193 探测射线方法.doc

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,并根据实验现象判断是何种射线 ★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？ 学生回答上述问题后老师追加提问：这些现象主要有哪些呢？ 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．威耳逊云室 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． （）（）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． 引导学生回答问题3），并进行补充评价． 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． 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． 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． 【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？ 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，形成很粗的径迹.且由于α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β粒子带电量少，电离本领较小，在1cm路程上仅产生几百对离子，且β粒子质量小，容易改变运动状态，所以显示的径迹细而弯曲. 气泡室 引导学生阅读课文，学习气泡室的基本原理． 提问：比较气泡室的原理同云室的原理。 出示挂图：教材中图19.3－3为粒子经过气泡室时的径迹照片，教师可向学生进行简单说明． 老师点评：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． 引导学生阅读教材“”部分的内容，并组织学生对课文内容进行讨论． 提问：1）盖革— 弥勒计数管的构造如何？ 学生回答问题（1）： 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（10kPa～20kPa）（1000V） （2）盖革— 弥勒计数管的基本原理是什么？ 学生回答问题（2）： 盖革管的原理是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． 点评：培养学生的自学能力。认真阅读，是学习必不可少的。如果学生能够回答（基本）正确，教师就没有必要重复。 （3）G—M计数器的特点是什么？ 在学生思考和讨论的过程中，老师各个小组巡查，了解学生的掌握情况，并进行个别答疑。 学生回答问题（3）： ①G－M计数器放大倍数很大，非常灵敏，用它来检测放射性是很方便的．②G－M计数器只能用来计数，而不能区分射线的种类．③G－M计数器不适合于极快速的计数．④G－M计数器较适合于对β、γ粒