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(共52張PPT)
第五章 原子核
課后習題精講課件
高中物理人教版（2019）選擇性必修第三冊
第一節
原子核的組成
課后習題精講
1.有什么事實和理由可以說明放射性元素放出的射線來自原子核的內部？天然放射現象的發現對物質微觀結構的研究有什么意義？
1. 答案 見解析
解析：一種放射性元素，不管它是以單質的形式存在，還是以某種化合物的形式存在，放射性都不受影響，也就是說，放射性與元素的化學狀態無關。我們已經知道，元素的化學性質決定于原子核外的電子數，因此可以斷定，射線來自原子核，也就是說，原子核是有內部結構的。天然放射現象發現的意義：原子核具有復雜的結構，實際上人們認識到原子核具有復雜結構就是從天然放射現象開始的。
課本 P107
2.根據α射線、β射線和γ射線的主要特征，判斷其中哪種射線更像X射線？
2. 答案 見解析
解析：在α射線、β射線和γ射線中，γ射線因穿透能力強，所以更像X射線。
3.一個驗電器帶正電，因為空氣干燥，驗電器金屬箔的張角能維持很長的時間。現有一束α射線射向這個驗電器上端的金屬球，驗電器金屬箔的張角將會怎樣變化？為什么？
3. 答案 見解析
解析：驗電器金屬箔的張角將變小。因為放射性元素放出的α射線具有一定的電離作用，它能使所經過的路徑上的空氣分子電離，電子轉移到帶正電的驗電器上與正電荷發生中和，所以驗電器金屬箔的張角將變小。
4.當人們發現了質子，并在很多原子核中打出了質子以后，有什么理由可以認定原子核中一定還存在著另外不同種類的粒子？
4. 答案 見解析
解析：如果原子核中只有質子，那么任何一種原子核的質量與電荷量之比，都應該等于原子的質量與電荷量之比。實際并不是這樣的，絕大多數原子核的質量與電荷量之比都大于質子的相應比值。所以盧瑟福猜想，原子核內可能存在著另一種粒子。
5.用符號表示以下原子核，并說出原子核的質子數、中子數。
（1）α粒子。 （2）質量數為14的碳原子核。
（3）電荷數為8、質量數為17的氧原子核。
（4）質量數為40的鉀原子核。
（5）電荷數為86、核子數為222的氡原子核。
第二節
放射性元素的衰變
課后習題精講
課本 P114
3.已知釷234的半衰期是24 d，1 g釷234經過120 d后還剩多少？若已知鉍210的半衰期是5 d，經過多少天后，20 g鉍210還剩1.25 g？
4.原子核的人工轉變與放射性元素的衰變有什么區別？
4. 答案 見解析
解析：原子核的人工轉變是在其他粒子的轟擊下產生新原子核的過程，而放射性元素的衰變是原子核自發放出射線的過程，最主要的區別就是過程是不是自發的過程。
7.存在射線危險的地方，常能看到如圖所示的標志。你在什么地方見過這個標志？為了保護人身安全，在有這樣的標志的場所，應該注意什么？
7.答案：見解析
解析：在醫院的放射室看見過這個標志。一般情況要遠離這些地方，特殊情況時要在醫生指導下進出這些場所。
第三節
核力與結合能
課后習題精講
1.從以下幾個方面比較核反應與化學反應的相同和相異之處。
（1）它們各自涉及四種基本相互作用中的哪一種？
（2）每種反應分別改變了或重新安排了什么？
1. 答案 見解析
解析：（1）核反應涉及四種基本相互作用中的強相互作用，化學反應涉及四種基本相互作用中的電磁相互作用。
（2）核反應改變了原子核，化學反應可以改變核外電子的排列，從而改變分子結構。
課本 P118
2.為什么原子核的比結合能越大，原子核越穩定？
2. 答案 見解析
解析：比結合能是結合能與核子數的比值。比結合能越大，要想把核子分開所需要的能量就會越大，說明核子的結合越牢固，原子核就越穩定。
3.生活中，我們常能看到物體的能量發生了變化，為什么覺察不到物體質量發生的變化？
3. 答案 見解析
解析：根據質能關系可知 ，由于光速很大，我們通常看到的物體能量的變化量對應的質量的變化量很小，故我們覺察不到質量發生變化。
第四節
核裂變與核聚變
課后習題精講
1.什么是核裂變？什么是鏈式反應？
課本 P125
1. 答案 見解析
解析：重原子核受到中子的轟擊分裂成兩個或兩個以上中等質量原子核的現象，稱為核裂變。由重核裂變產生的中子使裂變反應一代接代繼續下去的過程，叫作核裂變的鏈式反應。
2.在核反應堆中，用什么方法控制核裂變的速度？
2. 答案 見解析
解析：通過調節中子的數目來控制反應速度。用鎘制成控制棒，用來吸收減速后的中子，控制反應速度。當反應太快時，控制棒能自動插入一些，多吸收一些中子；當反應速度不夠時，控制棒能自動抽出些，少吸收一些中子。
3.什么是核聚變？核聚變過程中的能量轉化有什么特點？
3. 答案 見解析
解析：兩個輕核結合成質量較大的核，這樣的核反應叫作核聚變。從比結合能圖像看，聚變后比結合能增加，因此反應中要釋放能量。
4.請分析：在地球上實現受控熱核反應的必要性、可能性和困難是什么？
4. 答案 見解析
解析：必要性：由于地球上化石燃料和裂變材料的儲量有限，開發聚變能非常重要，并且是一項十分緊迫的任務。各國科學家都在加緊研究，以期盡快在地球上制造出人類自己的“太陽”緩解甚至消除能源危機的困擾。
可能性：地球上聚變燃料的儲量豐富。每升水中含有0.03 g氘，地球上河流、湖泊、海洋等有138.6億億立方米的水，大約有40多萬億噸氘。反應中所用的氘也可以用鋰來提取，鋰儲量豐富。
困難：地球上沒有任何容器能夠經受住熱核反應所需要的高溫。
5.在一個反應堆中用石墨做慢化劑使快中子減速。碳核的質量是中子的12倍，假設中子與碳核的每次碰撞都是彈性正碰，而且認為碰撞前碳核都是靜止的。
（1）設碰撞前中子的動能是 ，經過一次碰撞，中子失去的動能是多少？
（2）至少經過多少次碰撞，中子的動能才能小于 ？
5. 答案 ：（1）
（2）42次
第五節
“基本” 粒子
課后習題精講
1.請設計和繪制一個合理的表格,在表格中填入相關的內容，全面概括你對粒子分類的了解
1. 答案 見解析
課本 P118
分類 參與的相互作用 發現的粒子 備注
強子 強相互作用 質子、中子、介子、超子 質子是最早發現的強子，強子有內部結構
輕子 不參與強相互作用 電子、電子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子 現代實驗還沒有發現其內部結構
玻色子 傳遞各種相互作用 光子、中間玻色子（W和Z玻色子）、膠子 光子傳遞電磁相互作用，中間玻色子傳遞弱相互作用，膠子傳遞強相互作用
2.查找華人科學家在粒子物理領域的成果和事跡，寫一篇文章，并與同學交流。
2.答案：略。
章節末
復習與提高 A組
課后習題精講
1. 把鈾礦石放在一只玻璃管內，過幾天在管內發現了氦氣。怎樣解釋這一現象？
課本 P131
1. 答案 ：見解析
解析：鈾238原子核會發生α衰變，變為釷234原子核。
同時放出α粒子，就是氦原子核，所以玻璃管內會出現氦氣。
2. 答案 β衰變；核裂變；人工核轉變；核聚變
章節末
復習與提高 B組
課后習題精講


課本 P131
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