教科版高中物理选择性必修第三册精品课件 第五章原子核与基本粒子 4.核裂变 核聚变 5.粒子物理学发展概况.ppt

(2)控制棒:镉棒的作用是吸收中子,控制反应速度,所以也叫控制棒。控制棒插入深一些,吸收中子多,反应速度变慢,插入浅一些,吸收中子少,反应速度加快,采用电子仪器自动调节控制棒插入深度,就能控制核反应的剧烈程度。(3)冷却剂:核反应释放的能量大部分转化为内能,这时通过水、液态钠等作冷却剂,在反应堆内外循环流动,把内能传输出去,用于推动蒸汽机,使发电机发电。发生裂变反应时,会产生一些有危险的放射性物质,很厚的水泥防护层可以防止射线辐射到外面。【典型例题】【例题2】(多选)关于核反应堆,下列说法正确的是()A.铀棒是核燃料,裂变时释放核能B.镉棒的作用是控制反应堆的功率C.石墨的作用是吸收中子D.冷却剂的作用是控制反应堆的温度和输出热能答案:ABD解析:铀棒是核燃料,裂变时可放出能量,故A正确;镉棒吸收中子的能力很强,作用是调节中子数目以控制反应速度,即控制反应堆功率,故B正确;慢中子最容易引发核裂变,所以在快中子碰到铀棒前要进行减速,石墨的作用是使中子减速,故C错误;水或液态金属钠等流体在反应堆内外循环流动,把反应堆内的热量传输出去,用于发电,同时也使反应堆冷却,控制温度,故D正确。答案:BD【问题引领】知识点三粒子的分类及夸克模型下图为粒子研究的发展示意图。(1)为什么现在将基本粒子中的“基本”二字去掉,统称为粒子?(2)为什么说夸克模型是物理学发展中的一个重大突破?提示:(1)随着科学的发展,科学家们发现了很多的新粒子不是由质子、中子、电子组成的,又发现质子、中子等本身也有自己的复杂结构。所以现在将“基本”二字去掉,统称为粒子。(2)夸克模型的提出是物理学发展中的一个重大突破,它指出电子电荷不再是电荷的最小单元,即存在分数电荷。【归纳提升】【典型例题】名称π+π-ud电荷+e-e答案:AD按照夸克模型,质子是由两个上夸克(u)和一个下夸克(d)组成;中子是由1个上夸克(u)和两个下夸克(d)组成。【变式训练3】关于粒子,下列说法正确的是()A.电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子B.强子都是带电的粒子C.夸克模型是探究三大类粒子结构的理论D.夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单元答案:D课堂小结随堂练习答案:D解析:在裂变反应中亏损的质量以能量的形式释放出来,不是亏损的质量变成了能量,故A错误;裂变反应中,电荷数守恒、质量数守恒,故B错误;根据电荷数守恒知X的电荷数为92-38=54,即质子数为54,根据质量数守恒,X的质量数为235+1-94-2×1=140,故其中子数为140-54=86,故C错误;中等核的比结合能较大,知X原子核比铀核的平均结合能大,故D正确。2.(核聚变)(多选)下列关于聚变的说法正确的是()A.要使聚变产生,必须克服强相互作用做功B.氢核聚变需要上亿摄氏度的高温,因此聚变又叫热核反应C.原子弹爆炸能产生上亿摄氏度的高温,所以氢弹可利用原子弹引发热核反应D.太阳和许多恒星内部都在激烈地进行着热核反应答案:BCD解析:要使聚变产生,必须克服核子间库仑斥力作用,故A错误;轻核聚变需要上亿摄氏度的高温,因此聚变又叫热核反应,故B正确;原子弹爆炸能产生上亿摄氏度的高温,所以氢弹可利用原子弹引发热核反应,故C正确;在太阳和许多恒星内部进行着热核反应,故D正确。3.(粒子与宇宙)正电子是电子的反粒子,它跟普通电子的电荷量相等,而电性相反,科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质——反物质。1997年初和年底,欧洲和美国的科学研究机构先后宣布:他们分别制造出9个和7个反氢原子,这是人类探索反物质的一大进步。你推测反氢原子的结构是()A.由一个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成B.由一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成C.由一个不带电的中子与一个带负电荷的电子构成D.由一个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成答案:B解析:反氢原子的结构应该是反质子与反电子组成,即一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成。4.(核能计算)太阳因核聚变释放出巨大的能量,其质量不断减少。太阳光从太阳射到月球表面的时间约为500s,月球表面1m2上1s接收到太阳辐射的能量约为1.4×103J,根据爱因斯坦质能方程,太阳每秒钟减少的质量最接近()A.4×109kg B.4×1012kgC.4×1018kg D.4×1024kg答案:A本课结束4.核裂变核聚变5.粒子物理学发展概况第五章课标定位1.知道重核的裂变产物和链式反应发生的条件。2.知道核聚