下列说法中正确的是列说法中正确的是()A经过两个半衰期后，这块矿石中基本不再含有铀了经过两个半衰期后，这块矿石中基本不再含有铀了B经过两个半衰期后，原来所含的铀元素的原子核有经过两个半衰期后，原来所含的铀元素的原子核有m/4发发 生了衰变生了衰变C经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m/8D经过一个半衰期后，该矿石的质量剩下经过一个半衰期后，该矿石的质量剩下M/212345第22页/共33页解析解析经过两个半衰期后，铀元素
10、的质量还剩经过两个半衰期后，铀元素的质量还剩m/4，A、B项均项均错误；错误；经过三个半衰期后，铀元素还剩经过三个半衰期后，铀元素还剩m/8，C项正确；项正确；铀衰变后，铀核变成了新的原子核，故铀衰变后，铀核变成了新的原子核，故D项错误项错误答案答案C12345第23页/共33页2科科学学家家经经过过实实验验发发现现粒粒子子(氦氦核核)、p(质质子子)及及n(中中子子)这这3种种粒粒子子中中，中中子子的的穿穿透透能能力力最最强强，质质子子次次之之，粒粒子子最最弱弱某某同同学学对对影响粒子穿透能力的因素提出了如下假设，合理的假设是影响粒子穿透能力的因素提出了如下假设，合理的假设是()A穿透能力一
11、定与粒子是否带电有关穿透能力一定与粒子是否带电有关B穿透能力可能与粒子质量大小有关穿透能力可能与粒子质量大小有关C穿透能力一定与粒子所带电荷量有关穿透能力一定与粒子所带电荷量有关D穿透能力一定与质量大小无关，与粒子是否带电和所带电荷穿透能力一定与质量大小无关，与粒子是否带电和所带电荷 量有关量有关12345第24页/共33页解析解析从题中所给条件来看，从题中所给条件来看，粒子和质子都带电，并且粒子和质子都带电，并且粒子粒子带电多于质子，其穿透能力是中子、质子、带电多于质子，其穿透能力是中子、质子、粒子依次减弱，故粒子依次减弱，故穿透能力一定与带电荷量有关，而质子和中子的质量接近，但穿透能力一定
12、与带电荷量有关，而质子和中子的质量接近，但穿透能力不同，故穿透能力可能与质量无关，也可能与质量有穿透能力不同，故穿透能力可能与质量无关，也可能与质量有关，故选关，故选A、B、C.答案答案ABC12345第25页/共33页12345图图2第26页/共33页12345解析解析是是衰变，衰变，是是衰变，因此衰变，因此a84，b206，U经经过过10次次衰变和衰变和8次次衰变可变成质量数为衰变可变成质量数为206，电荷数为，电荷数为86的的元素元素答案答案AB第27页/共33页12345解析解析2第28页/共33页5静静止止的的镭镭核核(Ra)发发生生衰衰变变生生成成氡氡核核(Rn)，如如果果衰衰变变
13、中中放放出出的能量都转化为的能量都转化为粒子和氡核的动能，则：粒子和氡核的动能，则：(1)写出衰变方程；写出衰变方程；12345解析解析答案答案第29页/共33页(2)求求粒子与氡核的动能之比；粒子与氡核的动能之比；12345解析解析第30页/共33页12345(3)若若粒粒子子与与氡氡核核的的运运动动方方向向与与匀匀强强磁磁场场的的方方向向垂垂直直，画画出出轨轨迹迹示示意图，并计算轨道半径之比意图，并计算轨道半径之比解析解析因为它们在匀强磁场中的运动方向与因为它们在匀强磁场中的运动方向与磁场方向垂直，所以轨道半径磁场方向垂直，所以轨道半径R ，但，但衰变时放出的衰变时放出的粒子与氡原子核都带正电荷，粒子与氡原子核都带正电荷，且动量大小相等，则它们在匀强磁场中做圆且动量大小相等，则它们在匀强磁场中做圆周运动的轨迹是一对外切圆周运动的轨迹是一对外切圆(如图所示如图所示)，第31页/共33页12345轨道半径和粒子所带电荷量成反比：轨道半径和粒子所带电荷量成反比：答案答案第32页/共33页谢谢您的观看！第33页/共33页