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高三物理教案:《高中物理教学论文(1)》教学设计

经验告诉我们,成功是留给有准备的人。作为高中教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课,帮助高中教师能够井然有序的进行教学。优秀有创意的高中教案要怎样写呢?下面是小编精心为您整理的“高三物理教案:《高中物理教学论文(1)》教学设计”,欢迎阅读,希望您能阅读并收藏。

我国素质教育已经倡导了许多年,但是进展比较慢,原因在哪里 什么是素质教育呢 素质教育主要包括品德素质,智能素质,身体素质和专业美感素质,素质教育的核心是培养创造力。创造力包含了许多非智力因素,如个性和独立性等等。一个智商很高的人,可能是依赖性很强,性格很脆弱的人。但一个创造力很强的人,必须有独到见解,在困难面前百折不挠的人,同时还应该具有很强的记忆力,丰富的想象力,敏锐的观察力,清晰的判断力。素质教育是一种教育思想,这种思想是在人的遗传素质基础上,进一步提高人的素养,以达到提高全民族的道德素质和科学文化素质的目的。那么在物理学科中如何实施素质教育才能充分发挥教育功能,提高学生素质 实施教育目标 本文想从以下两个方面谈一些看法。

一,如何进行物理学科的创造教育

开展创造教育,发展学生的创造力,这是物理教育面向现代化,面向未来的需要。创造教育是应用创造学原理与方法组织教学,开展教育教学活动,以开发学生的创造性能力和创造精神培养创造型人才的教育。在物理教学中必须严密组织学生进行发明创造的思维训练,培养独立创造的个性品质。创造教育的核心是发展创造性智力,所谓创造性智力是能够产生创造机智,发展创造效能的智力。为了发展学生的创造性智力,在物理教学中必须从以下几个方面进行培养。

1,培养创造意识

培养学生的科学世界观和正确人生观,激发学生为现代化而创造的动机。中外杰出的物理学家在科学的崎岖道路上登攀,为祖国为人民做出贡献的思想和行为是青年学生的光辉榜样,通过介绍这些科学家的业绩,激发学生为祖国而创造的热情。在传授物理基础知识,基本技能的同时,充分利用物理知识的文化价值和教育价值,以促进学生素质的全面提高和智慧,潜能的充分开发。把知识能力同社会需要结合起来,去创造财富,产生价值。例如,利用物理科学的社会价值激发学生想象力和创造力,加深对物理知识理解,让学生了解下个世纪几个重大迫切的社会问题:粮食问题,能源问题,环境污染问题,癌症等疾病药物问题。通过讲解某些物理知识与上述问题挂钩,无形之中把课程内容贴近实际,联系社会与人,激励学生学习科学家的人格品质,对科学执着的探索精神,培养创造品质,研究科学创造的非智力因素,培养顽强的意志和标新立异的能力。

2,培养创造观察

观察是人们认识世界的第一步,是思考,积累和表达的前提。培养创造观察,在物理这门学科中显得尤为突出。由于物理变化中常常同时出现多种现象,有的瞬息即逝,所以要求学生养成仔细观察的习惯。俄国杰出的生理学家巴甫洛夫就是从深入地观察唾液分泌等现象入手,创造了高级神经活动学说。英国细菌学家费莱明1928年通过非常细致的观察,发现了毒霉素等重大科学成就,这些都足以说明观察在科学研究,科学创造中的重要作用。我们努力提倡师生平等,允许学生提出与教师相反的想法和问题,鼓励学生超过教师思维轨道的有价值的思维活动。让学生敢于质疑,不管是书本上的或是教师所得出的结论,还是实验过程中所出现的现象。"疑者,觉悟之机也",善于存疑才能产生探究的动力,这不仅可以加深理解,增进巩固,而且还可以促进学生的创造性,甚至做出新的发现。所以,物理实验的每一步都要启发学生进行创造性观察。

3,培养创造思维能力

创造性思维能力是思维的高级形式。创造思维的潜能人皆有之,只是在表现程度上有高低,对于一般人来讲,创造性思维能力就是:"自我实现"或称"自我开发"的能力。只要是通过自己的努力思考,解决了本人以前未能解决的问题,就是创造性思维能力的表现。教师在所教学科中,根据所授课题,安排刺激思考的情境,提出引起思考的问题,使课堂上充满积极的创新气氛,便能逐步培养学生的创造性思维能力。创造性思维是扩散思维和集中思维的综合,在物理教学中经常进行这样的思维的扩散与集中训练,如组织一些一题多解,一题多变,一题多问,一题多答,这些训练并不是一味追求"多",重要的是训练学生多"思",鼓励学生进行多方位发散,多因素分析,多角度论证,使学生的思维水平逐渐由低级向高级发展。

4,培养创造型的学习能力

理论是行动的指南,方法确定实际的步骤,因此,从某种意义上说,如果学习方法对路,学生的受益将和努力程度成正比。重视培养创造型学习方法和策略,训练独立获取知识的技能,技巧。一位科学家曾精辟地指出:"未来的文盲将不再是目不识丁的人,而是一些没有掌握学习方法缺乏思维能力的人。"因此,我们在物理教学中不仅要重视教法的研究,更要注重学法的探讨。教学过程不仅是传授知识技能的过程,也是教会学生学习的过程。因此,教师备课时,首先应从教材的实际出发抓住特点,在考虑教法的同时,结合学生实际设计学法,这是非常重要的一环;其次教师上课时,教给学法。通过教师课堂上有目的的示范引导,帮助学生较快地掌握有效的学习方法。教师要努力创设一种良好的"研究"情境,让学生大胆地从多角度,多方位去猜想,去发现,并让其充分发表"高见"以逐步培养学生提出,分析和解决问题的能力,尽快掌握化学物理学科的研究方法;其三教师辅导时,指导学法,如指点学生怎样去预习教材和阅读课外读物,教学生如何列内容提纲,做到看书与思考相结合,看书与质疑问难相结合,指导学生在做习题时,应进行科学的思维活动,不断探索解题方法和技巧。总之,我们要正确处理教法与学法的辩证关系,努力培养学生创造型的学习能力。我建议这应该从高一的学生抓起。

二,物理素质教育中应注意的几个问题

物理创造教育目标:不侧重于促进和储存知识,而重在向学生提供有助于创造力开发的教育和指导,发展学生的创造力。从中小学教育来看,应试教育留下了许多难以根除的遗留问题,从全面推行素质教育的观点来看,在教育教学中应注意以下几个问题:

1,"学多悟少"和"学少悟多"

由于传统教育思想的影响,教师宁可喜欢那些老实听话,循规蹈矩的"高分低能"的学生,也不喜欢那些淘气,顽皮的"低分高能"的学生。留美博士黄全愈在接受记者采访时谈到,在国内学习感觉"学多悟少",国内上课做笔记犹如听写,大写小写,大点小点,大A小a……可谓"学"得多矣!但有多少是自己的东西 恐怕多是老师的"二手货"。在美国学习,感觉"学少悟多",虽然从老师那里转手来的东西不多,但是内心却不断地在"悟"东西,而且这些都是自己的,并不是老师"教"我的,更不是老师"交"给我的。在美国的中小学老师都十分热衷于搞"project"(课题)。所谓"课题"实际上是指"研究课题"。结合教学内容,学生分组或单独进行课题研究。做课题研究基本上有三个阶段:一是收集资料,熟悉材料;二是写研究报告;三是课堂演讲或演示。事实上,对中小学生来说,我们不可能期望他们真的有什么新的发明和发现,重要的是,孩子在这一研究的过程中,能力得到了培养和锻炼。因此在全面加强素质教育的今天,在物理素质教育中我们应该借鉴美国的教育,激发学生自觉自愿进行自我素质的提高,成为有潜在发展能力,人格完善,具有个性,创造力的学生。

2,"智商"与"情商"

我国非常推崇智力开发。如一岁学认字,两岁学算术,三岁背唐诗……以前我们以为给孩子加质加量是一种锻炼,是一种智力开发,并以为这种加压加量的智力开发与孩子的智力发展成正比,实际那是错误的。一味地进行加压,加重的智力开发带来的必然是"学多悟少"的负重。创造力是智力的最高表现,科学研究证明创造力与智力并不绝对相关,也就是说,有创造力的人可能是智力高的,也可能是智力低的,即创造力高者智力一定高的,而高智力者不一定是高创造力者。因此,决定一个人成功的因素,除其智商(IQ)外,还有一个重要因素,那就是其情商(EQ),不注意培养学生的兴趣,不培养"热爱"的观点,他们也就缺少的创造性。如我国中学生屡获国际奥林匹克知识竞赛奖,没有听说美国的中学生得奥林匹克奖,但美国获得诺贝尔奖的人数是最多的,这个强烈的反差,值得我们深思为什么我们起跑领先 而冲刺落后 我们的孩子为什么后劲不足 从这里反映出我们的教育有不足之处。一个最主要的原因是将开发智力与培养创造力混为一谈。因此,进行素质教育,不仅要重视智力因素,而且要重视非智力因素,重视培养学生的兴趣,求知欲望,顽强的意志和积极性等。使他们在个性发展与全面发展上达到和谐统一。

3,"减负"

今年年初,教育部要求各地教育部门采取有效措施,尽快改变学生负担过重的状况。从不同的角度看"减负"的"负"有三层含义:一是"学多悟少"的"负",叫"负重";二是外部压力造成的"负",叫"负荷";三是被动承担的"负",叫"负担"。在培养创造力的总原则下开发智力,是减轻学生"学多悟少"的"负重"的有效方法;而加大情商(EQ)教育的投入则是减轻"负荷"的有效手段。当外部压力造成的"负"超过了自身的承受力,就成了超负荷运行。电视里曾报道过学生残害亲生母亲的事情,这是超负荷运行的结果。此外培养学生运用知识的能力,针对学习的不同阶段采取不同的教学规划都是"减负"的有效措施。当实施"减负"以后,有些地方出现了学生觉得无聊,家长感到无奈,老师感觉手足无措的现象。事实上,"减负"只是手段,是教育改革的切入点,是全面推行素质教育的突破点,"减负"后,还应该开展各种形式的课外活动来丰富学生的生活。如科学制作,它主要是通过指导学生动手制作科技制品,培养学生手脑并用的创造能力。

4,"基础知识"和"创造力"

基础知识是进行科学创造的基础。因此,要想发展创造力就必须加强基础知识的教学,使学生对基础知识掌握"熟",运用"活"。物理是一门以唯物辩证法观点和方法分析研究物质运动性质及变化规律的自然科学,所以要学好物理,应学一点唯物辩证法,学用唯物辩证法的观点和方法观察,认识物理现象,分析物理过程,归纳物理变化规律。这样我们对物理知识的理解变得更深刻,更透彻,应用也更得手。当然基础知识并不等于创造力,并不是知识越丰富,创造力越高。相反,在一定的知识基础上,只要有创造力,一样能做出创造发明。

以上从两个方面谈了物理素质教育的问题,这是物理教育面向现代化,面向未来的重大课题,今后还需要努力地探讨,不断培养出满足社会需要的具有全面素质的人才,使素质教育逐步走向成熟。

相关知识

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。

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/114661.html

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