19.3《探测射线的方法 》学案 人教版选修3 5

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1、19．3探测射线的方法★新课标要求（一）知识与技能1．知道放射线的粒子与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基本原理．（二）过程与方法1．能分析探测射线过程中的现象.2．培养学生运用已知结论正确类比推理的能力（三）情感、态度与价值观1．培养学生认真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，培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点3．培养学生应用物理知识解决实际问题的能力★教学重点根据探测器探测到的现象分析、探知各种运动粒子

2、。★教学难点1．探测器的结构与基本原理。2．如何观察实验现象,并根据实验现象，分析粒子的带电、动量、能量等特性，从而判断是何种射线，区分射线的本质是何种粒子。★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。★教学用具：1．挂图，实验器材模型，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。★课时安排1课时★教学过程（一）引入新课复习提问：前面我们学习了天然放射现象，知道了三种射线的本质．请同学们回忆：α、β、γ射线的本质是什么？各有那些特征？学生回答：（略）点评：通过学生回忆三种放射线的本质以及三种粒子的基本特征，既用引导新课

3、，也为后面分析探测器探测到的现象提供理论依据。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）进行新课教师：引导学生阅读教材83页的第一部分，思考并讨论：放射线虽然看不见，但我们根据什么来探知放射线的存在呢？学生阅读教材并讨论后会回答：放射线虽然看不见，但我们可根据放射线的粒子与其他物质作用时产生的一些现象来探知放射线的存在．学生回答上述问题后老师追加提问：这些现象主要有哪些呢？学生会抢着回答：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

4、气泡；2．使照相底片感光；3．使荧光物质产生荧光．点评：培养学生阅读教材、提取有用信息的能力。下面我们学习三种核物理研究中常用的探测射线的方法．1．威耳逊云室教师：引导学生阅读教材“威耳逊云室”部分的内容，并组织学生对课文内容进行讨论．提问：（1）构造是什么？（2）基本原理是什么？（3）怎样才能观察到射线的径迹？引导学生回答问题（1），并进行补充评价．学生讨论并选出代表回答问题1：威耳逊云室主要部分是一个圆筒状容器，下部是一个可以上下移动的活塞，上盖是透明的，可以通过它来观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

5、物质（放射源）放在室内侧壁附近（或放在室外，让放射线从侧壁的窗口射入）．点评：培养学生在日常生活中多注意观察的良好习惯。教师：引导学生回答问题2，并注意结合以前学过的过饱和汽的知识，讲清云室实验的基本原理．学生讨论后回答问题（2）时，可能回答仍不明确，不够全面。此时，教师可多叫几个同学加以补充，最后请同学们总结威耳逊云室的原理。再请学生代表问答。教师：引导学生回答问题（3），并进行补充评价．学生总结回答问题（3）：实验时，先往云室里加少量的酒精，使室内充满酒精的饱和蒸气，然后使活塞迅速向下运动，室内气体由于迅速膨胀，温度降低，酒精蒸气达

6、到过饱和状态．这时如果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结成雾滴，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部分。教师：说明这种云室是英国物理学家威耳逊（1869～1959）在1912年发明的，故叫做威耳逊云室．注意向学生强调：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．老师演示课件、出示挂图，引导学生观察α、β射线在云室中的径迹，比较两种径迹的特点，并分析其原因．学生分析并回答：α粒子的质

7、量比较大，在气体中飞行不易改变方向，并且电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹直而粗．β粒子的质量小，跟气体碰撞时容易改变方向，并且电离本领小，沿途产生的离子少，所以它在云室中的径迹比较细，且常常发生弯曲．γ粒子的电离本领更小，一般看不到它的径迹．老师点评：我们根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；根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：培养学生观察能力，培养学生运用已学知识、已知结论正确类比推理和归纳得出新的结论的思维能力【

8、例1】在云室中，为什么α粒子显示的径迹直而粗、β粒子显示的径迹细而曲？提示：因为α粒子带电量多，它的电离本领强，穿越云室时，在1cm路程上能使气体分子产生104对离子.过饱和酒精蒸汽凝结在这些离子上，形成很