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文檔簡介

高二物理3-3、3-5教案高二物理3-3、3-5教案 黃代洪2017年2月20選修3-5教案第一章動量守恒探討新課標要求(1)探究物體彈性碰撞的一些特點,知道彈性碰撞和非彈性碰撞;(2)通過試驗,理解動量和動量守恒定律,能用動量守恒定律定量分析一維碰撞問題,知道動量守恒定律的普遍意義;例1:火箭的放射利用了反沖現(xiàn)象。例2:收集資料,了解中子是怎樣發(fā)覺的。探討動量守恒定律在其中的作用。(3)通過物理學中的守恒定律,體會自然界的和諧與統(tǒng)一。第一節(jié)動量定理三維教學目標1、學問與技能:知道動量定理的適用條件和適用范圍;2、過程與方法:在理解動量定理的準確含義的基礎上正確區(qū)分動量變更量與沖量;3、情感、看法與價值觀:培育邏輯思維實力,會應用動量定理分析計算有關問題。教學重點:動量、沖量的概念和動量定理。教學難點:動量的變更。教學方法:老師啟發(fā)、引導,學生探討、溝通。教學用具:投影片,多媒體協(xié)助教學設備。1、動量及其變更(1)動量的定義:物體的質量與速度的乘積,稱為(物體的)動量。記為p=mv單位:kg·m/s讀作“千克米每秒”。理解要點:①狀態(tài)量:動量包含了“參加運動的物質”與“運動速度”兩方面的信息,反映了由這兩方面共同確定的物體的運動狀態(tài),具有瞬時性。大家知道,速度也是個狀態(tài)量,但它是個運動學概念,只反映運動的快慢和方向,而運動,歸根結底是物質的運動,沒有了物質便沒有運動.明顯地,動量包含了“參加運動的物質”和“運動速度”兩方面的信息,更能從本質上揭示物體的運動狀態(tài),是一個動力學概念。②矢量性:動量的方向與速度方向一樣。綜上所述:我們用動量來描述運動物體所能產(chǎn)生的機械效果強弱以及這個效果發(fā)生的方向,動量的大小等于質量和速度的乘積,動量的方向與速度方向一樣。(2)動量的變更量:1、定義:若運動物體在某一過程的始、末動量分別為p和p′,則稱:△p=p′-p為物體在該過程中的動量變更。2、指出:動量變更△p是矢量。方向與速度變更量△v相同。一維狀況下:Δp=mΔυ=mυ2-mΔυ1矢量差例1:一個質量是0.1kg的鋼球,以6m/s的速度水平向右運動,遇到一個堅硬的障礙物后被彈回,沿著同始終線以6m/s的速度水平向左運動,碰撞前后鋼球的動量有沒有變更?變更了多少?2、動量定理(1)內容:物體所受合外力的沖量等于物體的動量變更(2)公式:Ft=m-mv=-讓學生來分析此公式中各量的意義:其中F是物體所受合外力,mv是初動量,m是末動量,t是物體從初動量變更到末動量所需時間,也是合外力F作用的時間。(3)單位:F的單位是N,t的單位是s,p和的單位是kg·m/s(kg·ms-1)。(4)動量定理不僅適用恒力作用,也適用變力作用的狀況(此時的力應為平均作用力)(5)動量定理不僅適用于宏觀低速物體,對微觀現(xiàn)象和高速運動仍舊適用.前面我們通過理論推導得到了動量定理的數(shù)學表達式,下面對動量定理作進一步的理解。(6)動量定理中的方向性例2:質量為m的小球在光滑水平面上以速度大小v向右運動與墻壁發(fā)生碰撞后以大小v/2反向彈回,與墻壁相互作用時間為t,求小球對墻壁的平均作用力。小結:公式Ft=m-mv是矢量式,計算時應先確定正方向。合外力的沖量的方向與物體動量變更的方向相同。合外力沖量的方向可以跟初動量方向相同,也可以相反。例3:質量為0.40kg的小球從高3.20m處自由下落,遇到地面后豎直向上彈起到1.80m高處,碰撞時間為0.040s,g取10m/s2,求碰撞過程中地面對球的平均沖力。小結:式中的F必需是合外力,因此解題時肯定要對探討對象進行受力分析,避開少力的狀況。同時培育學生養(yǎng)成分析多過程物理問題的一般方法,分階段法。學生練習:有一個物體質量為1kg,以10m/s的初速度水平拋出,問經(jīng)過2S時物體的動量的變更量為多大?此時物體還沒落地。小結:利用動量定理不僅可以解決勻變速直線運動的問題,還可以解決曲線運動中的有關問題,將較難計算的問題轉化為較易計算的問題,總結:1、應用動量定理解題的基本步驟2、應用動量定理解答時要留意幾個問題,一是矢量性,二是F表示合外力。同時動量定理既適用恒力,也適用于變力;既適用直線運動,也適用于曲線運動,3、動量定理的應用演示試驗:雞蛋落地【演示】先讓一個雞蛋從一米多高的地方下落到細沙堆中,讓學生推想一下雞蛋的“命運”,然后做這個試驗,結果發(fā)覺并沒有象學生想象的那樣嚴峻:發(fā)覺雞蛋不會被打破;然后讓雞蛋從一米多高的地方下落到講臺上,讓學生推想一下雞蛋的“命運”,然后做這個試驗,結果雞蛋被打破。請學生分析雞蛋的運動過程并說明雞蛋打破的緣由。雞蛋從某一高度下落,分別與硬板和細沙堆接觸前的速度是相同的,也即初動量相同,碰撞后速度均變?yōu)榱悖茨﹦恿烤鶠榱?,因而在相互作用過程中雞蛋的動量變更量相同。而兩種狀況下的相互作用時間不同,與硬板碰時作用時間短,與細沙堆相碰時作用時間較長,由Ft=△p知,雞蛋與硬板相碰時作用力大,會被打破,與細沙堆相碰時作用力較小,因而不會被打破。在實際應用中,有的須要作用時間短,得到很大的作用力而被人們所利用,有的須要延長作用時間(即緩沖)削減力的作用。請同學們再舉些有關實際應用的例子。加強對四周事物的視察實力,勤于思索,肯定會有收獲。在實際應用中,有的須要作用時間短,得到很大的作用力,而被人們所利用;有的要延長作用時間而削減力的作用,請同學們再舉出一些有關實際應用的例子,并進行分析。(用鐵錘釘釘子、跳遠時要落入沙坑中等現(xiàn)象)。(加強對四周事物的視察,勤于思索,肯定會有收獲。)用動量定理說明現(xiàn)象可分為下列三種狀況:(l)△p肯定,t短則F大,t長則F??;(2)F肯定,t短則△p小,t長則△p大;(3)t肯定,F(xiàn)大則△p大,F(xiàn)小則△p小。例如以下現(xiàn)象并請學生分析。l、一個人慢行和跑步時,不當心與迎面的一棵樹相撞,其感覺有什么不同請說明。2、一輛滿載貨物的卡車和一輛小轎車在同樣的牽引力作用下都從靜止起先獲得相同的速度,哪輛車起動更快為什么3、人下扶梯時往往一級一級往下走,而不是干脆往下跳動七、八級,這是為什么其次節(jié)動量守恒定律(1)三維教學目標1、學問與技能:理解動量守恒定律的準確含義和表達式,知道定律的適用條件和適用范圍;2、過程與方法:在理解動量守恒定律的準確含義的基礎上正確區(qū)分內力和外力;3、情感、看法與價值觀:培育邏輯思維實力,會應用動量守恒定律分析計算有關問題。教學重點:動量守恒定律。教學難點:動量守恒的條件。教學方法:老師啟發(fā)、引導,學生探討、溝通。教學用具:投影片,多媒體協(xié)助教學設備。(一)引入演示:(1)臺球由于兩球碰撞而變更運動狀態(tài)。(2)微觀粒子之間由于相互碰撞而變更狀態(tài),甚至使得一種粒子轉化為其他粒子。碰撞是日常生活、生產(chǎn)活動中常見的一種現(xiàn)象,兩個物體發(fā)生碰撞后,速度都發(fā)生變更。兩個物體的質量比例不同時,它們的速度變更也不一樣。物理學中探討運動過程中的守恒量具有特殊重要的意義,本節(jié)通過試驗探究碰撞過程中的什么物理量保持不變(守恒)。(二)進行新課1、試驗探究的基本思路(1)一維碰撞我們只探討最簡潔的狀況——兩個物體碰撞前沿同始終線運動,碰撞后仍沿同始終線運動。這種碰撞叫做一維碰撞。演示:如圖所示,A、B是懸掛起來的鋼球,把小球A拉起使其懸線與豎直線夾一角度a,放開后A球運動到最低點與B球發(fā)生碰撞,碰后B球擺幅為β角,如兩球的質量mA=mB,碰后A球靜止,B球擺角β=α,這說明A、B兩球碰后交換了速度;假如mA>mB,碰后A、B兩球一起向右搖擺;假如mA<mB,碰后A球反彈、B球向右搖擺。以上現(xiàn)象可以說明什么問題?結論:以上現(xiàn)象說明A、B兩球碰撞后,速度發(fā)生了變更,當A、B兩球的質量關系發(fā)生變更時,速度變更的狀況也不同。(2)追尋不變量在一維碰撞的狀況下與物體運動有關的量只有物體的質量和物體的速度。設兩個物體的質量分別為m1、m2,碰撞前它們速度分別為v1、v2,碰撞后的速度分別為、,規(guī)定某一速度方向為正。碰撞前后速度的變更和物體的質量m的關系,我們可以做如下揣測:分析:①碰撞前后物體質量不變,但質量并不描述物體的運動狀態(tài),不是我們追尋的“不變量”。②必需在各種碰撞的狀況下都不變更的量,才是我們追尋的不變量。2、試驗條件的保證、試驗數(shù)據(jù)的測量(1)試驗必需保證碰撞是一維的,即兩個物體在碰撞之前沿同始終線運動,碰撞之后還沿同始終線運動;(2)用天平測量物體的質量;(3)測量兩個物體在碰撞前后的速度。測量物體的速度可以有哪些方法?總結:速度的測量:可以充分利用所學的運動學學問,如利用勻速運動、平拋運動,并借助于斜槽、氣墊導軌、打點計時器和紙帶等來達到試驗目的和限制試驗條件。如圖所示,圖中滑塊上紅色部分為擋光板,擋光板有肯定的寬度,設為L,氣墊導軌上黃色框架上安裝有光控開關,并與計時裝置相連,構成光電計時裝置。當擋光板穿入時,將光攔住起先計時,穿過后不再擋光則停止計時,設記錄的時間為t,則滑塊相當于在L的位移上運動了時間t,所以滑塊勻速運動的速度v=L/t。3、試驗方案(1)用氣墊導軌作碰撞試驗(如圖所示)試驗記錄及分析(a-1)碰撞前碰撞后質量m1=4m2=4m1=4m2=4速度v1=9v2=0=3=6mvmv2v/m試驗記錄及分析(a-2)碰撞前碰撞后質量m1=4m2=2m1=4m2=2速度v1=9v2=0=4.5=9mvmv2v/m試驗記錄及分析(a-3)碰撞前碰撞后質量m1=2m2=4m1=2m2=4速度v1=6v2=0=-2=4mvmv2v/m試驗記錄及分析(b)碰撞前碰撞后質量m1=4m2=2m1=4m2=2速度v1=0v2=0=2=-4mvmv2v/m試驗記錄及分析(c)碰撞前碰撞后質量m1=4m2=2m1=4m2=2速度v1=9v2=0=6=6mvmv2v/m4、動量守恒定律(lawofconservationofmomentum)(1)內容:一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力的和為零,這個系統(tǒng)的總動量保持不變。這個結論叫做動量守恒定律。公式:m1υ1+m2υ2=m1υ1′+m2υ2′(2)留意點:①探討對象:幾個相互作用的物體組成的系統(tǒng)(如:碰撞)。②矢量性:以上表達式是矢量表達式,列式前應先規(guī)定正方向;③同一性(即所用速度都是相對同一參考系、同一時刻而言的)④條件:系統(tǒng)不受外力,或受合外力為0。要正確區(qū)分內力和外力;當F內>>F外時,系統(tǒng)動量可視為守恒;5、系統(tǒng)內力和外力(1)系統(tǒng):相互作用的物體組成系統(tǒng)。(2)內力:系統(tǒng)內物體相互間的作用力(3)外力:外物對系統(tǒng)內物體的作用力例1:質量為30kg的小孩以8m/s的水平速度跳上一輛靜止在水平軌道上的平板車,已知平板車的質量為90kg,求小孩跳上車后他們共同的速度?解:取小孩和平板車作為系統(tǒng),由于整個系統(tǒng)所受合外為為零,所以系統(tǒng)動量守恒。規(guī)定小孩初速度方向為正,則:相互作用前:v1=8m/s,v2=0,設小孩跳上車后他們共同的速度速度為v′,由動量守恒定律得m1v1=(m1+m2)v′解得數(shù)值大于零,表明速度方向與所取正方向一樣。課后補充練習(1)一爆竹在空中的水平速度為υ,若由于爆炸分裂成兩塊,質量分別為m1和m2,其中質量為m1的碎塊以υ1速度向相反的方向運動,求另一塊碎片的速度。(2)小車質量為200kg,車上有一質量為50kg的人。小車以5m/s的速度向東勻速行使,人以1m/s的速度向后跳離車子,求:人離開后車的速度。(5.6m/s)其次節(jié)動量守恒定律(2)三維教學目標1、學問與技能:駕馭運用動量守恒定律的一般步驟。2、過程與方法:知道運用動量守恒定律解決問題應留意的問題,并知道運用動量守恒定律解決有關問題的優(yōu)點。3、情感、看法與價值觀:學會用動量守恒定律分析解決碰撞、爆炸等物體相互作用的問題,培育思維實力。教學重點:運用動量守恒定律的一般步驟。教學難點:動量守恒定律的應用。教學方法:老師啟發(fā)、引導,學生探討、溝通。教學用具:投影片、多媒體協(xié)助教學設備。(一)引入新課動量守恒定律的內容是什么?分析動量守恒定律成立條件有哪些?(①F合=0(嚴格條件)②F內遠大于F外(近似條件,③某方向上合力為0,在這個方向上成立。)(二)進行新課1、動量守恒定律與牛頓運動定律用牛頓定律自己推導出動量守恒定律的表達式。(1)推導過程:依據(jù)牛頓其次定律,碰撞過程中1、2兩球的加速度分別是:, 依據(jù)牛頓第三定律,F(xiàn)1、F2等大反響,即F1=-F2所以:碰撞時兩球間的作用時間極短,用表示,則有:,代入并整理得這就是動量守恒定律的表達式。(2)動量守恒定律的重要意義從現(xiàn)代物理學的理論高度來相識,動量守恒定律是物理學中最基本的普適原理之一。(另一個最基本的普適原理就是能量守恒定律。)從科學實踐的角度來看,迄今為止,人們尚未發(fā)覺動量守恒定律有任何例外。相反,每當在試驗中視察到好像是違反動量守恒定律的現(xiàn)象時,物理學家們就會提出新的假設來補救,最終總是以有新的發(fā)覺而成功告終。例如靜止的原子核發(fā)生β衰變放出電子時,按動量守恒,反沖核應當沿電子的反方向運動。但云室照片顯示,兩者徑跡不在一條直線上。為說明這一反常現(xiàn)象,1930年泡利提出了中微子假說。由于中微子既不帶電又幾乎無質量,在試驗中極難測量,直到1956年人們才首次證明白中微子的存在。(2000年高考綜合題23②就是依據(jù)這一歷史事實設計的)。又如人們發(fā)覺,兩個運動著的帶電粒子在電磁相互作用下動量好像也是不守恒的。這時物理學家把動量的概念推廣到了電磁場,把電磁場的動量也考慮進去,總動量就又守恒了。2、應用動量守恒定律解決問題的基本思路和一般方法(1)分析題意,明確探討對象在分析相互作用的物體總動量是否守恒時,通常把這些被探討的物體總稱為系統(tǒng).對于比較困難的物理過程,要采納程序法對全過程進行分段分析,要明確在哪些階段中,哪些物體發(fā)生相互作用,從而確定所探討的系統(tǒng)是由哪些物體組成的。(2)要對各階段所選系統(tǒng)內的物體進行受力分析弄清哪些是系統(tǒng)內部物體之間相互作用的內力,哪些是系統(tǒng)外物體對系統(tǒng)內物體作用的外力。在受力分析的基礎上依據(jù)動量守恒定律條件,推斷能否應用動量守恒。(3)明確所探討的相互作用過程,確定過程的始、末狀態(tài)即系統(tǒng)內各個物體的初動量和末動量的量值或表達式。留意:在探討地面上物體間相互作用的過程時,各物體運動的速度均應取地球為參考系。(4)確定好正方向建立動量守恒方程求解。3、動量守恒定律的應用舉例例2:如圖所示,在光滑水平面上有A、B兩輛小車,水平面的左側有一豎直墻,在小車B上坐著一個小孩,小孩與B車的總質量是A車質量的10倍。兩車起先都處于靜止狀態(tài),小孩把A車以相對于地面的速度v推出,A車與墻壁碰后仍以原速率返回,小孩接到A車后,又把它以相對于地面的速度v推出。每次推出,A車相對于地面的速度都是v,方向向左。則小孩把A車推出幾次后,A車返回時小孩不能再接到A車?AAB分析:此題過程比較困難,情景難以接受,所以在講解之前,老師應多帶領學生分析物理過程,創(chuàng)設情景,降低理解難度。解:取水平向右為正方向,小孩第一次推出A車時:mBv1-mAv=0即:v1=第n次推出A車時:mAv+mBvn-1=-mAv+mBvn則:vn-vn-1=,所以:vn=v1+(n-1)當vn≥v時,再也接不到小車,由以上各式得n≥5.5取n=6點評:關于n的取值也是應引導學生細致分析的問題,告誡學生不能盲目地對結果進行“四舍五入”,肯定要留意結論的物理意義。課后補充練習(1)(2002年全國春季高考試題)在高速馬路上發(fā)生一起交通事故,一輛質量為15000kg向南行駛的長途客車迎面撞上了一輛質量為3000kg向北行駛的卡車,碰后兩車接在一起,并向南滑行了一段距離后停止.依據(jù)測速儀的測定,長途客車碰前以20m/s的速度行駛,由此可推斷卡車碰前的行駛速率為()A.小于10m/sB.大于10m/s小于20m/sC.大于20m/s小于30m/sD.大于30m/s小于40m/s(2)如圖所示,A、B兩物體的質量比mA∶mB=3∶2,它們原來靜止在平板車C上,A、B間有一根被壓縮了的彈簧,A、B與平板車上表面間動摩擦因數(shù)相同,地面光滑.當彈簧突然釋放后,則有()A.A、B系統(tǒng)動量守恒B.A、B、C系統(tǒng)動量守恒C.小車向左運動D.小車向右運動(3)把一支槍水平固定在小車上,小車放在光滑的水平面上,槍放射出一顆子彈時,關于槍、彈、車,下列說法正確的是A.槍和彈組成的系統(tǒng),動量守恒B.槍和車組成的系統(tǒng),動量守恒C.三者組成的系統(tǒng),因為槍彈和槍筒之間的摩擦力很小,使系統(tǒng)的動量變更很小,可以忽視不計,故系統(tǒng)動量近似守恒D.三者組成的系統(tǒng),動量守恒,因為系統(tǒng)只受重力和地面支持力這兩個外力作用,這兩個外力的合力為零(4)甲乙兩船自身質量為120kg,都靜止在靜水中,當一個質量為30kg的小孩以相對于地面6m/s的水平速度從甲船跳上乙船時,不計阻力,甲、乙兩船速度大小之比:v甲∶v乙=_______.(5)(2001年高考試題)質量為M的小船以速度v0行駛,船上有兩個質量皆為m的小孩a和b,分別靜止站在船頭和船尾.現(xiàn)在小孩a沿水平方向以速率v(相對于靜止水面)向前躍入水中,然后小孩b沿水平方向以同一速率v(相對于靜止水面)向后躍入水中.求小孩b躍出后小船的速度.(6)如圖所示,甲車的質量是2kg,靜止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一個質量為1kg的小物體.乙車質量為4kg,以5m/s的速度向左運動,與甲車碰撞以后甲車獲得8m/s的速度,物體滑到乙車上.若乙車足夠長,上表面與物體的動摩擦因數(shù)為0.2,則物體在乙車上表面滑行多長時間相對乙車靜止(g取10m/s2)4、反沖運動與火箭演示試驗1:老師當眾吹一個氣球,然后,讓氣球開口向自己放手,看到氣球直向學生飛去,人為制造一點“驚險氣氛”,活躍課堂氛圍。演示試驗2:用薄鋁箔卷成一個細管,一端封閉,另一端留一個很細的口,內裝由火柴頭上刮下的藥粉,把細管放在支架上,用火柴或其他方法給細管加熱,當管內藥粉點燃時,生成的燃氣從細口快速噴出,細管便向相反的方向飛去。演示試驗3:把彎管裝在可以旋轉的盛水容器的下部,當水從彎管流出時,容器就旋轉起來。提問:試驗1、2中,氣球、細管為什么會向后退呢?試驗3中,細管為什么會旋轉起來呢?看起來很小的幾個試驗,其中包含了很多現(xiàn)代科技的基本原理:如火箭的放射,人造衛(wèi)星的上天,大炮放射等。應當如何去說明這些現(xiàn)象呢?這節(jié)課我們就學習有關此類的問題。(1)反沖運動A、分析:細管為什么會向后退?(當氣體從管內噴出時,它具有動量,由動量守恒定律可知,細管會向相反方向運動。)B、分析:反擊式水輪機的工作原理:當水從彎管的噴嘴噴出時,彎管因反沖而旋轉,這是利用反沖來造福人類,象這樣的狀況還很多。為了使學生對反沖運動有更深刻的印象,此時再做一個放射禮花炮的試驗。分析,禮花為什么會上天?(2)火箭比照書上“三級火箭”圖,介紹火箭的基本構造和工作原理。播放課前打算的有關衛(wèi)星放射、“和平號”空間站、“探路者”號火星探測器以及我國“神舟號”飛船等電視錄像,使學生不僅了解航天技術的發(fā)展和宇宙航行的學問,而且要學生知道,我國的航天技術已經(jīng)跨入了世界先進行列,激發(fā)學生的愛國熱忱。閱讀課后閱讀材料——《航天技術的發(fā)展和宇宙航行》。第三節(jié)科學探究――一維彈性碰撞三維教學目標1、學問與技能(1)相識彈性碰撞與非彈性碰撞,相識對心碰撞與非對心碰撞;(2)了解微粒的散射。2、過程與方法:通過體會碰撞中動量守恒、機械能守恒與否,體會動量守恒定律、機械能守恒定律的應用。3、情感、看法與價值觀:感受不同碰撞的區(qū)分,培育學生勇于探究的精神。教學重點:用動量守恒定律、機械能守恒定律探討碰撞問題教學難點:對各種碰撞問題的理解.教學方法:老師啟發(fā)、引導,學生探討、溝通。教學用具:投影片,多媒體協(xié)助教學設備(一)引入新課碰撞過程是物體之間相互作用時間特別短暫的一種特殊過程,因而碰撞具有如下特點:(1)碰撞過程中動量守恒。提問:守恒的緣由是什么?(因相互作用時間短暫,因此一般滿意F內>>F外的條件)(2)碰撞過程中,物體沒有宏觀的位移,但每個物體的速度可在短暫的時間內發(fā)生變更。(3)碰撞過程中,系統(tǒng)的總動能只能不變或削減,不行能增加。提問:碰撞中,總動能削減最多的狀況是什么?(在發(fā)生完全非彈性碰撞時總動能削減最多)(二)進行新課1、展示投影片1,內容如下:如圖所示,質量為M的重錘自h高度由靜止起先下落,砸到質量為m的木楔上沒有彈起,二者一起向下運動.設地層給它們的平均阻力為F,則木楔可進入的深度L是多少?組織學生細致讀題,并給三分鐘時間思索。(1)提問學生解題方法:可能出現(xiàn)的錯誤是:認為過程中只有地層阻力F做負功使機械能損失,因而解之為Mg(h+L)+mgL-FL=0。(2)歸納:第一階段,M做自由落體運動機械能守恒,m不動,直到M起先接觸m為止。再下面一個階段,M與m以共同速度起先向地層內運動,阻力F做負功,系統(tǒng)機械能損失。提問:第一階段結束時,M有速度,,而m速度為零。下一階段起先時,M與m就具有共同速度,即m的速度不為零了,這種變更是如何實現(xiàn)的呢?(在上述前后兩個階段中間,還有一個短暫的階段,在這個階段中,M和m發(fā)生了完全非彈性碰撞,這個階段中,機械能(動能)是有損失的)(3)讓學生獨立地寫出完整的方程組第一階段,對重錘有:其次階段,對重錘及木楔有:Mv+0=(M+m).第三階段,對重錘及木楔有:(4)小結:在這類問題中,沒有出現(xiàn)碰撞兩個字,碰撞過程是隱含在整個物理過程之中的,在做題中,要細致分析物理過程,發(fā)掘隱含的碰撞問題。2、展示內容如下:如圖所示,在光滑水平地面上,質量為M的滑塊上用輕桿及輕繩懸吊質量為m的小球,此裝置一起以速度v0向右滑動,另一質量也為M的滑塊靜止于上述裝置的右側。當兩滑塊相撞后,便粘在一起向右運動,則小球此時的運動速度是多少?(1)提問學生解答方案:可能出現(xiàn)的錯誤有:在碰撞過程中水平動量守恒,設碰后共同速度為v,則有:(M+m)v0+0=(2M+m)v解得:小球速度(2)明確表示此種解法是錯誤的。提示學生留意碰撞的特點:即宏觀沒有位移,速度發(fā)生變更,然后要求學生們找尋錯誤的緣由.(3)歸納,明確以下的探討方法:①碰撞之前滑塊與小球做勻速直線運動,懸線處于豎直方向。②兩個滑塊碰撞時間極其短暫,碰撞前、后瞬間相比,滑塊及小球的宏觀位置都沒有發(fā)生變更,因此懸線仍保持豎直方向。③碰撞前后懸線都保持豎直方向,因此碰撞過程中,懸線不行能給小球以水平方向的作用力,因此小球的水平速度不變。④結論是:小球未參加滑塊之間的完全非彈性碰撞,小球的速度保持為v0小結:由于碰撞中宏觀無位移,所以在有些問題中,不是全部物體都參加了碰撞過程,在遇到具體問題時肯定要留意分析與區(qū)分。3、展示內容如下:在光滑水平面上,有A、B兩個小球向右沿同始終線運動,取向右為正,兩球的動量分別是pA=5kgm/s,pB=7kgm/s,如圖所示,若能發(fā)生正碰,則碰后兩球的動量增量△pA、△pB可能是

()A.△pA=-3kgm/s;△pB=3kgm/sB.△pA=3kgm/s;△pB=3kgm/sC.△pA=-10kgm/s;△pB=10kgm/sD.△pA=3kgm/s;△pB=-3kgm/s(1)提問:解決此類問題的依據(jù)是什么?歸納:①系統(tǒng)動量守恒;②系統(tǒng)的總動能不能增加;③系統(tǒng)總能量的削減量不能大于發(fā)生完全非彈性碰撞時的能量削減量;④碰撞中每個物體動量的增量方向肯定與受力方向相同;⑤如碰撞后向同方向運動,則后面物體的速度不能大于前面物體的速度。(2)提問:題目僅給出兩球的動量,如何比較碰撞過程中的能量變更?(幫助學生回憶的關系)(3)提問:題目沒有干脆給出兩球的質量關系,如何找到質量關系?要求學生細致讀題,挖掘隱含的質量關系,即A追上B并相碰撞,所以:,即,最終得到正確答案為A4、展示內容如下:如圖所示,質量為m的小球被長為L的輕繩拴住,輕繩的一端固定在O點,將小球拉到繩子拉直并與水平面成θ角的位置上,將小球由靜止釋放,則小球經(jīng)過最低點時的即時速度是多大?組織學生細致讀題,并給三分鐘思索時間。(1)提問學生解答方法:可能出現(xiàn)的錯誤有:認為輕繩的拉力不做功,因此過程中機械能守恒,以最低點為重力勢能的零點,則:得(2)引導學生分析物理過程第一階段,小球做自由落體運動,直到輕繩位于水平面以下,與水平面成θ角的位置處為止.在這一階段,小球只受重力作用,機械能守恒成立。下一階段,輕繩繃直,拉住小球做豎直面上的圓周運動,直到小球來到最低點,在此過程中,輕繩拉力不做功,機械能守恒成立。提問:在第一階段終止的時刻,小球的瞬時速度是什么方向?在下一階段初始的時刻,小球的瞬時速度是什么方向?在學生找到這兩個速度方向的不同后,要求學生說明其緣由,總結歸納學生的說明,明確以下觀點:在第一階段終止時刻,小球的速度豎直向下,既有沿下一步圓周運動軌道切線方向(即與輕繩相垂直的方向)的重量,又有沿軌道半徑方向(即沿輕繩方向)的重量.在輕繩繃直的一瞬間,輕繩給小球一個很大的沖量,使小球沿繩方向的動量減小到零,此過程很類似于懸掛輕繩的物體(例如天花板)與小球在沿繩的方向上發(fā)生了完全非彈性碰撞,由于天花板的質量無限大(相對小球),因此碰后共同速度趨向于零.在這個過程中,小球沿繩方向分速度所對應的一份動能全部損失了.因此,整個運動過程按機械能守恒來處理就是錯誤的.(3)要求學生重新寫出正確的方程組解得:小結:很多實際問題都可以類比為碰撞,建立合理的碰撞模型可以很簡潔直觀地解決問題,下面接著看例題。5、展示內容如下:如圖所示,質量分別為mA和mB的滑塊之間用輕質彈簧相連,水平地面光滑,mA、mB原來靜止,在瞬間給mB一很大的沖量,使mB獲得初速度v0,則在以后的運動中,彈簧的最大勢能是多少?(1)mA、mB與彈簧所構成的系統(tǒng)在下一步運動過程中能否類比為一個mA、mB發(fā)生碰撞的模型?(因系統(tǒng)水平方向動量守恒,所以可類比為碰撞模型)(2)當彈性勢能最大時,系統(tǒng)相當于發(fā)生了什么樣的碰撞?(勢能最大,動能損失就最大,因此可建立完全非彈性碰撞模型)經(jīng)過探討,得到正確結論以后,要求學生據(jù)此而正確解答問題,得到結果為:教學資料一維彈性碰撞的普適性結論:新課標人教版選修3-5第15頁探討了一維彈性碰撞中的一種特殊狀況(運動的物體撞擊靜止的物體),本文旨在在此基礎之上探討一般性狀況,從而總結出普遍適用的一般性結論。在一光滑水平面上有兩個質量分別為、的剛性小球A和B,以初速度、運動,若它們能發(fā)生碰撞(為一維彈性碰撞),碰撞后它們的速度分別為和。我們的任務是得出用、、、表達和的公式。、、、是以地面為參考系的,將A和B看作系統(tǒng)。由碰撞過程中系統(tǒng)動量守恒,有……①有彈性碰撞中沒有機械能損失,有……②由①得由②得將上兩式左右相比,可得即或……③碰撞前B相對于A的速度為,碰撞后B相對于A的速度為,同理碰撞前A相對于B的速度為,碰撞后A相對于B的速度為,故③式為或,其物理意義是:碰撞后B相對于A的速度與碰撞前B相對于A的速度大小相等,方向相反;碰撞后A相對于B的速度與碰撞前A相對于B的速度大小相等,方向相反;故有:結論1:對于一維彈性碰撞,若以其中某物體為參考系,則另一物體碰撞前后速度大小不變,方向相反(即以原速率彈回)。聯(lián)立①②兩式,解得……④……⑤下面我們對幾種狀況下這兩個式子的結果做些分析。若,即兩個物體質量相等,,表示碰后A的速度變?yōu)椋珺的速度變?yōu)?。故有:結論2:對于一維彈性碰撞,若兩個物體質量相等,則碰撞后兩個物體互換速度(即碰后A的速度等于碰前B的速度,碰后B的速度等于碰前A的速度)。若,即A的質量遠大于B的質量這時,,。依據(jù)④、⑤兩式,有,表示質量很大的物體A(相對于B而言)碰撞前后速度保持不變……⑥若,即A的質量遠小于B的質量這時,,。依據(jù)④、⑤兩式,有,表示質量很大的物體B(相對于A而言)碰撞前后速度保持不變……⑦綜合⑥⑦,可知:結論3:對于一維彈性碰撞,若其中某物體的質量遠大于另一物體的質量,則質量大的物體碰撞前后速度保持不變。至于質量小的物體碰后速度如何,可結合結論1和結論3得出。以為例,由結論3可知,由結論1可知,即,將代入,可得,與上述所得一樣。以上結論就是關于一維彈性碰撞的三個普適性結論。其次章原子結構第一節(jié)電子的發(fā)覺與湯姆孫模型三維教學目標1、學問與技能(1)了解陰極射線及電子發(fā)覺的過程;(2)知道湯姆孫探討陰極射線發(fā)覺電子的試驗及理論推導。2、過程與方法:培育學生對問題的分析和解決實力,初步了解原子不是最小不行分割的粒子。3、情感、看法與價值觀:理解人類對原子的相識和探討經(jīng)驗了一個特別漫長的過程,這一過程也是辯證發(fā)展的過程,依據(jù)事實建立學說,發(fā)展學說,或是確定學說的取舍,發(fā)覺新的事實,再建立新的學說。人類就是這樣通過光的行為,經(jīng)過分析和探討,漸漸相識原子的。教學重點:陰極射線的探討。教學難點:湯姆孫發(fā)覺電子的理論推導。教學方法:試驗演示和啟發(fā)式綜合教學法。教學用具:投影片,多媒體協(xié)助教學設備。(一)引入新課很早以來,人們始終認為構成物質的最小粒子是原子,原子是一種不行再分割的粒子。這種相識始終統(tǒng)治了人類思想近兩千年。直到19世紀末,科學家對試驗中的陰極射線深化探討時,發(fā)覺了電子,使人類對微觀世界有了新的相識。電子的發(fā)覺是19世紀末、20世紀初物理學三大發(fā)覺之一。(二)進行新課1、陰極射線氣體分子在高壓電場下可以發(fā)生電離,使原來不帶電的空氣分子變成具有等量正、負電荷的帶電粒子,使不導電的空氣變成導體。問題:是什么緣由讓空氣分子變成帶電粒子的?帶電粒子從何而來的?史料:科學家在探討氣體導電時發(fā)覺了輝光放電現(xiàn)象。1858年德國物理學家普呂克爾較早發(fā)覺了氣體導電時的輝光放電現(xiàn)象。德國物理學家戈德斯坦探討輝光放電現(xiàn)象時認為這是從陰極發(fā)出的某種射線引起的。所以他把這種未知射線稱之為陰極射線。對于陰極射線的本質,有大量的科學家作出大量的科學探討,主要形成了兩種觀點。(1)電磁波說:代表人物,赫茲。認為這種射線的本質是一種電磁波的傳播過程。(2)粒子說:代表人物,湯姆孫。認為這種射線的本質是一種高速粒子流。思索:你能否設計一個試驗來進行陰極射線的探討,能通過試驗現(xiàn)象來說明這種射線是一種電磁波還是一種高速粒子流。假如出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象就可以認為這是一種電磁波,假如出現(xiàn)其他什么樣的現(xiàn)象就可以認為這是一種高速粒子流,并能否測定這是一種什么粒子。2、湯姆孫的探討CC1C2CC1C2YAS磁場(1)當在平行極板上加一如圖所示的電場,發(fā)覺陰極射線打在熒光屏上的位置向下偏,則可判定,陰極射線帶有負電荷。(2)為使陰極射線不發(fā)生偏轉,則請思索可在平行極板區(qū)域實行什么措施。在平行極板區(qū)域加一磁場,且磁場方向必需垂直紙面對外。當滿意條件:QUOTE時,則陰極射線不發(fā)生偏轉。則:QUOTE(3)依據(jù)帶電的陰極射線在電場中的運動狀況可知,其速度偏轉角為:QUOTExL螢幕DxL螢幕DSSO電場EAyemy1y2v0v且QUOTE則:依據(jù)已知量,可求出陰極射線的比荷。思索:利用磁場使帶電的陰極射線發(fā)生偏轉,能否依據(jù)磁場的特點和帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律來計算陰極射線的比荷?湯姆孫發(fā)覺,用不同材料的陰極和不同的方法做試驗,所得比荷的數(shù)值是相等的。這說明,這種粒子是構成各種物質的共有成分。并由試驗測得的陰極射線粒子的比荷是氫離子比荷的近兩千倍。若這種粒子的電荷量與氫離子的電荷量機同,則其質量約為氫離子質量的近兩千分之一。湯姆孫后續(xù)的試驗粗略測出了這種粒子的電荷量的確與氫離子的電荷量差別不大,證明白湯姆孫的揣測是正確的。湯姆生把新發(fā)覺的這種粒子稱之為電子。電子的電荷量e=1.60217733×10-19C第一次較為精確測量出電子電荷量的是美國物理學家密立根利用油滴試驗測量出的。密立根通過試驗還發(fā)覺,電荷具有量子化的特征。即任何電荷只能是e的整數(shù)倍。電子的質量m=9.1093897×10-31kg課堂例題例題1:一只陰極射線管,左側不斷有電子射出,若在管的正下方,放一通電直導線AB時,發(fā)覺射線徑跡向下偏,則:()ABABC.若要使電子束的徑跡往上偏,可以通過變更AB中的電流方始終實現(xiàn)D.電子束的徑跡與AB中的電流方向無關ABUABU0v0++++----(1)金屬板AB的長度(2)電子穿出電場時的動能其次節(jié)原子的核式結構模型三維教學目標1、學問與技能(1)了解原子結構模型建立的歷史過程及各種模型建立的依據(jù);(2)知道粒子散射試驗的試驗方法和試驗現(xiàn)象,及原子核式結構模型的主要內容。2、過程與方法(1)通過對粒子散射試驗結果的探討與溝通,培育學生對現(xiàn)象的分析中歸納中得出結論的邏輯推理實力;(2)通過核式結構模型的建立,體會建立模型探討物理問題的方法,理解物理模型的演化及其在物理學發(fā)展過程中的作用;(3)了解探討微觀現(xiàn)象。3、情感、看法與價值觀(1)通過對原子模型演化的歷史的學習,感受科學家們細致、敏銳的科學看法和不畏權威、敬重事實、敬重科學的科學精神;(2)通過對原子結構的相識的不斷深化,使學生相識到人類對微觀世界的相識是不斷擴大和加深的,領悟和感受科學探討方法的正確運用對科學發(fā)展的重要意義。教學重點:(1)引導學生自主思索探討在于對粒子散射試驗的結果分析從而否定葡萄干布丁模型,得出原子的核式結構;(2)在教學中滲透和讓學生體會物理學探討方法,滲透三個物理學方法:模型方法,黑箱方法和微觀粒子的碰撞方法。教學難點:引導學生小組自主思索探討在于對粒子散射試驗的結果分析從而否定葡萄干布丁模型,得出原子的核式結構教學方法:老師啟發(fā)、引導,學生探討、溝通。教學用具:投影片,多媒體協(xié)助教學設備。(一)引入新課湯姆生發(fā)覺電子,依據(jù)原子呈電中性,提出了原子的葡萄干布丁模型。用動畫展示原子葡萄干布丁模型。(二)進行新課1、粒子散射試驗原理、裝置(1)粒子散射試驗原理:問題:湯姆生提出的葡萄干布丁原子模型是否對呢?原子的結構特別緊密,用一般的方法是無法探測它的內部結構的,要相識原子的結構,須要用高速粒子對它進行轟擊。而粒子具有足夠的能量,可以接近原子中心。它還可以使熒光屏物質發(fā)光。假如粒子與其他粒子發(fā)生相互作用,變更了運動方向,熒光屏就能夠顯示出它的方向變更。探討高速的粒子穿過原子的散射狀況,是探討原子結構的有效手段。指出:探討原子內部結構要用到的方法:黑箱法、微觀粒子碰撞方法。(2)粒子散射試驗裝置粒子散射試驗的裝置,主要由放射源、金箔、熒光屏、望遠鏡和轉動圓盤幾部分組成。粒子散射試驗在課堂上無法干脆演示,希望借助多媒體系統(tǒng),利用動畫向學生模擬試驗的裝置、過程和現(xiàn)象,使學生獲得直觀的切身體驗,留下深刻的印象。通過多媒體重點指出,熒光屏和望遠鏡能夠圍繞金箔在一個圓周上運動,從而可以視察到穿透金箔后偏轉角度不同的粒子。并且要讓學生了解,這種視察是特別艱苦細致的工作,所用的時間也是相當長的。動畫展示粒子散射試驗裝置動畫展示試驗中,通過顯微鏡視察到的現(xiàn)象。(3)試驗的視察結果明確:入射的粒子分為三部分。大部分沿原來的方向前進,少數(shù)發(fā)生了較大偏轉,極少數(shù)發(fā)生大角度偏轉。2、原子的核式結構的提出三個問題:用湯姆生的葡萄干布丁模型能否說明粒子大角度散射?請同學們依據(jù)以下三方面去考慮:(1)粒子出現(xiàn)大角度散射有沒有可能是與電子碰撞后造成的?(2)依據(jù)葡萄干布丁模型,粒子在原子旁邊或穿越原子內部后有沒有可能發(fā)生大角度偏轉?(3)你認為原子中的正電荷應如何分布,才有可能造成粒子的大角度偏轉?為什么?小結:對于問題1、2:依據(jù)葡萄干布丁模型,①碰撞前后,質量大的粒子速度幾乎不變。只可能是電子的速度發(fā)生大的變更,因此不行能出現(xiàn)反彈的現(xiàn)象,即使是非對心碰撞,也不會有大角散射。②對于粒子在原子旁邊時由于原子呈中性,與粒子之間沒有或很小的庫侖力的作用,正電荷在原子內部勻稱的分布,粒子穿過原子時,由于原子兩側正電荷將對它的斥力有相當大一部分相互抵消,使粒子偏轉的力不會很大所以粒子大角度散射說明葡萄干布丁模型不符合原子結構的實際狀況。對于問題3:探討、推理、分析得到盧瑟福的原子結構模型。小結:試驗中發(fā)覺極少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉,甚至反彈回來,表明這些粒子在原子中某個地方受到了質量、電量均比它本身大得多的物體的作用,可見原子中的正電荷、質量應都集中在一個中心上。①絕大多數(shù)粒子不偏移→原子內部絕大部分是“空”的。②少數(shù)粒子發(fā)生較大偏轉→原子內部有“核”存在。③極少數(shù)粒子被彈回表明:作用力很大;質量很大;電量集中。點評:老師進行科學探討方法教化:模型法(試驗現(xiàn)象)→(分析推理)→(構造模型)(通過湯姆生的原子結構模型到盧瑟福的原子的核式結構模型的建立,既滲透科學探究的因素教學,又進行了模型法的教學,并將盧瑟福的原子的核式結構模型與行星結構相類比,指出大自然的和諧統(tǒng)一的美,滲透哲學教化。通過學生對這三個問題的探討與溝通,順理成章地否定了葡萄干布丁模型,并起先建立新的模型。希望這一部分由學生自己完成,老師總結,總結時,突出湯姆生原子模型與粒子散射試驗之間的沖突,可以將粒子分別穿過葡萄干布丁模型和核式結構模型的不同現(xiàn)象用動畫模擬,形成猛烈的對比,突破難點)得到盧瑟福的原子的核式結構模型后再展示立體動畫粒子散射模型,使學生有更清楚的直觀形象、生動的相識。3、原子核的電荷與大小關于原子的大小應當讓學生有個數(shù)量級的概念,即原子的半徑在10-10m左右,原子核的大小在10-15~10-14m左右,原子核的半徑只相當于原子半徑的萬分之一,體積只相當于原子體積的萬億分之一。為了加深學生的印象,可舉一些較形象的比方或按比例畫些示意圖,同時通過表格展示,對比。半徑大小(數(shù)量級)類比原子10-10m足球場原子核10-15m~10-14m一枚硬幣附1:教學主線設計第三節(jié)波爾的原子模型三維教學目標1、學問與技能(1)了解玻爾原子理論的主要內容;(2)了解能級、能量量子化以及基態(tài)、激發(fā)態(tài)的概念。2、過程與方法:通過玻爾理論的學習,進一步了解氫光譜的產(chǎn)生。3、情感、看法與價值觀:培育我們對科學的探究精神,養(yǎng)成獨立自主、勇于創(chuàng)新的精神。教學重點:玻爾原子理論的基本假設。教學難點:玻爾理論對氫光譜的說明。教學方法:老師啟發(fā)、引導,學生探討、溝通。(一)引入新課提問:(1)α粒子散射試驗的現(xiàn)象是什么?(2)原子核式結構學說的內容是什么?(3)盧瑟福原子核式結構學說與經(jīng)典電磁理論的沖突?電子繞核運動(有加速度)電子繞核運動(有加速度)輻射電磁波頻率等于繞核運行的頻率能量削減、軌道半徑削減頻率變更電子沿螺旋線軌道落入原子核原子光譜應為連續(xù)光譜(沖突:事實上是不連續(xù)的亮線)原子是不穩(wěn)定的(沖突:事實上原子是穩(wěn)定的)為了解決上述沖突,丹麥物理學家玻爾,在1913年提出了自己的原子結構假說。(二)進行新課1、玻爾的原子理論(1)能級(定態(tài))假設:原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中,在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的,電子雖然繞核運動,但并不向外輻射能量。這些狀態(tài)叫定態(tài)。(本假設是針對原子穩(wěn)定性提出的)(2)躍遷假設:原子從一種定態(tài)(設能量為En)躍遷到另一種定態(tài)(設能量為Em)時,它輻射(或汲?。┛隙l率的光子,光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差確定,即(h為普朗克恒量)(本假設針對線狀譜提出)(3)軌道量子化假設:原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同的圓形軌道繞核運動相對應。原子的定態(tài)是不連續(xù)的,因此電子的可能軌道的分布也是不連續(xù)的。(針對原子核式模型提出,是能級假設的補充)2、玻爾依據(jù)經(jīng)典電磁理論和牛頓力學計算出氫原子的電子的各條可能軌道半徑和電子在各條軌道上運動時的能量(包括動能和勢能)公式:軌道半徑:n=1,2,3……能量:n=1,2,3……式中r1、E1、分別代表第一條(即離核最近的)可能軌道的半徑和電子在這條軌道上運動時的能量,rn、En分別代表第n條可能軌道的半徑和電子在第n條軌道上運動時的能量,n是正整數(shù),叫量子數(shù)。3、氫原子的能級圖從玻爾的基本假設動身,運用經(jīng)典電磁學和經(jīng)典力學的理論,可以計算氫原子中電子的可能軌道半徑和相應的能量。(1)氫原子的大?。簹湓拥碾娮拥母鳁l可能軌道的半徑rn:rn=n2r1,r1代表第一條(離核最近的一條)可能軌道的半徑r1=0.53×10-10m例如:n=2,r2=2.12×10-10m(2)氫原子的能級:原子在各個定態(tài)時的能量值En稱為原子的能級。它對應電子在各條可能軌道上運動時的能量En(包括動能和勢能)En=E1/n2n=1,2,3,······E1代表電子在第一條可能軌道上運動時的能量,E1=-13.6eV留意:計算能量時取離核無限遠處的電勢能為零,電子帶負電,在正電荷的場中為負值,電子的動能為電勢能肯定值的一半,總能量為負值。例如:n=2,E2=-3.4eV,n=3,E3=-1.51eV,n=4,E4=-0.85eV,……氫原子的能級圖如圖所示:4、玻爾理論對氫光譜的說明(1)基態(tài)和激發(fā)態(tài)基態(tài):在正常狀態(tài)下,原子處于最低能級,這時電子在離核最近的軌道上運動,這種定態(tài),叫基態(tài)。激發(fā)態(tài):原子處于較高能級時,電子在離核較遠的軌道上運動,這種定態(tài),叫激發(fā)態(tài)。課堂練習(1)對玻爾理論的下列說法中,正確的是(ACD)A.繼承了盧瑟福的原子模型,但對原子能量和電子軌道引入了量子化假設B.對經(jīng)典電磁理論中關于“做加速運動的電荷要輻射電磁波”的觀點表示贊同C.用能量轉化與守恒建立了原子發(fā)光頻率與原子能量變更之間的定量關系D.玻爾的兩個公式是在他的理論基礎上利用經(jīng)典電磁理論和牛頓力學計算出來的(2)下面關于玻爾理論的說明中,不正確的說法是(C)A.原子只能處于一系列不連續(xù)的狀態(tài)中,每個狀態(tài)都對應肯定的能量B.原子中,雖然核外電子不斷做加速運動,但只要能量狀態(tài)不變更,就不會向外輻射能量C.原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時,肯定要輻射肯定頻率的光子D.原子的每一個能量狀態(tài)都對應一個電子軌道,并且這些軌道是不連續(xù)的(3)依據(jù)玻爾理論,氫原子中,量子數(shù)N越大,則下列說法中正確的是(ACD)A.電子軌道半徑越大B.核外電子的速率越大C.氫原子能級的能量越大D.核外電子的電勢能越大(4)依據(jù)玻爾的原子理論,原子中電子繞核運動的半徑(D)A.可以取隨意值B.可以在某一范圍內取隨意值C.可以取一系列不連續(xù)的隨意值D.是一系列不連續(xù)的特定值(5)依據(jù)玻爾理論,一個氫原子中的電子從一半徑為ra的圓軌道自發(fā)地干脆躍遷到一半徑為rb的圓軌道上,已知ra>rb,則在此過程中(C)A.原子要發(fā)出一系列頻率的光子B.原子要汲取一系列頻率的光子C.原子要發(fā)出某一頻率的光子D.原子要汲取某一頻率的光子第四節(jié)氫原子光譜與能級結構三維教學目標1、學問與技能(1)了解光譜的定義和分類;(2)了解氫原子光譜的試驗規(guī)律,知道巴耳末系;(3)了解經(jīng)典原子理論的困難。2、過程與方法:通過本節(jié)的學習,感受科學發(fā)展與進步的坎坷。3、情感、看法與價值觀:培育我們探究科學、相識科學的實力,提高自主學習的意識。教學重點:氫原子光譜的試驗規(guī)律。教學難點:經(jīng)典理論的困難。教學方法:老師啟發(fā)、引導,學生探討、溝通。教學用具:投影片,多媒體協(xié)助教學設備。(一)引入新課粒子散射試驗使人們相識到原子具有核式結構,但電子在核外如何運動呢?它的能量怎樣變更呢?通過這節(jié)課的學習我們就來進一步了解有關的試驗事實。(二)進行新課1、光譜(結合課件展示)早在17世紀,牛頓就發(fā)覺了日光通過三棱鏡后的色散現(xiàn)象,并把試驗中得到的彩色光帶叫做光譜。(如圖所示)光譜是電磁輻射(不論是在可見光區(qū)域還是在不行見光區(qū)域)的波長成分和強度分布的記錄。有時只是波長成分的記錄。(1)放射光譜物體發(fā)光干脆產(chǎn)生的光譜叫做放射光譜。放射光譜可分為兩類:連續(xù)光譜和明線光譜。問題:什么是連續(xù)光譜和明線光譜?(連續(xù)分布的包含有從紅光到紫光各種色光的光譜叫做連續(xù)光譜。只含有一些不連續(xù)的亮線的光譜叫做明線光譜。明線光譜中的亮線叫譜線,各條譜線對應不同波長的光)炙熱的固體、液體和高壓氣體的放射光譜是連續(xù)光譜。例如白熾燈絲發(fā)出的光、燭焰、炙熱的鋼水發(fā)出的光都形成連續(xù)光譜。如圖所示。淡薄氣體或金屬的蒸氣的放射光譜是明線光譜。明線光譜是由游離狀態(tài)的原子放射的,所以也叫原子的光譜。實踐證明,原子不同,放射的明線光譜也不同,每種原子只能發(fā)出具有本身特征的某些波長的光,因此明線光譜的譜線也叫原子的特征譜線。如圖所示。(2)汲取光譜高溫物體發(fā)出的白光(其中包含連續(xù)分布的一切波長的光)通過物質時,某些波長的光被物質汲取后產(chǎn)生的光譜,叫做汲取光譜。各種原子的汲取光譜中的每一條暗線都跟該種原子的原子的放射光譜中的一條明線相對應。這表明,低溫氣體原子汲取的光,恰好就是這種原子在高溫時發(fā)出的光。因此汲取光譜中的暗譜線,也是原子的特征譜線。太陽的光譜是汲取光譜。如圖所示。課件展示:氫、鈉的光譜、太陽光譜:投影各種光譜的特點及成因學問結構圖:(3)光譜分析由于每種原子都有自己的特征譜線,因此可以依據(jù)光譜來鑒別物質和確定的化學組成。這種方法叫做光譜分析。原子光譜的不連續(xù)性反映出原子結構的不連續(xù)性,所以光譜分析也可以用于探究原子的結構。2、氫原子光譜的試驗規(guī)律氫原子是最簡潔的原子,其光譜也最簡潔。(課件展示)4、玻爾理論對氫光譜的說明(1)基態(tài)和激發(fā)態(tài)基態(tài):在正常狀態(tài)下,原子處于最低能級,這時電子在離核最近的軌道上運動,這種定態(tài),叫基態(tài)。激發(fā)態(tài):原子處于較高能級時,電子在離核較遠的軌道上運動,這種定態(tài),叫激發(fā)態(tài)。(2)原子發(fā)光:原子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷的過程是汲取能量的過程。原子從較高的激發(fā)態(tài)向較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過程,是輻射能量的過程,這個能量以光子的形式輻射出去,汲取或輻射的能量恰等于發(fā)生躍遷的兩能級之差。說明:氫原子中只有一個核外電子,這個電子在某個時刻只能在某個可能軌道上,或者說在某個時間內,由某軌道躍遷到另一軌道——可能狀況只有一種??墒牵ǔH萜魇⒂械臍錃?,總是千千萬萬個原子在一起,這些原子核外電子躍遷時,就會有各種狀況出現(xiàn)了。但是這些躍遷不外乎是能級圖中表示出來的那些狀況。(1)夫蘭克—赫茲試驗的歷史背景及意義1911年,盧瑟福依據(jù)α粒子散射試驗,提出了原子核式結構模型。1913年,玻爾將普朗克量子假說運用到原子核式結構模型,建立了與經(jīng)典理論相違反的兩個重要概念:原子定態(tài)能級和能級躍遷概念。電子在能級之間躍遷時伴隨電磁波的汲取和放射,電磁波頻率的大小取決于原子所處兩定態(tài)能級間的能量差。隨著英國物理學家埃萬斯對光譜的探討,玻爾理論被確立。但是任何重要的物理規(guī)律都必需得到至少兩種獨立的試驗方法的驗證。隨后,在1914年,德國科學家夫蘭克和他的助手赫茲采納電子與淡薄氣體中原子碰撞的方法(與光譜探討相獨立),簡潔而奇妙地干脆證明白原子能級的存在,從而為玻爾原子理論供應了有力的證據(jù)。1925年,由于他二人的卓越貢獻,他們獲得了當年的諾貝爾物理學獎(1926年于德國洛丁根補發(fā))。夫蘭克-赫茲試驗至今仍是探究原子內部結構的主要手段之一。所以,在近代物理試驗中,仍把它作為傳統(tǒng)的經(jīng)典試驗。(2)夫蘭克—赫茲試驗的理論基礎依據(jù)玻爾的原子理論,原子只能處于一系列不連續(xù)的穩(wěn)定狀態(tài)之中,其中每一種狀態(tài)相應于肯定的能量值En(n=1,2,3‥),這些能量值稱為能級。最低能級所對應的狀態(tài)稱為基態(tài),其它高能級所對應的態(tài)稱為激發(fā)態(tài)。當原子從一個穩(wěn)定狀態(tài)過渡到另一個穩(wěn)定狀態(tài)時就會汲取或輻射肯定頻率的電磁波,頻率大小確定于原子所處兩定態(tài)能級間的能量差。(h為普朗克恒量)本試驗中是利用肯定能量的電子與原子碰撞交換能量而實現(xiàn),并滿意能量選擇定則:(V為激發(fā)電位)夫蘭克-赫茲試驗玻璃容器充以需測量的氣體,本試驗用的是汞。電子由陰級K發(fā)出,K與柵極G之間有加速電場,G與接收極A之間有減速電場。當電子在KG空間經(jīng)過加速、碰撞后,進入KG空間時,能量足以沖過減速電場,就成為電流計的電流。(3)試驗原理改進的夫蘭克-赫茲管的基本結構如下圖所示。電子由陰極K發(fā)出,陰極K和第一柵極G1之間的加速電壓VG1K及與其次柵極G2之間的加速電壓VG2K使電子加速。在板極A和其次柵極G2之間可設置減速電壓VG2A。設汞原子的基態(tài)能量為E0,第一激發(fā)態(tài)的能量為E1,初速為零的電子在電位差為V的加速電場作用下,獲得能量為eV,具有這種能量的電子與汞原子發(fā)生碰撞,當電子能量eV<E1-E0時,電子能量幾乎不損失。假如eV≥E1-E0=ΔE,則汞原子從電子中取得能量ΔE,而由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài),ΔE=eVC。相應的電位差VC即為汞原子的第一激發(fā)電位。在試驗中,漸漸增加VG2K,由電流計讀出板極電流IA,得到如下圖所示的變更曲線:(4)試驗結論夫蘭克—赫茲試驗證明白原子被激發(fā)到不同的狀態(tài)時,汲取的能量是不連續(xù)的,進而說明原子能量是量子化的。6、玻爾理論的局限性玻爾理論雖然把量子理論引入原子領域,提出定態(tài)和躍遷概念,成功說明白氫原子光譜,但對多電子原子光譜無法說明,因為玻爾理論仍舊以經(jīng)典理論為基礎。如粒子的觀念和軌道。量子化條件的引進沒有適當?shù)睦碚撜f明。第三章原子核與放射性第一節(jié)原子核結構新課標要求1、學問與技能(1)知道原子核的組成,知道核子和同位素的概念。2、過程與方法(1)通過視察,思索,探討,初步學會探究的方法;(2)通過對學問的理解,培育自學和歸納實力。3、情感、看法與價值觀(1)樹立正確的,嚴謹?shù)目茖W探討看法;(2)樹立辨證唯物主義的科學觀和世界觀。教學重點:原子核的組成。教學難點:如何利用磁場區(qū)分質子與中子教學方法:老師啟發(fā)、引導,學生探討、溝通。教學用具:投影片,多媒體協(xié)助教學設備1、原子核的組成問提:質子:由誰發(fā)覺的?怎樣發(fā)覺的?中子:發(fā)覺的緣由是什么?由誰發(fā)覺的?(盧瑟福用粒子轟擊氮核,發(fā)覺質子。查德威克發(fā)覺中子。發(fā)覺緣由:假如原子核中只有質子,則原子核的質量與電荷量之比應等于質子的質量與電荷量之比,但實際卻是,絕大多數(shù)狀況是前者的比值大些,盧瑟福猜想核內還有另一種粒子)小結:①質子(proton)帶正電荷,電荷量與一個電子所帶電荷量相等,中子(nucleon)不帶電,②數(shù)據(jù)顯示:質子和中子的質量特別接近,統(tǒng)稱為核子,組成原子核。提問:③原子核的電荷數(shù)是不是電荷量?④原子荷的質量數(shù)是不是質量?提示:③不是,原子核所帶的電荷量總是質子電荷的整數(shù)倍,那這個倍數(shù)就叫做原子核的電荷數(shù)。④原子核的質量幾乎等于單個核子質量的整數(shù)倍,那這個倍數(shù)叫做原子核的質量數(shù)。小結:③原子核的電荷數(shù)=質子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)④原子核的質量數(shù)=核子數(shù)=質子數(shù)+中子數(shù)⑤符號表示原子核,X:元素符號;A:核的質量數(shù);Z:核電荷數(shù)一種鈾原子核的質量數(shù)是235,問:它的核子數(shù),質子數(shù)和中子數(shù)分別是多少?(核子數(shù)是235,質子數(shù)是92,中子數(shù)是143)2、同位素(isotope)(1)定義:具有相同質子數(shù)而中子數(shù)不同的原子,在元素周期表中處于同一位置,因而互稱同位素。(2)性質:原子核的質子數(shù)確定了核外電子數(shù)目,也確定了電子在核外的分布狀況,進而確定了這種元素的化學性質,因而同種元素的同位素具有相同的化學性質。提問:列舉一些元素的同位素?提示:氫有三種同位素:氕(通常所說的氫),氘(也叫重氫),氚(也叫超重氫),符號分別是:。碳有兩種同位素,符號分別是。原子核衰變及半衰期新課標要求1、學問與技能(1)了解自然放射現(xiàn)象及其規(guī)律;(2)知道三種射線的本質,以及如何利用磁場區(qū)分它們;(3)知道放射現(xiàn)象的實質是原子核的衰變;(4)知道兩種衰變的基本性質,并駕馭原子核的衰變規(guī)律;(5)理解半衰期的概念。2、過程與方法(1)能夠嫻熟運用核衰變的規(guī)律寫出核的衰變方程式;(2)能夠利用半衰期來進行簡潔計算(課后自學)。(3)通過視察,思索,探討,初步學會探究的方法;(4)通過對學問的理解,培育自學和歸納實力。3、情感、看法與價值觀(1)樹立正確的,嚴謹?shù)目茖W探討看法;(2)樹立辨證唯物主義的科學觀和世界觀。教學重點:自然放射現(xiàn)象及其規(guī)律,原子核的衰變規(guī)律及半衰期。教學難點:知道三種射線的本質,以及如何利用磁場區(qū)分它們及半衰期描述的對象。教學方法:老師啟發(fā)、引導,學生探討、溝通。教學用具:投影片,多媒體協(xié)助教學設備(一)引入新課本節(jié)課我們來學習新的一章:原子核。本章主要介紹了核物理的一些初步學問,核物理探討的是原子核的組成及其變更規(guī)律,是微觀世界的現(xiàn)象。讓我們走進微觀世界,一起探究其中的奇異!我們已經(jīng)知道原子由原子核與核外電子組成。那原子核內部又是什么結構呢?原子核是否可以再分呢?它是由什么微粒組成?用什么方法來探討原子核呢?人類相識原子核的困難結構和它的變更規(guī)律,是從發(fā)覺自然放射現(xiàn)象起先的,1896年,法國物理學家貝克勒爾發(fā)覺,鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線,這種射線可以穿透黑紙使照相底片感光。居里和居里夫人在貝克勒爾的建議下,對鈾和鈾的各種礦石進行了深化探討,又發(fā)覺了放射性更強的新元素。其中一種,為了紀念她的祖國波蘭而命名為釙(Po),另一種命名為鐳(Ra)。(二)進行新課1、自然放射現(xiàn)象(1)物質放射射線的性質稱為放射性(radioactivity)。元素這種自發(fā)的放出射線的現(xiàn)象叫做自然放射現(xiàn)象,具有放射性的元素稱為放射性元素。(2)放射性不是少數(shù)幾種元素才有的,探討發(fā)覺,原子序數(shù)大于82的全部元素,都能自發(fā)的放出射線,原子序數(shù)小于83的元素,有的也具有放射性。2、射線究竟是什么那這些射線究竟是什么呢?把放射源放入由鉛做成的容器中,射線只能從容器的小孔射出,成為細細的一束。在射線經(jīng)過的空間施加磁場,發(fā)覺射線如圖所示:(投影)思索與探討:①你視察到了什么現(xiàn)象?為什么會有這樣的現(xiàn)象?②假如射線,射線都是帶電粒子流的話,依據(jù)圖推斷,他們分別帶什么電荷。③假如不用磁場推斷,還可以用什么方法推斷三種射線的帶電性質?①射線分成三束,射線在磁場中發(fā)生偏轉,是受到力的作用。這個力是洛倫茲力,說明其中的兩束射線是帶電粒子。②依據(jù)左手定則,可以推斷射線都是正電荷,射線是負電荷。③帶電粒子在電場中要受電場力作用,可以加一偏轉電場,也能推斷三種射線的帶電性質,如圖:我們已經(jīng)探討了這三種射線的帶電性質,則這些射線還有哪些性質呢?請同學們閱讀課文后填寫表格??磿偨Y。小結:①試驗發(fā)覺:元素具有放射性是由原子核本身的因素確定的,跟原子所處的物理或化學狀態(tài)無關。不管該元素是以單質的形式存在,還是和其他元素形成化合物,或者對它施加壓力,或者上升它的溫度,它都具有放射性。②三種射線都是高速運動的粒子,能量很高,都來自于原子核內部,這也使我們相識到原子核隱藏有巨大的核能,原子核內也有其困難的結構。例題:下列說法正確的是()A.射線粒子和電子是兩種不同的粒子B.紅外線的波長比X射線的波長長C.粒子不同于氦原子核D.射線的貫穿本事比粒子強點評:本題考查了粒子的性質及電磁波波長的比較等基本學問。19世紀末20世紀初,人們發(fā)覺X,,,射線,經(jīng)探討知道,X,射線均為電磁波,只是波長不同。可見光,紅外線也是電磁波,波長從短到長的電磁波波譜要牢記。另外,射線是電子流,粒子是氦核。從,,三者的穿透本事而言:射線最強,射線最弱,這些學問要牢記。3、原子核的衰變(1)原子核的衰變原子核放出α或β粒子,由于核電荷數(shù)變了,它在周期表中的位置就變了,變成另一種原子核。我們把這種變更稱為原子核的衰變。一種物質變成另一種物質。(2)α衰變鈾238核放出一個α粒子后,核的質量數(shù)削減4,核電荷數(shù)削減2,變成新核--釷234核。那這種放出α粒子的衰變叫做α衰變。這個過程可以用衰變方程式來表示:23892U→23490Th+42He(3)衰變方程式遵守的規(guī)律第一、質量數(shù)守恒其次、核電荷數(shù)守恒α衰變規(guī)律:AZX→A-4Z-2Y+42He(4)β衰變釷234核也具有放射性,它能放出一個β粒子而變成23491Pa(鏷),那它進行的是β衰變,請同學們寫出釷234核的衰變方程式?β粒子用0-1e表示。釷234核的衰變方程式:23490Th→23491Pa+0-1e衰變前后核電荷數(shù)、質量數(shù)都守恒,新核的質量數(shù)不會變更但核電荷數(shù)應加1β衰變規(guī)律:AZX→AZ+1Y+0-1e提問:β衰變假如按衰變方程式的規(guī)律來寫的話應當沒有問題,但并不象α衰變那樣簡潔理解,因為核電荷數(shù)要增加,學生會問為什么會增加?哪來的電子?原子核內雖然沒有電子,但核內的的質子和中子是可以相互轉化的。當核內的中子轉化為質子時同時要產(chǎn)生一個電子:10n→11H+0-1e這個電子從核內釋放出來,就形成了β衰變。可以看出新核少了一個中子,卻增加了一個質子,并放出一個電子。(5)γ射線是由于原子核在發(fā)生α衰變和β衰變時原子核受激發(fā)而產(chǎn)生的光(能量)輻射,通常是伴隨α射線和β射線而產(chǎn)生。γ射線的本質是能量。理解γ射線的本質,不能單獨發(fā)生。4、半衰期提問:閱讀教材半衰期部分放射性元素的衰變的快慢有什么規(guī)律?用什么物理量描述?這種描述的對象是誰?氡的衰變圖的投影:m/m0=(1/2)n學生溝通閱讀體會:(1)氡每隔3.8天質量就削減一半。(2)用半衰期來表示。(3)大量的氡核??偨Y:半衰期表示放射性元素的衰變的快慢;放射性元素的原子核,有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間,叫做這種元素的半衰期;半衰期描述的對象是大量的原子核,不是個別原子核,這是一個統(tǒng)計規(guī)律。例如:數(shù)學上的概率問題(拋硬幣)將1萬枚硬幣拋在地上,那正反兩面的個數(shù)或許為5000對5000,但就某個硬幣來看要么是正面,要么是反面。這個事實告知我們統(tǒng)計規(guī)律的對象僅僅對大量事實適用,對個別不適用。元素的半衰期反映的是原子核內部的性質,與原子所處的化學狀態(tài)和外部條件無關。簡潔介紹:鐳226→氡222的半衰期為1620年鈾238→釷234的半衰期為4.5億年說明:一種元素的半衰期與這種元素是以單質形式還是以化合物形式存在,或者加壓,增溫均不會變更。老師給出課堂鞏固練習題例1:配平下列衰變方程23492U→23090Th+(42He)23490U→23491Pa+(0-1e)例2:釷232(23290Th)經(jīng)過________次α衰變和________次β衰變,最終成為鉛208(20882Pb)分析:因為α衰變變更原子核的質量數(shù)而β衰變不能,所以應先從推斷α衰變次數(shù)入手:α衰變次數(shù)==6每經(jīng)過1次α衰變,原子核失去2個基本電荷,則,釷核經(jīng)過6次α衰變后剩余的電荷數(shù)與鉛核實際的電荷數(shù)之差,確定了β衰變次數(shù):β衰變次數(shù)==4放射性的應用與防護三維教學目標1、學問與技能(1)知道什么是核反應,會寫出人工轉變方程;(2)知道什么是放射性同位素,人造和自然放射性物質的主要不同點;(3)了解放射性在生產(chǎn)和科學領域的應用;(4)知道放射性污染及其對人類和自然產(chǎn)生的嚴峻危害,了解防范放射線的措施,建立防范意識。2、過程與方法:滲透和平安地開發(fā)利用自然資源的教化。3、情感、看法與價值觀:培育學生收集信息、應用已有學問、處理加工信息、探求新學問的實力。教學重點:人工轉變的兩個核反應方程及反應過程中遵循的規(guī)律。教學難點:人工轉變的兩個核反應方程及反應過程中遵循的規(guī)律教學方法:老師啟發(fā)、引導,學生探討、溝通。教學用具:(1)掛圖,試驗器材模型,課件等;(2)多媒體教學設備一套:可供實物投影、放像、課件播放等。(一)引入新課前面已經(jīng)學習了核反應的一種形式:衰變。本節(jié)課我們要學習核反應的另一種形式:人工轉變以及人工轉變產(chǎn)生的放射性同位素的應用和核輻射的防護。(二)進行新課1、核反應:原子核在其它粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程叫核反應。在核反應中質量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。人工轉變核反應方程:例如:寫出下列原子核人工轉變的核反應方程。(1)1123Na俘獲1個α粒子后放出1個質子(2)1327Al俘獲1個α粒子后放出1個中子(3)816O俘獲1個中子后放出1個質子(4)1430Si俘獲1個質子后放出1個中子理解并記住核反應方程,通過方程理解核反應中遵循的規(guī)律。2、人工放射性同位素(1)放射性同位素:有些同位素具有放射性,叫做放射性同位素。放射性同位素有自然和人造兩種,它們的化學性質相同。(2)人工放射性同位素AlHeP(3)人工放射性同位素的優(yōu)點:放射強度簡潔限制;形態(tài)簡潔限制;半衰期短,廢料簡潔處理。(4)凡是用到射線時,都用人造放射性同位素。3、放射性同位素的應用:(1)利用射線:射線測厚裝置:煙霧報警器;放射治療;培育新品種,延長保質期。作為示蹤原子:棉花對磷肥的汲??;甲狀腺疾病的診斷。4、輻射與平安通過看書與上網(wǎng)查找資料,了解放射性輻射的用處以及危害,知道只要限制好輻射量,我們就可以利用它的射線,知道身邊的一些放射性物質,以及如何防護一些有害的放射性物質。第四章核能第一節(jié)核力與核能三維教學目標1、學問與技能(1)知道核力的概念、特點及自然界存在的四種基本相互作用;(2)知道穩(wěn)定原子核中質子與中子的比例隨著原子序數(shù)的增大而減小;(3)理解結合能的概念,知道核反應中的質量虧損;(4)知道愛因斯坦的質能方程,理解質量與能量的關系。2、過程與方法(1)會依據(jù)質能方程和質量虧損的概念計算核反應中釋放的核能;(2)培育學生的理解實力、推理實力、及數(shù)學計算實力。3、情感、看法與價值觀(1)使學生樹立起實踐是檢驗真理的標準、科學理論對實踐有著指導和預見作用的實力;(2)相識開發(fā)和利用核能對解決人類能源危機的重要意義。教學重點:質量虧損及愛因斯坦的質能方程的理解。教學難點:結合能的概念、愛因斯坦的質能方程、質量與能量的關系。教學方法:老師啟發(fā)、引導,學生探討、溝通。教學用具:多媒體教學設備一套:可供實物投影、放像、課件播放等。(一)引入新課提問1:氦原子核中有兩個質子,質子質量為mp=1.67×10-27kg,帶電量為元電荷e=1.6×10-19C,原子核的直徑的數(shù)量級為10-15m,則兩個質子之間的庫侖斥力與萬有引力兩者相差多少倍(兩者相差1036倍)提問2:在原子核那樣狹小的空間里,帶正電的質子之間的庫侖斥力為萬有引力的1036倍,則質子為什么能擠在一起而不飛散?會不會在原子核中有一種過去不知道的力,把核子束縛在一起了呢?今日就來學習這方面的內容。(二)進行新課1、核力與四種基本相互作用提示:20世紀初人們只知道自然界存在著兩種力:一種是萬有引力,另一種是電磁力(庫侖力是一種電磁力)。在相同的距離上,這兩種力的強度差別很大。電磁力大約要比萬有引力強1036倍?;谶@兩種力的性質,原子核中的質子要靠自身的引力來抗衡相互間的庫侖斥力是不行能的。核物理學家猜想,原子核里的核子間有第三種相互作用存在,即存在著一種核力,是核力把核子緊緊地束縛在核內,形成穩(wěn)定的原子核,后來的試驗證明白科學家的揣測。提問1:則

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