正确的复习方法在复习阶段可以达到事半功倍的效果。 上外外国语学校校长林敏建议同学们温习核衰变法:
自然衰变的核变化规律
在原子核的自然衰变中,原子核变化最基本的规律是质量数守恒定律和电荷数守恒定律。
① α衰变:随着α衰变,新原子核的位置在元素周期表中向前移动2位,即
② Beta衰变:随着β衰变,新原子核的位置在元素周期表中向后移动1位,即
③ γ衰变:γ衰变改变的不是原子核的类型,而是原子核的能量状态。 但一般来说,伽马衰变总是伴随着α衰变或β衰变。
4、放射性元素发射的射线有α射线、γ射线、β射线三种。 这三种射线可以通过磁场和电场来区分,如图1所示。
图1
5、半衰期:放射性元素的原子核衰变一半所需的时间称为半衰期。 不同放射性元素的半衰期不同,但对于某种放射性元素来说,它的半衰期是确定的。 它是由原子核内部因素决定的,与元素的化学状态、温度、压力等因素无关。
2. 实例分析
[[例1]]关于自然辐射现象,下列说法正确的是()
A. 如果放射性物质的温度升高,其半衰期就会缩短。
B. 当原子核中的中子转变为质子时,会产生β衰变释放的电子。
C、α、β、γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强核衰变,α射线的电离能力最强。
D.铀核(238
92 U) 衰变成铅核 (206
在82Pb)的过程中,经历了8次α衰变和10次β衰变。
[[分析]]半衰期是由放射性元素原子核内部因素决定的,与元素的化学态、温度、压力等因素无关。 已生产, 1
0 n1
1小时+0
-1 e,B对; 根据三射线的物理性质,C对; 238
92U中的质子数为92,中子数为146、206
82Pb中的质子数为82个,中子数为124个。因此,铅核比铀核少10个质子和22个中子。 一次α衰变的质量数减少4次,因此α衰变次数为x==8次。 结合核电荷的变化和衰变规则,确定β衰变次数y应满足2x-y+82=92,y=2x-10=6次。 因此,本题正确答案为B、C。
【点评】(1)本题考查α衰变和β衰变的规律以及质量数、质子数、中子数之间的关系。
(2)β衰变释放的电子不是从核外电子跳出来的,而是在核内衰变产生的。
[[例2]]如图2所示,R为放射源,虚线范围内有垂直于纸面的磁场B,LL'为厚纸板,MN为荧光屏,现在屏幕上的 P 点处发现一个亮点。 那么虚线范围内到达 P 点和 B 点方向的放射性物质粒子为 ( )
图2
A.α粒子,B垂直纸面向外
B.阿尔法粒子,B垂直于纸张并向内
C. β粒子,B垂直于纸面向外
D. β粒子,B垂直于纸面向内
[[分析]]由于α粒子的穿透能力很弱,只能穿透几厘米的空气,因此α粒子不可能穿透厚纸板到达屏幕上的P点; 由于γ粒子不带电,不能通过B区,会发生偏转,所以到达P点的不可能是γ粒子; 可见,到达P点的一定是β粒子。 并且由于β粒子带负电,我们可以利用左手定则来确定B的方向应垂直于纸张且向内。 因此应选择D.。
【点评】了解自然辐射现象中三种射线的基本性质是分析本例的基础。
[[例3]] 在垂直于纸面的均匀磁场中,有一个原本静止不动的原子核。 原子核衰变后,释放的带电粒子和反冲原子核的轨迹分别如图3中的a和b所示。 由图3可知()
A. 原子核经历α衰变。
B. 原子核发生β衰变
C、磁场方向必须与纸张垂直。
D、无法确定磁场方向是向内还是向外。
图3
[[解析]]本题考验对α粒子和β粒子性质的理解。 根据动量守恒定律和左手定则,粒子从原来静止的原子核中释放出来后,总动量守恒,因此粒子和反冲原子核的速度方向是确定的。 相反,如图所示,它们在同一磁场中偏向同一侧。 根据左手定则,我们可以知道它们一定带有不同的电荷,因此它们应该是贝塔衰变。 由于它们的旋转方向未知,因此无法确定磁场是向内还是向外。 向外,即一切皆有可能。 因此,应选择B或D。
【点评】带电粒子在电磁场和复合场中的运动形式复杂(包括直线运动、曲线运动、抛物线运动、圆周运动、周期运动等),受力条件多变,但核心问题依然存在不变。 其本质仍然是一个机械问题。
【巩固练习】
1.下列说法正确的是()
A. γ射线在电场或磁场中都不会偏转
B. β 射线比 α 射线更容易电离气体
C、太阳辐射的能量主要来自重核裂变
D.核反应堆产生的能量来自光核聚变
2. 氡核222
86Rn 衰变成钋核 218
84Po并释放出半衰期为3.8天的粒子。 1克氡气的质量在7.6天内衰变,222
86Rn 衰减至 218
84Po过程中释放的颗粒有()
A. 0.25 g,α 粒子 B. 0.75 g,α 粒子
C. 0.25 g,β 颗粒 D. 0.75 g,β 颗粒
参考答案
1. A γ射线中的γ光子不带电,因此在电场或磁场中不会发生偏转。 A是正确的; α粒子的特点是电离能力强。 B是错误的; 太阳辐射的能量主要来自轻核。 融合,C错误; 核反应堆产生的能量来自重核裂变,D错误。
2. B 经过两个半衰期后,1 克氡气剩余 0.25 克,衰变为 0.75 克。 根据核反应方程的规则,反应前后的质量数和电荷数保持不变。 可以得出结论是Alpha粒子,所以B是正确的。
2016年高考即将来临。 为此,词典物理网整理了高考物理的创新复习方法,希望对大家取得优异成绩有所帮助。
1. 估算方法
有些物理问题的结果本身并不一定需要非常准确的答案,但往往需要我们对事物有一个预测性的估计。 例如,卢瑟福使用经典粒子散射实验根据泛函原理来估计原子核。 半径,使用“估计”的方法可以忽略次要因素,抓住问题的主要本质,充分运用物理知识进行数量级的快速计算。
2.微量元素法
研究某些物理问题时,需要将其分解为许多微小的“元过程”,而每个“元过程”都遵循相同的规则。 这样,我们只需要分析这些“元过程”,然后用必要的物理方法或物理思想对“元过程”进行处理,就可以解决问题。 比如课本上提到的,利用摩擦力的计算来做功,推导出电流强度的微观表达式,都是运用微元思维的应用。
3. 整体方法
整体论以对象系统为研究对象,从整体或整个过程中把握物理现象的本质和规律。 它是将多个对象、多个状态或多个相互关联、相互依赖、相互制约、相互作用的对象组合起来的方法。 一种将物理变化过程的组合作为和谐组合来研究的思维形式。
4、图像法
应用图像描述规律、解决问题是物理学的重要方法之一。 由于图像蕴含丰富的语言,解题简洁快捷,在高考中得到充分体现,并且比例不断增加,涉及到整个物理的内容。 描述物理定律最常用的方法是公式法和图像法,因此在解决此类问题时,要善于将公式与图像结合起来。
5、对称法
利用对称性方法分析解决物理问题,可以避免复杂的物理计算和推导,直接抓住问题的本质,出奇制胜,快速轻松地解决问题。 例如,在教科书中,伽利略认为圆周运动是最美的(对称性),为牛顿获得万有引力定律奠定了基础。
1、质点的运动(一)——直线运动
1)匀速直线运动
1、平均速度V flat = s/t(定义公式) 2、参考卷上有用的推论Vt2-Vo2=2
3.中间速度Vt/2=V flat=(Vt+Vo)/2 4.最终速度Vt=Vo+at
5. 中间位置速度 Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6. 位移 s=V flat t=Vot+at2/2=Vt/2t
7、加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo为正方向,a与Vo同向(加速度)a>0; 在相反的方向上物理资源网,一个
8、实验推论 Δs=aT2 {Δs为连续相邻等时间(T)之间的位移差}
9、主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s; 加速度(a):m/s2; 最终速度(Vt):米/秒; 时间(t)秒(s); 位移(s):米(m); 距离:米; 速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
笔记:
(1)平均速度是一个向量;
(2)如果物体的速度很大核衰变,则加速度不一定很大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是测量表达式,不是行列式;
(4)其他相关内容:质点、位移和距离、参考系、时间和力矩[见卷1 P19]/s--t图、v--t图/速度和速率、瞬时速度[见卷1] P24 ]。
2) 自由落体运动
1.初速度Vo=0 2.最终速度Vt=gt
3、跌落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4、推论Vt2=2gh
笔记:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动定律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(赤道附近重力加速度较小,山区比平地上小,方向垂直向下)。
3)垂直向上投掷运动
1. 位移 s=Vot-gt2/2 2. 终端速度 Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.最大上升高度Hm=Vo2/2g(从投掷点开始)
5、往返时间t=2Vo/g(从抛回原位的时间)
笔记:
(1)全过程处理:为匀减速直线运动,向上为正方向,加速度取负值;
(2)分段加工:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,对称;
(3)上升和下降过程对称,如同一点速度相等、方向相反。