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高三物理教案:《如何做好高中物理笔记》教学设计

教案课件是每个老师工作中上课需要准备的东西,准备教案课件的时刻到来了。只有写好教案课件计划,才能规范的完成工作!你们会写适合教案课件的范文吗?下面是小编为大家整理的“高三物理教案:《如何做好高中物理笔记》教学设计”,欢迎阅读,希望您能阅读并收藏。

1. 记好提纲

课堂上,老师讲的内容那么多,全部记下来没有必要,上课时又疲劳又紧张,根本没有时间去思考老师讲的问题,其实提纲是一堂课的骨架和脉络,它反映了课堂教学内容的结构、系统和要点,老师一般都要板书出来,记提纲可以条理知识,巩固记忆、笔记时要边记边体会,力争不重不漏。

2. 记录实验现象及其本质

物理学是以实验为基础的学科,教材中有许多演示实验和学生实验,这些实验能直观地反映物理规律,因此,观察并认真记录实验中的正常现象,有助于迅速正确地理解物理规律。当然,实验中的意外现象也不可忽视,它或许是你迸发灵感的基点。同时,力求认识现象的发生本质,沟通和理顺各现象间的联系,明确记录其实验结论。

3. 记录重点、难点和疑点

每节物理课都有学习的侧重点、难点和疑点。因此,应注意老师的启发诱导、分散讲解和设疑讨论,根据教师的阐释和板书,有条理、有针对性地整理在课堂笔记中,同时,要把课堂上一时没听清或没听懂的内容记下来,课后和老师商榷,这将有利于拓宽自己的思维空间。

4. 记录注意、说明和要思考的内容

在物理课堂教学中,老师常会说“注意”,提醒学生易上当、易错、易误解和易产生错觉的问题,通常用“说明”二字交待特殊形式和现象、特定条件和结果、特别问题及原因,以及以课外作业的形式留给学生讨论、思考、观察的问题,这些都是透彻理解和全面掌握物理规律的关键点。

5. 记录思路、方法、小结和内容之间的联系

在物理教学过程中,老师会不断地介绍一些解决问题的思路和方法、技巧。笔记时要侧重记下分析的关键依据和思路、解答的步骤,并归类掌握,使解题有“规”可循,有“法”可依,便于总结各知识点、各部分知识之间的联系,使知识、思维网络化,这对综合复习、提高解题能力大有益处。

除了以上几点外,同学们还应提高自己的笔记速度,学会用最简单的缩略句表达一个复杂的内容。一堂课后,抽一点时间整理一下笔记,该补充的就及时补充,该提炼的就写上批语,这对强化当堂课的重点、难点知识,及时复习和巩固所学知识都是十分重要的。

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高三物理教案:《高中物理教学论文(2)》教学设计


一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备,作为高中教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,帮助高中教师提前熟悉所教学的内容。高中教案的内容要写些什么更好呢?急您所急,小编为朋友们了收集和编辑了“高三物理教案:《高中物理教学论文(2)》教学设计”,欢迎大家与身边的朋友分享吧!

摘要:培养学生的质疑能力是养成创新精神的一大要素,本文结合中学物理教学实际,通过具体例子探讨学生质疑能力的培养,从‘鼓励学生大胆提问题’,‘培养学生从生活现象中提出问题’,‘培养学生从实验现象中提出问题’,‘培养学生从事物的反面提出问题’四个方面,阐述了如何在中学物理教学中培养学生进行质疑,并通过培养学生质疑来从而调动其学习主动性和积极性,使学生在创新能力和思维能力等多方面得到发展。

关键词:物理教学质疑能力培养

古语云:“学起于思,思其于疑”。质疑是探求新知识的开始,也是探求新知识的动力。求知欲、创造性往往是从“质疑”,也就是提问题开始。

学生提问题是一个求知的过程,会不会提问题体现了学生求知的能力。从教学的各个环节,从课内到课外,学生都可以提出问题。但是,我们常常发现,有的学生很会提问题,而有的学生什么问题也提不出,或者提的问题总是“没水平”。学生的学习水平是与平时是否会提出问题、提高高质量的问题密切相关的。可见,如何培养学生提问题的能力,在物理教学中应特别重视。

一、学生不会提问题的原因通常有以下几种情况:

1、基础知识不扎实,学习不深入。有的学生学习物理还只停留在“一知半解”的上,对物理概念、规律没有进行深入思考和透彻理解,无法把发现的现象和相关的知识联系起来并提出质疑。象这样的学生在学习上常常是没什么问题可提,或者只能提一些很简单、很肤浅的问题。

2、没有养成良好的思维习惯。质疑的过程是一个创造性思维过程,有的学习惯于接受已有的现象和事实,缺乏敏锐的洞察力,懒于把已有的现象和其他知识联系起来进行思考,所以提不出什么问题。

3、心理因素方面的原因。性格内向的学生不着于与人交流,害怕提问题;缺乏自信的学生羞于向老师提问题,他们害怕所提问题太简单而被人嘲笑,因此,虽然有问题,但宁愿闷在心里,不肯向老师或同学提问。

4、教师方面的原因。学生是否敢向老师提问题是与老师个人性格、品质有关的。通过调查了解发现,太过于严肃的老师常常使学生望而生畏,使本来就有点胆怯的学生更加不敢向老师提出问题;有的老师对学生提出的简单问题不以为然,回答时轻描淡写,以为问题简单无需详细讲解,结果,这种不耐烦的作法很容易伤学生的自尊,甚至有时会使学生产自卑心理,这样的学生以后再也不会提问题了。

二、针对学生不会提问题的原因分析,我们可以从以下几个方面来培养学生。

1、鼓励学生大胆提问题

不管是课内还是在课外,只要有对物理现象或作业练习中有问题,都应该鼓励学生大胆提出来。例如,我在进行沪科版八年级上册第四章“光的传播”教学时,先让学生猜想:“光的传播路线怎样”、“你平时能看见光在空气中传播吗”、“怎样才能看见光在空气中传播”。对于学生大胆的猜测和疑问要积极充分地给予肯定,即使有些问题是错误的,或者提出的问题是很粗浅的,很“愚蠢”的,我们也要好好地珍惜它们,积极给予解答,注意保护学生的积极性,决不可嘲讽打击,伤害学生的自尊。同时,应该告诉学生提出质疑、解答质疑是一个人掌握知识的重要途径,鼓励学生大胆表达自己的观点,提出问题,并力求建筑答案。

2、培养学生从生活现象中提出问题

生活中的物理问题是无时不有,无处不在的。有时,一个很平常的现象包涵了深奥的物理规律。例如,牛顿是在观察苹果落地这一现象后,对这一问题进行思考后发现万有引力定律的。他对万有引力定律的发现,就是因为他对身边一个极为普通的现象观察后,用一分为二的观点思考这个现象,提出问题,进而是解决问题的。

我们应该引导学生学会象牛顿那样用一分为二的观点看现象,对于身边一些看似理所当然的物理现象,可提出为什么会是这样发展,而不是朝其它的方向发展?努力找出其中的物理内涵。爱因斯坦说:“想象力概括世界上的一切,推动着进步,并是知识进化的源泉。”在教学中一方面要培养学生的想象力,另一方面要让学生展开想象的翅膀,设置疑问,训练发散思维。在物理教学中,培养学生想象力的方法以假设,猜想,设计实验为最优选择。例如,让学生回想:在冬天脱毛衣时会有劈里啪啦的声音;用塑料梳子梳头发时,头发总是随着梳子飘;在寒冷的冬天,戴眼镜的同学刚走进食堂,眼前就成了“雾蒙蒙”的一片;行驶的汽车突然刹车,乘客会俯冲向前……这些事例都是学生在生活中经历但未曾深究过的,当教师在课堂上把它们呈现给学生时,自然会激发他们的兴趣,引起质疑,进而对问题进行探究。

3、培养学生从实验现象中提出问题

在分组实验或者演示实验中,不管是“验证”实验还是“探索”实验,都有许多现象可以让学生从中提出问题,一些看似不重要的实验现象,里面很可能蕴藏着深远的物理内涵,我们要引导学生从这里面提出创造性的问题。

在科学史上有许多从实验现象中提出问题,然后得出重大发现的例子。例如,1895年德国物理学家伦琴观察到阴极射线管附近的荧光屏上出现了几点荧光,由于伦琴治学严谨,喜欢多问几个“为什么”,所以他经过研究后发现,这原来是阴极射线打到固体上产生的一种新的射线引起的。伦琴把它起名为X射线,后来人们为了纪念他把这种射线叫伦琴射线。而在此之前美国物理学家古德斯比德和英国的克鲁克斯都曾发现类似的现象,但他们没有寻根问底,导致一项重大的发现从手中溜走了。许多科学家,都是象这样对一个看似不起眼的实验现象提出问题。然后有了科学的重大发现。因此,应该教育学生,当我们做一个前人做的实验时,如果得到与前人不太一样的结果,这时候不能一味的懊恼觉得自己做错了然后重新实验,这样很容易令我们和一些有价值的发现擦身而过;而应该大胆怀疑是否有前人做错了,努力思考为什么会有这样的结果。例如,学生在做《用单摆测重力加速度》的实验时,学生测出的重力加速度五花八门。我们可以引导学生思考产生这些误差的原因,提出很多的问题,比如:空气阻力是否对测量结果产生影响?摆线长度、摆球的质量和体积对测量结果产生怎样的影响?计时的工具对测量结果产生怎样的影响?摆角的大小对测量结果如何影响?等等。这样,既培养了他们创造性思维,又锻炼了学生提出问题的能力。设计的问题一个接一个,一问套一问,相互串联。这样紧紧地抓住学生的心,促使他们立即进入思维状态。例如:在讲“牛顿第一定律”时,先问:“任何物体都受到力的作用,物体如果不受力会怎么样?”在引发学生主动思考的情况下,再进行小车从斜面上下滑的演示实验。在实验中继续设疑:“如果木板表面比较光滑,小车如何运动?······假若木板绝对光滑,小车又会怎样运动?”学生在阶梯式的设疑启发下,深入思考,得出正确的结论。随后教师话锋一转,提出牛顿第一定律是通过什么方式得出的?从而引导学生了解牛顿第一定律导出的抽象过程。通过层层设疑,使学生的思维活动由表层逐渐转入深层,培养了学生思维的深刻性。

在学生观察演示实验时,应积极引导引导在实验中观察的“奇”和“细”的现象,并对这些现象提出问题。如果学生对实验非常熟悉,他就能在实验中分辨哪些现象是“奇”,哪些现象是“不奇”,到达了这种程度就有可能捕捉到“奇”与“细”,因而提出问题更具有指向性,就更容易提出有质量的问题。例如:简单的电现象的实验,用塑料尺摩擦后吸引小纸屑,同学们小学自然课上做过,很熟练,却很少有学生思考有什么问题,一旦要他们仔细观察,并口述观察到的现象时,发现摩擦过的塑料尺先吸引纸屑后又推开纸屑,创造出“为什么吸引”“为什么排斥”两个问题情境,为使全体学生关注,用多媒体显示摩擦过的玻璃吸引两个悬挂紧靠的小球,后有排斥两小球,且两小球也分开了,减慢速度反复显示问题情境,不断刺激学生,不仅激发学生的求知欲,从而开发学习动力。

4、培养学生从事物的反面提出问题

逆向思维,即是突破思维定势,从对立的、颠倒的、相反的角度去思考问题。综观物理学的发展历史,许多科学家的逆向思维在科学探索中提出的问题,都有伟大的发现。如,物理学家法拉第从电产生磁的现象中得到启发,他从反方向思考并提出问题:磁能不能产生电呢?经过十年的艰辛努力,反复实验,终于发现了电磁感应原理。又如在讲灯泡的亮度取决于实际电功率的大小时,教师可作一个演示:将两只分别标有“220V、100W”和“220V、15W”字样的灯泡串联后接入220伏的照明电路中,让学生观察;两只灯泡的实际亮度。在学生的思维定势中,似乎应该是“220V、100W”的灯亮一些。演示实验在白天进行,实际观察时是“220V、15W”的灯亮,而“220V、100W”的灯泡几乎看不到发光。此时学生有的目不转睛,有的还小声议论,思维十分活跃。这时教师一改解释实验现象的做法,而是围绕着是“220V、100W”的灯泡灯丝断了,还是“220V、15W”的灯泡实际功率大的问题进行思考和“抢答”。学生从“看”到“想”,进行抢答,不仅从直观启发中掌握了知识,也使思维的速度得到了锻炼和提高。由于逆向思维改变了人们探索和认识事物的常规思维定势,因而比较容易引发超常的思维和效应,从而提出高质量的问题。所以,在教学中应该努力培养学生这种“反过来想一想”的能力。在课堂中我们可以给他们讲一些科学家从反方向思考,并提出问题,从而获得重大发现的例子,作为他们思维的范例,并且在授课和做习题的过程中,提问学生从反方向思考问题会有什么结果,从而使学生养成从多角度思考问题的习惯,提高提出问题的能力。

质疑的过程,实际上是一个积极思维的过程,是发现问题,提出问题的过程,也是解决问题的过程。只要我们以饱满的创造热情去积极探索思考和想象,我们的创造思维就会时时充满活力,我们的创造实践就会硕果累累。素质教育不仅要重视传授知识,更要重视学习方法,尤其要重视学生质疑能力的培养,只有这样才是抓住了素质教育的核心,现代基础教育才有蓬勃的生机,才能真正提高质量,培养出大批高素质有竞争力的优秀后备人才。

高三物理教案:《功率》教学设计


一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,作为高中教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生更好的消化课堂内容,帮助高中教师提高自己的教学质量。那么,你知道高中教案要怎么写呢?下面是小编为大家整理的“高三物理教案:《功率》教学设计”,希望能对您有所帮助,请收藏。

本文题目:高三物理教案:功率

6.2功率

设计人:宣金龙 审核: 上课时间: 编号:26

目标:了解功率的概念及功率的计算方法

重点:功率的的计算方法

难点:机车启动问题的动态分析

【知识梳理与重难点分析】

1.功率的意义:功率是描述做功 的物理量。

2.功率的定义式:单位时间力所做的功。

3.功率的数学表达:

①定义式: ,所求出的功率是时间t内的平均功率。

②瞬时功率的表达式:P=Fvcosθ,其中θ是 间的夹角。如果该式中的速度v是平均速度,此式中的功率为平均功率。

○3重力的功率可表示为PG=mgvy,即重力的瞬时功率等于重力和物体在该、时刻的竖直分速度之积。

4.汽车的两种加速问题:

当汽车从静止开始沿水平面加速运动时, 有两种不同的加速过程,但分析时采用的基本公式都是P=Fv和F-f = ma。

①恒定功率的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知,由于P恒定,随着v的增大,F必将 ,a也必将 ,汽车做加速度不断 的加速运动,直到F= ,a= ,这时v达到最大值 。可见恒定功率的加速一定不是匀加速。

②恒定牵引力的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知,由于F恒定,所以a恒定,汽车做 运动,而随着v的增大,P也将不断增大,直到P达到额定功率Pm,功率不能再增大了。这时匀加速运动结束,其最大速度为 ,此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动。

注意:两种加速运动过程的最大速度的区别。

【要点讲练】

1、功率的理解及计算

例1. 竖直上抛一小球,小球又落回原处,已知空气阻力的大小正比于小球的速度.下列说法正确的是( )

A、上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功

B、上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功

C、上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率

D、上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力的平均功率

变式1 、,一质量为m的物体,从倾角为θ的光滑斜面顶端由静止下滑,开始下滑时离地面的高度为h,当物体滑至斜面底端时重力的瞬时功率为( )

A、

B、

C、

D、

变式2 、用水平力拉一物体在水平地面上从静止开始做匀加速运动,到

t1秒末撤去拉力F,物体做匀速运动,到t2秒末静止.其速度图象如图所示,且 .若拉力F做的功为W,平均功率为P;物体在加速和减速过程中克服摩擦阻力做的功分别为W1和W2,它们在平均功率分别为P1和P2,则下列选项正确的是 ( )

A.W=W1+W2 B.W1=W2 C.P=P1+P2 D.P1=P2

变式3 、如图所示为测定运动员体能的一种装置,运动员质量为m1,绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮质量及摩擦),下悬一质量为m2的重物,人用力蹬传送带而人的重心不动,使传送带以速率v匀速向右运动.下面是人对传送带做功的四中说法,其中正确的是 ( )

A.人对传送带做功 B.人对传送带不做功

C.人对传送带做功的功率为m2gv D.人对传送带做功的功率为(m1+m2)gv

2.机车启动问题的分析:

例题2.汽车发动机的额定功率为60kW,汽车质量为5 t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,g取10m/s2,问:

(1)汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?

(2)汽车在加速过程中,当速度大小为4m/s时,加速度是多大?

例题3.汽车发动机的额定功率60千瓦,汽车的质量5吨,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍。问:

(1)汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?

(2)汽车从静止开始,保持以0.5m/s2的加速度作匀加速运动,这一过程能维持多长时间?

变式4 、汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P,牵引力为F0,t1时刻,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半,并保持该功率继续行驶,到t2时刻,汽车又恢复了匀速直线运动,能正确表示这一过程中汽车牵引力F和速度v随时间t变化的图象是 ( )

时间t(s) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

距离s(m) 10 32 63 103 151 207 270 339 413 491 571 650 730 810 891

变式5 、一位驾驶员启动汽车后,从第4 s开始保持额定功率沿笔直的水平公路行驶,另一测量者用测距仪记录了它启动后t s内行驶的距离s,如下表所示,试根据下表所提供的数据回答下列问题.

(1)汽车是变速运动还是匀速运动?简述判断的依据.

(2)若汽车行驶的最大速度v0=40 m/s,所受阻力f与车速v成正比,汽车的额定功率为P0,请写出用最大速度v0和额定功率P0表示的阻力f和车速v的关系式.

(3)若汽车的质量m=1 500 kg,估算汽车发动机的额定功率P0.

变式6 、在倾角为 的斜坡公路上,一质量m=10 t的卡车从坡底开始上坡,经时间t=50 s,卡车的速度从v1=5 m/s均匀增加到v2=15 m/s.已知汽车在运动时受到的摩擦及空气阻力恒为车重的k倍(k=0.05).sin = ,取g=10 m/s2,求:

(1)这段时间内汽车发动机的平均功率;

(2)汽车发动机在30 s时的瞬时功率.

3、实际问题的分析:

例4.若某人的心脏每分钟跳动75次,心脏收缩压为135mmHg,收缩一次输出的平均血量为70mL,计算心脏收缩时做功的平均功率多大?

变式7 、跳绳是一种健身运动。设某运动员的质量是50千克,他一分钟跳绳180次。假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间2/5,则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是多少?

高三物理教案:《能源教案》教学设计


教案课件是老师需要精心准备的,规划教案课件的时刻悄悄来临了。只有规划好教案课件工作计划,才能规范的完成工作!你们了解多少教案课件范文呢?以下是小编收集整理的“高三物理教案:《能源教案》教学设计”,供您参考,希望能够帮助到大家。

一、填空题

1.电子的发现把人们带入了原子内部的世界,________的发现把人们带入了原子核内部的世界。

2.利用放射线的________能力,可以用来检查金属内部是否存在裂缝。

3.α粒子就是________原子的原子核,它是由________个质子和________个中子组成的。

4.重的原子核分裂成几个质量较小的原子核的变化,叫做________,几个轻的原子核聚合成一个质量稍大的原子核的变化,叫做________。

5.太阳灶是将太阳能直接转化成________能,硅光电池是将太阳能直接转化成________能,绿色植物的光合作用是将太阳能转化成________能。

6.太阳内部进行着大规模的________变,释放出的核能以________形式从太阳辐射出来。

二、选择题

7.下面各组能源中都属于常规能源的是 [ ]

A.煤、石油和潮汐能。

B.天然气、水能及地热能。

C.核能、太阳能及水能。

D.煤、石油及天然气。

8.原子弹和核电站的根本区别是 [ ]

A.原子弹利用核裂变,核电站利用核聚变。

B.原子弹利用核聚变,核电站利用核裂变。

C.原子弹对裂变的链式反应不加控制,核电站控制裂变的链式反应速度。

D.原子弹对聚变的链式反应不加控制,核电站控制聚变的链式反应速度。

9.十分巨大的新能源是 [ ]

A.核能和太阳能。 B.化石燃料与水能。

C.核能和潮汐能。 D.太阳能与地热能。

三、计算题

10.地球表面所受太阳辐射热为75600J/dm2,阳光经过一个直径为1m的太阳灶曲面,20min能接受多少太阳能?它相当于完全燃烧多少干木柴所产生的热量?

单元练习C组答案

1.放射性现象 2.穿透 3.氢,2,2

4.裂变,聚变 5.内,电,化学 6.聚,电磁波

7.D 8.C 9.A

10.1.18×106,0.1kg。

高三物理教案:《核聚变》教学设计


三维教学目标

1、知识与技能

(1)了解聚变反应的特点及其条件;

(2)了解可控热核反应及其研究和发展;

(3)知道轻核的聚变能够释放出很多的能量,如果能加以控制将为人类提供广阔的能源前景。

2、过程与方法:通过让学生自己阅读课本,培养他们归纳与概括知识的能力和提出问题的能力

3、情感、态度与价值观

(1)通过学习,使学生进一步认识导科学技术的重要性,更加热爱科学、勇于献身科学;

(2)认识核能的和平利用能为人类造福,但若用于战争目的将给人类带来灾难,希望同学们努力学习,为人类早日和平利用核聚变能而作出自己的努力。

教学重点:聚变核反应的特点。聚变反应的条件。

教学方法:教师启发、引导,学生讨论、交流。

教学用具:多媒体教学设备一套:可供实物投影、放像、课件播放等。

(一)引入新课

1967年6月17日,我国第一颗氢弹爆炸成功。从第一颗原子弹爆炸成功到第一颗氢弹爆炸成功,我国仅用了两年零八个月。前苏联用了四年,美国用了7年。氢弹爆炸释放核能是通过轻核的聚变来实现的。这节课我们就来研究聚变的问题。

(二)进行新课

1、聚变及其条件

提问:什么叫轻核的聚变?(两个轻核结合成质量较大的核,这样的反应叫做聚变)

提问:为什么轻核的聚变反应能够比重核的裂变反应释放更多的核能?(因为较轻的原子核比较重的原子核核子的平均质量更大,聚变成质量较大的原子核能产生更多的质量亏损,所以平均每个核子释放的能量就更大)

归纳补充:

(1)氢的聚变反应:

21H+21H→31He+11H+4 MeV、 21H+31H→42He+10n+17.6 MeV

(2)释放能量:

ΔE=Δmc2=17.6 MeV,平均每个核子释放能量3 MeV以上,约为裂变反应释放能量的3~4倍

提问:请同学们试从微观和宏观两个角度说明核聚变发生的条件?

结论:

微观上:参与反应的原子核必须接近到原子核大小的尺寸范围,即10-15 m,要使原子核接近到这种程度,必须使它们具有很大的动能以克服原子核之间巨大的库仑斥力。

宏观上:要使原子核具有如此大的动能,就要把它加热到几百万摄氏度的高温。

聚变反应一旦发生,就不再需要外界给它能量,靠自身产生的热就可以维持反应持续进行下去,在短时间释放巨大的能量,这就是聚变引起的核爆炸。

说明:

(1)热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着,太阳和很多恒星的内部温度高达107 K以上,因而在那里进行着激烈的热核反应,不断向外界释放着巨大的能量。太阳每秒释放的能量约为3.8×1026 J,地球只接受了其中的二十亿分之一。太阳在“核燃烧”的过程中“体重”不断减轻。它每秒有7亿吨原子核参与碰撞,转化为能量的物质是400万吨。科学家估计,太阳的这种“核燃烧”还能维持90亿~100亿年。当然,与人类历史相比,这个时间很长很长!

(2)上世纪四十年代,人们利用核聚变反应制成了用于战争的氢弹,氢弹是利用热核反应制造的一种在规模杀伤武器,在其中进行的是不可控热核反应,它的威力是原子弹的十几倍。

提问:氢弹爆炸原理是什么?

阅读教材:课本图19.7-1是氢弹原理图,它需要用原子炸药来引爆,以获得热核反应所需要的高温,而这些原子炸药又要用普通炸药来点燃。

2、可控热核反应

(1)聚变与裂变相比有很多优点

提问:目前,人们还不能控制核聚变的速度,但科学家们正在努力研究和尝试可控热核反应,以使核聚变造福于人类。我国在这方面的研究和实验也处于世界领先水平。请同学们自学教材,了解聚变与裂变相比有哪些优点?

可控热核反应发展进程:

例1:一个氘核和一个氚核发生聚变,其核反应方程是21H+31H→42He+10n,其中氘核的质量:mD=2.014 102 u、氚核的质量:mT=3.016 050 u、氦核的质量:mα=4.002 603 u、中子的质量:mn=1.008 665 u、1u=1.660 6×10-27kg,e = 1.602 2×10-19C,请同学们求出该核反应所释放出来的能量。

根据质能方程,释放出的能量为:

平均每个核子放出的能量约为3.3MeV,而铀核裂变时平均每个核子释放的能量约为1MeV。

总结:聚变与裂变相比,这是优点之一,即轻核聚变产能效率高。

常见的聚变反应:21H+21H→31He+11H+4MeV、 21H+31H→42He+10n+17.6 MeV。在这两个反应中,前一反应的材料是氘,后一反应的材料是氘和氚,而氚又是前一反应的产物,所以氘是实现这两个反应的原始材料,而氘是重水的组成部分,在覆盖地球表面三分之二的海水中是取之不尽的。从这个意义上讲,轻核聚变是能源危机的终结者。

总结:聚变与裂变相比,这是优点之二,即地球上聚变燃料的储量丰富。

如1L海水中大约有0.03g氘,如果发生聚变,放出的能量相当于燃烧300L汽油。

总结:聚变与裂变相比,优点之三,是轻核聚变反应更为安全、清洁。

实现核聚变需要高温,一旦出现故障,高温不能维持,反应就自动终止了。另外,氘和氚聚就反应中产生的氦是没有放射性的,放射性废物主要是泄漏的氚以及聚变时高速中子、质子与其他物质反应而生成的放射性物质,比裂就所生成的废物的数量少,容易处理。

(2)我国在可控热核反应方面的研究和实验发展情况。

EAST全超导托卡马克实验装置以探索无限而清洁的核聚变能源为目标,这个装置也被通称为“人造太阳”,能够像太阳一样给人类提供无限清洁的能源。目前,由中科院等离子体物理研究所设计制造的EAST全超导非圆截面托卡马克实验装置大部件已安装完毕,进入抽真空降温试验阶段。我国的科学家就率先建成了世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置,模拟太阳产生能量。

文章来源:http://m.jab88.com/j/114660.html

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