探测射线的方法

19．3 探测射线的方法

（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？我们通过一个表格（ppt演示：表格）一块复习一下，待会儿我请三个同学起来回答

（十秒钟思考）（提问，ppt依次演示）

学生回答：（略）

这三种射线用肉眼看得到不？看不到。既然看不到，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

（ppt演示：探测射线的方法）

放射线虽然看不见，但我们可根据放射线的粒子与其它物质作用时产生的一些现象来探知放射线的存在．而这些现象主要有：

1．粒子使气体或液体电离（ppt演示：文字）；

2．使照相底片感光（ppt演示：文字）；

伦琴和贝克勒尔正是通过这样的途径发现了x射线和放射性现象

3．使荧光物质产生荧光（ppt演示：文字）．

电视机显像管中的电子枪会发出阴极射线，而阴极射线是哪种射线呢？β射线。那么当β射线达到显示器上，就会和荧光物质发生作用，产生荧光，从而我们看到了图像。

根据射线的这些性质，可以制成多种探测器。下面我们学习三种核物理研究中常用的探测射线的仪器．1．威耳逊云室（ppt演示：文字）

英国物理学家威耳逊（1869～1959）在1912年发明了一套设备，使水蒸气冷凝来形成云雾，显示粒子的径迹，因为是威尔逊发明的，所以叫做威耳逊云室。

左面这幅图是威尔逊云室的实物图，右边的是威尔逊云室的主体示意图。

威耳逊云室主要部分是一个圆筒状容器，底面可以上下移动，相当于是一个活塞，，上盖是透明的，可以通过它来观察和拍摄粒子运动的径迹，云室里面是干净的空气。

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，然后迅速的往下拉活塞，室内气体由于迅速膨胀，温度降低，酒精蒸气达到过饱和状态．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，于是就显示出了射线的径迹．现在我们通过一个视频来具体看一下α射线在云室中的径迹

（ppt演示：视频）同学们请注意观察α粒子的径迹有什么特点

刚才我们通过威耳逊云室，得到了α射线在云室中的径迹，同样的，我们也可以得到了低速β射线在云室中的径迹，同学们，比较两种射线径迹的特点．(ppt演示：文字、图片）

α射线粒子的径迹是又直又清晰，低速β射线粒子的径迹是又短又弯曲。

大家想一下，为什么α射线粒子是又直又清晰，而低速β射线粒子的径迹又是另外的样子？

（分别请同学回答α、β射线粒子的径迹形成原因）

α粒子的质量比较大，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，凝结的雾滴多，所以它在云室中的径迹直而清晰．β粒子的质量小，跟气体碰撞时容易改变运动方向，低速β粒子的速度小，很快就停了下来，并且电离本领小，沿途产生的离子少，凝结的雾滴少，所以它在云室中的径迹比较短，且常常发生弯曲．

同学们，在云室我们可以观察到α射线粒子和低速β射线粒子的径迹，那γ射线粒子的径迹我们能不能看的见呢？（不能）γ粒子的电离本领极小，几乎不能使气体电离，一般看不到它的径迹．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．

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．

2．气泡室

气泡室是美国人D·A·格拉泽在1952年发明的

气泡室的原理同云室的原理类似，所不同的是气泡室里装的是液体，如液态氢。

现在同学们阅读气泡室的内容1min，一会请同学起来回答气泡室的工作原理。

（控制气泡室内液体的温度和压强，使室内温度略低于液体的沸点．当气泡室内压强突然降低时，液体的沸点变低，因此液体过热，粒子通过液态时在它的周围就有气泡形成．右图为气泡室中粒子径迹的照片。）人们根据照片上记录的情况，可以分析出粒子的带电、动量、能量等情况。

3．盖革—米勒计数器

盖革计数器最初是在1908年由德国物理学家汉斯·盖革和著名的英国物理学家卢瑟福在α粒子散射实验中，为了探测α粒子而设计的。后来在1928年，盖革又和他的学生米勒对其进行了改进，使其可以用于探测所有的电离辐射。所以称为盖革—米勒计数器。简称G-M计数器。

盖革—米勒计数管的构造：外面是玻璃管，里面是一个导电圆筒，接在电源负极，我们称它为阴极，圆筒中间有一根金属丝，接在正极，叫做阳极。管中装有低压的惰性气体（如氩、氖等）和少量的酒精蒸气或溴蒸气．在金属丝和圆筒两极间加上一定的电压（约100V），这个电压稍低于管内气体的电离电压基本原理是某种射线粒子进入管内时，由于粒子的电离作用，使管内的气体电离，产生电子和正离子，产生的电子在电场中加速，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产生大量电子．在外加电场的作用下，这些电子到达阳极，正离子到达阴极，在电路中就产生一次放电现象，利用电子仪器可以把放电次数记录下来．从而达到计数的目的。

我们再看一个视频了解一下盖革--米勒计数器（ppt演示：视频）

与威尔逊云室和气泡室相比，盖革--米勒计数器具有很好的优点，就是方便而且十分灵敏，无论是α粒子、β粒子、还是γ粒子，它都可以探测得到，但是它也有它的缺点，就是只能用来计数，而不能区分射线的种类，此外，如果同时有大量粒子，或两个粒子射来的时间间隔小于200us的话，盖革--米勒计数管也不能区分开。

19.3 探测射线的方法

第三节探测射线的方法 教学目标： （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。 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： 挂图，实验器材模型，课件，多媒体教学设备。 教学过程： （一）引入新课 前面我们学习了天然放射现象，知道了三种射线的本质。但是放射线是看不见的，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）新课教学 教师引导学生阅读教材的第一部分，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？ 学生活动：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。 追问：这些现象主要有哪些呢？ 学生：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。 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？ 学生活动：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）。 （2）学生对于这一问题可能回答不明确，教师引导学生回答，讲清云室实验的基本原理：我们知道，水蒸气遇冷凝结，会形成很小的雾珠，这时它需要有凝结的核心。云和雾就是这样形成的。如果空气中没有任何尘埃或离子，水蒸气就是达到过饱和状态，也不能马上凝结。但是如果这时由于某种原因在空气中产生了离子，那么过饱和的水蒸气就会以这些离子为核心立即凝结成雾珠。离子是看不见的，可是雾珠是看得见的，因此可以根据出现的雾珠来推测产生离子的情形。云室就是根据这个原理制成的。 （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

人教版物理高二选修3-5 19.3探测射线的方法同步训练

人教版物理高二选修3-5 19.3探测射线的方法同步训练 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共15题；共30分) 1. （2分） (2017高二下·武威期末) 分别用α、β、γ三种射线照射放在干燥空气中的带正电的验电器，则（） A . 用α射线照射时，验电器的带电荷量将增加 B . 用β射线照射时，验电器的电荷量将先喊少后增加 C . 用三种射线照射时，验电器的电荷都将消失 D . 用γ射线照射时，验电器的带电量将不变 2. （2分）(2017·洛阳模拟) 如图所示为研究某未知元素放射性的实验装置，实验开始时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀强电场E，通过显微镜可以观察到，在荧光屏的某一位置上每分钟闪烁的亮点数．若撤去电场后继续观察，发现每分钟闪烁的亮点数没有变化；如果再将薄铝片移开，观察到每分钟闪烁的亮点数大大增加，由此可以判断，放射源发出的射线可能为（） A . β射线和γ射线 B . α射线和β射线 C . β射线和X射线 D . α射线和γ射线 3. （2分）同位素是指（） A . 核子数相同而质子数不同的原子 B . 核子数相同而中子数不同的原子

C . 质子数相同而核子数不同的原子 D . 中子数相同而核子数不同的原子 4. （2分） (2017高二下·江津期中) 下列说法正确的是（） A . 玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立 B . 可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施 C . 天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转 D . 观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率相同 5. （2分）下列说法正确的是（） A . β射线比α射线更容易使气体电离 B . 放射性同位素的半衰期由核本身决定，与外部条件无关 C . 核反应堆和太阳内部发生的都是核裂变反就 D . 氢原子发生能级跃迁放出光子后，核外电子的动能最终会变小 6. （2分）现已建成的核电站发电的能量来自于（） A . 天然放射性元素放出的能量 B . 人工放射性同位素放出的能量 C . 重核裂变放出的能量 D . 化学反应放出的能量 7. （2分）(2017·西宁模拟) 下列说法中正确的是（） A . 光电效应现象揭示了光具有波动性 B . 电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性 C . 重核裂变时平均每个核子释放能量要比轻核聚变时多

物理新人教版选修3-5193探测射线测射线的方法教案3

** 探测射线的方法 三维教学目标 1、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。 2、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。 3、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。 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。 教学过程： 第三节探测射线的方法 （一）引入新课 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。α、β、γ射线的本质是什么？各有那些特征？

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，也为后分析探测器探测到的现象提供理论依据。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 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？（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）这些现象主要有哪些呢？ （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；使照相底片感光；使荧光物质产生荧光） 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 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？ 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）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。 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。 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。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。 提示：α粒子的质量比较大，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

高中物理-探测射线的方法课后训练

高中物理-探测射线的方法课后训练 基础巩固 1．用威耳逊云室探测射线，其中粒子在威耳逊云室中径迹直而粗的是( ) A．α粒子B．β粒子 C．γ粒子D．以上都不是 2．关于威耳逊云室探测射线，下述正确的是( ) A．威耳逊云室内充满过饱和蒸气，射线经过时可显示出射线运动的径迹 B．威耳逊云室中径迹粗而直的是α射线 C．威耳逊云室中径迹细而长的是γ射线 D．威耳逊云室中显示粒子径迹原因是电离，所以无法由径迹判断射线所带电荷的正负3．下列说法中错误的是( ) A．威耳逊云室和盖革—米勒计数器都是利用了放射线使气体电离的性质 B．盖革—米勒计数器除了用来计数，还能区分射线的种类 C．用威耳逊云室探测射线时，径迹比较细且常常弯曲的是β粒子的径迹 D．根据气泡室中粒子径迹的照片上记录的情况，可以分析粒子的带电、动量、能量等情况 4．在威耳逊云室中，关于放射源产生的射线径迹，下列说法中正确的是( ) A．由于γ射线的能量大，容易显示其径迹 B．由于β粒子的速度大，其径迹粗而且长 C．由于α粒子的速度小，不易显示其径迹 D．由于α粒子的电离作用强，其径迹直而粗 5．带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹。如图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里。该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是( ) A．粒子先经过a点，再经过b点B．粒子先经过b点，再经过a点 C．粒子带负电D．粒子带正电 能力提升 6．用盖革—米勒计数器测定放射源的放射强度为每分钟405次，若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间，计数器几乎测不到射线。10天后再次测量，测得该放射源的放射强度为每分钟101次，则下列关于射线性质及它的半衰期的说法正确的是( ) A．放射源射出的是α射线 B．放射源射出的是β射线 C．这种放射性元素的半衰期是5天 D．这种放射性元素的半衰期是2.5天 7．用α粒子照射充氮的云室，摄得如图所示的照片，下列说法中正确的是( ) A．A是α粒子的径迹，B是质子的径迹，C是新核的径迹 B．B是α粒子的径迹，A是质子的径迹，C是新核的径迹 C．C是α粒子的径迹，A是质子的径迹，B是新核的径迹

第三节探测射线的方法

第三节探测射线的方法 第四节放射性的应用与防护 学习目标 知识导图 知识点1探测射线的基本方法 探测射线的原理 利用射线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。 (1)粒子使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和汽会产生__云雾__，过热液体会产生__气泡__。 (2)使照相底片__感光__。 (3)使荧光物质产生__荧光__。 知识点2几种常用的探测器 1．威尔逊云室 (1)结构见教材。 (2)工作原理：粒子从室内气体中飞过，就会使沿途的气体分子__电离__产生离子，过饱和汽便以这些离子为核心凝成__一条雾滴__，于是显示出射线的径迹。 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，还可以知道粒子所带电荷的__正负__。 2．气泡室 (1)原理：当高能粒子穿过室内__过热__液体时，形成一串__气泡__而显示粒子行迹。 (2)作用：可以分析粒子的带电、动量、能量等情况。 3．盖革—米勒计数器 (1)结构见课本 (2)原理： 当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0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。 (3)特点：检测射线十分方便，但只能用来__计数__，不能区分射线的种类。此外如果

同时有大量粒子或两个粒子射来的间隔时间小于200μs G－M计数器也不能区分它们。 知识点3核反应 1．定义 原子核在其他粒子的__轰击下__产生新原子核的过程，称为核反应。 2．原子核的人工转变 (1)1919年，卢瑟福第一次实现了原子核的人工转变并发现了质子，核反应方程是 14 N＋42He―→__178O__＋11H。 7 (2)查德威克发现了中子，核反应方程是 9 Be＋42He―→__126C__＋10n。 4 3．遵循规律 __质量数__守恒，__电荷数__守恒。 知识点4人工放射性同位素的应用与防护 1．放射性同位素的定义 有些同位素具有__放射性__，叫做放射性同位素。 2．人工放射性同位素的发现 (1)1934年，约里奥·居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷3015P。 (2)发现磷同位素的方程：42He＋2713Al―→__3015P＋10n__。 3．放射性同位素的应用 (1)利用射线：利用α射线具有很强的__电离__作用，消除有害__静电__；利用γ射线很强的__贯穿__本领，工业用来__探伤__。 (2)作示踪原子：同位素具有相同的__化学__性质，可用放射性同位素代替非放射性同位素做__示踪__原子。 4．放射性的污染和防护 (1)放射性污染 过量的放射会对__环境__造成污染，对人类和自然界产生__破坏__作用。 (2)防护 辐射防护的基本方法有__时间__防护、距离、__屏蔽__防护。要防止放射性物质对__水源__、__空气__、用具、__工作场所__的污染，要防止射线__过多__地__长时间__照射人体。 预习反馈 『判一判』 (1)威尔逊云室可以显示α粒子和β粒子的径迹。(√) (2)G-M计数器非常灵敏，不仅可以计数，还可以区分射线的种类。(×)

7探测射线的方法教案

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。 ★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，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，酒精蒸气达到过饱和

物理选修3-5自我小测：第十九章 第三、四节探测射线的方法 放射性的应用与防护 含解析 精品

自我小测 1．利用威尔逊云室探测射线时能观察到细长而弯曲的径迹，则下列说法中正确的是() A．可知是α射线射入云室中 B．可知是β射线射入云室中 C．观察到的是射线粒子的运动 D．观察到的是射线粒子在运动路径上的酒精雾滴 2．下列关于放射线的探测说法正确的是() A．气泡室探测射线的原理与云室探测射线的原理类似 B．由气泡室内射线径迹可以分析粒子的带电、动量、能量等情况 C．盖革—米勒计数器探测射线的原理中也利用射线的电离本领 D．盖革—米勒计数器不仅能计数，还能用来分析射线的性质 3．用中子轰击铝27，产生钠24和X粒子，钠24具有放射性，它衰变后变成镁24，则X粒子和钠的衰变过程分别是() A．质子、α衰变B．电子、α衰变 C．α粒子、β衰变D．正电子、β衰变 P，放出一4．将威耳逊云室置于磁场中，一个静止在磁场中的放射性同位素原子核30 15 Si，能近似反映正电子和Si核轨迹的是() 个正电子后变成原子核30 14 5．关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是() A．利用γ射线使空气电离，把净电荷泄去 B．利用α射线照射植物的种子，使产量显著增加 C．利用β射线来治肺癌、食道癌 D．利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，可以作为示踪原子6．如图所示是查德威克实验示意图，在这个实验中发现了一种不可见的贯穿能力很强的粒子，这种粒子是() A．正电子B．中子C．光子D．电子 7．放射性在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同目的。下表列出了一些放射

性元素的半衰期和可供利用的射线。 某塑料公司生产聚乙烯薄膜，方法是让厚的聚乙烯膜通过轧辊把聚乙烯膜轧薄，利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀，可利用的元素是() A．钋210 B．氡222 C．锶90 D．铀238 8．1993年，中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素202 78 Pt，制取过程如下： (1)用质子轰击铍靶9 4 Be产生快中子。 (2)用快中子轰击汞204 80 Hg，反应过程可能有两种： ①生成202 78 Pt，放出氦原子核。 ②生成202 78 Pt，同时放出质子、中子。 (3)生成的202 78Pt发生两次衰变，变成稳定的原子核202 80 Hg。 写出上述核反应方程。 9．某实验室工作人员，用初速度为v0＝0.09c(c为真空中的光速)的α粒子轰击静止在匀强磁场中的23 11 Na，产生了质子。若某次碰撞可看作对心正碰，碰后新核的运动方向与α粒子的初速度方向相同，质子的运动方向与新核运动方向相反，它们在垂直于磁场的平面内分别做匀速圆周运动。通过分析轨迹半径，可得出新核与质子的速度大小之比为1∶10，已知质子质量为m。 (1)写出核反应方程； (2)求出质子的速度v(结果保留两位有效数字)。

《探测射线的方法》

探测射线的方法 一、知识点扫描 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？这些现象主要有哪些呢？ 1、威耳逊云室 （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？ 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）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。 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。 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。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。 提示：α粒子的质量比较大，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。 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。 问题：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？ 2、气泡室 问题：比较气泡室的原理同云室的原理。 控制气泡室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周围就有气泡形成，气泡室在观察比较稀少的碰撞事件时是有很大优点的。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机会来摄取所寻找的事件。 3、盖革—弥勒计数器 问题： （1）盖革—弥勒计数管的构造如何？ 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10kPa～20kPa）和少量的酒精

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普通高中课程标准实验教科书一物理(选修3 —5)［人教版］ 第十九章原子核 新课标要求 1 ?内容标准 (1)知道原子核的组成。知道放射性和原子核的衰变。会用半衰期描述衰变速度，知道半衰期的统计意义。 (2)了解放射性同位素的应用。知道射线的危害和防护。 例1 了解放射性在医学和农业中的应用。 例2调查房屋装修材料和首饰材料中具有的放射性，了解相关的国家标准。 (3)知道核力的性质。能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因。会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。 (4)认识原子核的结合能。知道裂变反应和聚变反应。关注受控聚变反应研究的进展。 (5)知道链式反应的发生条件。了解裂变反应堆的工作原理。了解常用裂变反应堆的类型。知道核电站的工作模式。 (6)通过核能的利用，思考科学技术与社会的关系。 例3思考核能开发带来的社会问题。 (7)初步了解恒星的演化。初步了解粒子物理学的基础知识。 例4 了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用。 2.活动建议： (1)通过查阅资料，了解常用的射线检测方法。 (2)观看有关核能利用的录像片。 (3)举办有关核能利用的科普讲座。 新课程学习 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占 八、、 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。 ★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

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19.3 探测射线的方法 三维教学目标 1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。 2、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。 3、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 可； (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。 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。 (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。 犷学过程： [来源 学* 科*网 Z*X*X*K] 第三节 探测射线的方法 (一)引入新课 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。 [来源:学+科 +网Z+X+X+K] 教学用具: [来源https://www.wendangku.net/doc/57433673.html,] a 、B 、 丫射线的本质是什

么？各有那些特征? 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，也为后分 析探测器探测到的现象提供理论依据。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 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？（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）这些现象主要有哪些呢？[来源皿”] （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；使照相底片感光；使荧光物质产生荧光） 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 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？ 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） 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。 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。 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。 观察a、B射线在云室中的径迹，比较两种径迹的特点，并分析其原因。 提示：a粒子的质量比较大，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

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么？各有那些特征? 19.3 探测射线的方法 三维教学目标 1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。 2、 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。 3、 情感、态度与价值观 培养学生认真严谨的科学分析问题的品质； [来源"”] 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 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。 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。 (1) (2) 占 ；

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。 教学过程： 第三节探测射线的方法 （一）引入新课 a、B、丫射线的本质是什提问：前面我们学习了天然放射现象，知道了三种射线的本质。 么？各有那些特征?

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, 探测器探 既用引导新课，也为后分析 测到的现象提供理论依据。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 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？（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）这些现象主要有哪些呢？（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；使照相底片感光；使荧光物质产生荧光） 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 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？ 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） 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。［来源：学科网細 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。 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。 观察a、B射线在云室中的径迹，比较两种径迹的特点，并分析其原因。 提示：a粒子的质量比较大，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。B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。丫粒

19.3 探测射线的方法

普通高中课程标准实验教科书—物理（选修3－5）[人教版] 第十九章原子核 新课标要求 1．内容标准 （1）知道原子核的组成。知道放射性和原子核的衰变。会用半衰期描述衰变速度，知道半衰期的统计意义。 （2）了解放射性同位素的应用。知道射线的危害和防护。 例1 了解放射性在医学和农业中的应用。 例2 调查房屋装修材料和首饰材料中具有的放射性，了解相关的国家标准。 （3）知道核力的性质。能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因。会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。 （4）认识原子核的结合能。知道裂变反应和聚变反应。关注受控聚变反应研究的进展。 （5）知道链式反应的发生条件。了解裂变反应堆的工作原理。了解常用裂变反应堆的类型。知道核电站的工作模式。 （6）通过核能的利用，思考科学技术与社会的关系。 例3 思考核能开发带来的社会问题。 （7）初步了解恒星的演化。初步了解粒子物理学的基础知识。 例4 了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用。 2．活动建议： （1）通过查阅资料，了解常用的射线检测方法。 （2）观看有关核能利用的录像片。 （3）举办有关核能利用的科普讲座。 新课程学习 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电加热管实际问题的能力 ★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。 ★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，分析平板烘干机粒子的带电、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：可供实物普利卡投影、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，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．

探测射线的方法

[目标定位] 1.了解探测射线的几种方法，熟悉探测射线的几种仪器. 2.知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素. 3.知道核反应及其遵从的规律，会正确书写核反应方程. 4.了解放射性在生产和科学领域的应用． 课前指导，知识梳理 一、探测射线的方法 1．探测射线的理论依据 2．探测射线的仪器 (1)威耳逊云室： (2)气泡室： (3)盖革－米勒计数器： ①优点： ②缺点： 二、核反应 1．定义 2．遵循规律 3．原子核的人工转变 三、人工放射性同位素 1．有些同位素具有放射性，叫放射性同位素． 2．1934年，约里奥—居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷3015P，核反应方程为42He＋2713Al―→3015 P＋10n. 四、放射性同位素的应用 1．在工业上: 2．农业上: 3．辐射与安全 限时练习 1.完成下列核反应方程，并指出其中________是发现质子的核反应方程，________是发现中子的核反应方程． (1)147N＋10n→146C＋________ (2)147N＋42He→178O＋________ (3)105B＋10n→________＋42He (4)94Be＋42He→________＋10n (5)5626Fe＋21H→5727Co＋________

2．(探测射线的方法)用α粒子照射充氮的云室，摄得如图1所示的照片，下列说法中正确的是() A．A是α粒子的径迹，B是质子的径迹，C是新核的径迹 B．B是α粒子的径迹，A是质子的径迹，C是新核的径迹 C．C是α粒子的径迹，A是质子的径迹，B是新核的径迹 D．B是α粒子的径迹，C是质子的径迹，A是新核的径迹 3．用中子轰击氧原子核的核反应方程为168O＋10n→a7N＋0b X，对式中X、a、b的判断正确的是() A．X代表中子，a＝17，b＝1 B．X代表电子，a＝17，b＝－1 C．X代表正电子，a＝17，b＝1 D．X代表质子，a＝17，b＝1 4．下面列出的是一些核反应方程：3015P→3014Si＋X，94Be＋21H→105B＋Y，42He＋42He→73Li＋Z，其中() A．X是质子，Y是中子，Z是正电子 B．X是正电子，Y是质子，Z是中子 C．X是中子，Y是正电子，Z是质子 D．X是正电子，Y是中子，Z是质子 5．用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然的放射性同位素只不过40多种，而今天人工制造的放射性同位素已达1 000多种，每种元素都有放射性同位素．放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多方面得到了广泛的应用． (1)带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失．其原因是() A．射线的贯穿作用B．射线的电离作用 C．射线的物理、化学作用D．以上三个选项都不是 (2)图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图．如果工厂生产的是厚度为1毫米的铝板，在α、β、γ三种射线中，你认为对铝板的厚度控制起主要作用的是________射线． (3)在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时，需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素的结晶是同一种物质，为此曾采用放射性同位素14C做________． 6．将威耳逊云室置于磁场中，一个静止在磁场中的放射性同位素原子核3015P，放出一个正电子后变成原子核3014Si，如图所示能近似反映正电子和Si核轨迹的是()

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19.3 探测射线的方法 教学目标 （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。 引入新课 前面我们学习了天然放射现象，知道了三种射线的本质。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。 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． 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．学习三种核物理研究中常用的探测射线的方法。 一、威耳逊云室 1、构造：一个圆筒状容器，低部可以上下移动，上盖是透明的，内有干净空气 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）。 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。 2、基本原理 利用射线的电离本领.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。 3、怎样才能观察到射线的径迹？

《探测射线的方法》教案3

探测射线的方法》教案 【教学目标】 1、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。 2、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。 3、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。 【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。 【教学过程】 ( 一) 引入新课 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。a、B、丫射线的本质是什么？各有那些特征？ 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，也为后分析探测器探测到的现象提供理论依据。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 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？（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这些现象主要有哪些呢？ （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；使照相底片感光；使荧光物质产生荧光） 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？ 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） 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。 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。 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。 观察a、3射线在云室中的径迹，比较两种径迹的特点，并分析其原因。 提示：a粒子的质量比较大，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。3 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。丫粒子的电离本领更小，一般看不到它的径迹。 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。 例1：在云室中，为什么a 粒子显示的径迹直而粗、3 粒子显示的径迹细而曲？提示：因为a粒子带电量多，它的电离本领强，穿越云室时，在1cm洛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，形成很粗的径迹.且由于a 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。 3粒子带电量少，电离本领较小，在1cmt路程上仅产生几百对离子，且3粒子质量小，容易 改变运动状态，所以显示的径迹细而弯曲。 2、气泡室 学生阅读课文，学习气泡室的基本原理。