新课标人教版3-5选修三18.3《探测射线的方法》WORD教案1
《探测射线的方法》课件
医学影像诊断
医学影像诊断
利用探测射线技术，如X射线和计算机断层扫描（CT），可以生成人体内部结 构的图像，帮助医生准确诊断疾病。
核磁共振成像（MRI）
利用磁场和射频脉冲，探测人体内氢原子的分布，生成高分辨率的图像，用于 诊断神经系统、肌肉和关节等疾病。
工业无损检测
材料检测
通过探测射线技术，可以检测金 属、复合材料等材料的内部结构 和缺陷，确保产品质量和安全性 。
开发新型探测材料与器件
要点一
新型探测材料
研究具有优异性能的新型探测材料，如高灵敏度、低噪声 、抗干扰等。
要点二
新型探测器件
开发基于新型材料和工艺的探测器件，提高探测器的性能 和稳定性。
拓展探测射线技术的应用领域
医疗领域
环境监测
利用射线探测技术进行医学影像诊断 、放射治疗监测等，提高医疗水平和 治疗效果。
电离法的优缺点
精度低
电离法测量射线时，其探测器的精度较低，误差较大。
响应速度慢
电离法测量射线时，其探测器的响应速度较慢。
探测射线技术的发展趋势与展
05
望
提高探测灵敏度与分辨率
探测灵敏度
采用新型探测材料和优化探测器结构，提高 对射线信号的响应能力，降低探测限。
分辨率
通过改进信号处理技术和算法，提高对不同 类型射线的区分能力，实现高分辨率探测。
响应速度快
闪烁计数器能够快速响应射线的出现和消失，具有较高的时间分辨率。
闪烁法的优缺点
• 选择性好：不同的闪烁物质对不同类型射线有不同的响应 ，有助于区分不同来源的辐射。
闪烁法的优缺点
设备昂贵
闪烁计数器及配套设备较 为昂贵，增加了使用成本 。
高中物理 第十九章 3探测射线的方法教案 新人教版选修3-5
探测射线的方法三维教学目标1、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。
2、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。
3、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，分析粒子的带电、动量、能量等特性，从而判断是何种射线，区分射线的本质是何种粒子。
教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学用具：（1）挂图，实验器材模型，课件等；（2）多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
教学过程：第三节探测射线的方法（一）引入新课提问：前面我们学习了天然放射现象，知道了三种射线的本质。
α、β、γ射线的本质是什么？各有那些特征？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，也为后分析探测器探测到的现象提供理论依据。
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？（根据放射线的粒子与其他物质作用时产生的一些现象来探知放射线的存在）这些现象主要有哪些呢？（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；使照相底片感光；使荧光物质产生荧光）学习三种核物理研究中常用的探测射线的方法。
1、威耳逊云室阅读教材“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？威耳逊云室主要部分是一个圆筒状容器，下部是一个可以上下移动的活塞，上盖是透明的，可以通过它来观察和拍摄粒子运动的径迹，室内由光源通过旁边的窗子照明。
2018-2019学年度人教版选修3-519.3探测射线的方法课件(1)(19张)
电离 ，产 当某种射线粒子进入管内时，它使管内的气体______
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
电子。这些电子到达阳 个射线粒子进入管中后可以产生大量 _____
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。 (3)特点：检测射线十分方便，但只能用来______ 计数 ，不能区 分射线的种类。 此外如果同时有大量粒子或两个粒子射来的间 隔时间小于 200μs，G－M 计数器也不能区分它们。
重点难点突破
一、探测射线的方法 1．云室中不同粒子径迹产生的原因 产生原因 α 粒子的质量比较大，在气体中飞行时不易 改变方向。由于它的电离本领大，沿途产生 的离子多，所以它在云室中的径迹直而粗。
α 粒子 的径迹
β 粒子 的径迹
β 粒子的质量小，跟气体分子碰撞时容易改变方向， 并且电离本领小， 沿途产生的离子少， 所以它在云室 中的径迹比较细，而且常常弯曲。
15 8
O衰变放出正电子和人体内的负电子
15 8
湮灭转化为γ光子，因此 对，D错。
O主要用途是作为示踪原子，故C
答案：AB
用连线把左边列出的实验设备和右边对应的仪器名称连 结起来。 A．用于观察粒子径迹的设备 B．用于记录粒子数的设备 C．用于产生高速粒子的设备 D．用于观察波形图像的设备
答案：A－c，B－d，C－b，D－a
(a)示波器 (b)显像的原理是采集γ光 子，即注入人体内的
γ 粒子 γ 粒子的电离本领很小，在云室中一般看不到它的径 的径迹 迹。
2.不同探测方法的对比 威耳逊云室和气泡室都是依据径迹探测射线的性质和种 类，而盖革—米勒计数器只能计数，不能区分射线的种类。
高中物理第十九章原子核第34节探测射线的方法放射性的应用与防护讲义含解析新人教版选修3_5
探测射线的方法放射性的应用与防护1．探知射线存在的依据(1)放射线中的粒子会使气体或液体电离，以这些粒子为核心，过饱和的蒸气会产生雾滴，过热液体会产生气泡。
(2)放射线中的粒子会使照相乳胶感光。
(3)放射线中的粒子会使荧光物质产生荧光。
2．探测射线的仪器(1)威耳逊云室：α粒子的径迹直而粗。
β粒子的径迹比较细，而且常常弯曲。
γ粒子的电离本领很小，在云室中一般看不到它的径迹。
(2)气泡室：粒子通过液体时，在它的周围产生气泡而形成粒子的径迹。
(3)盖革—米勒计数器：计数器非常灵敏，用它检测射线十分方便。
但不同的射线产生的脉冲现象相同，因此只能用来计数，不能区分射线的种类。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．盖革—米勒计数器只能用来计数，不能区分射线的种类。
(√)2．利用威耳逊云室不能区分射线的种类。
(×)[释疑难·对点练]1．探测原理方面：探测原理都是利用射线中的粒子与其他物质作用时产生的现象，来显示射线的存在。
2．GM计数器区分粒子方面：GM计数器不能区分时间间隔小于200 μs的两个粒子。
[试身手]1．在威耳逊云室中，关于放射源产生的射线径迹，下列说法中正确的是( )A．由于γ射线的能量大，容易显示其径迹B．由于β粒子的速度大，其径迹粗而且长C．由于α粒子的速度小，不易显示其径迹D．由于α粒子的电离作用强，其径迹直而粗解析：选D 在云室中显示粒子径迹是由于粒子引起气体电离，电离作用强的α粒子容易显示其径迹，因α粒子质量较大，飞行时不易改变方向，所以径迹直而粗，故只有D 正确。
1．核反应定义原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。
2．原子核的人工转变人类第一次实现的原子核的人工转变14 7N ＋42He ―→17 8O ＋11H 。
3．遵循原则质量数守恒，电荷数守恒。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．卢瑟福发现质子的核反应：147N ＋42He ＝178O ＋11H 。
人教版选修3《探测射线的方法》说课稿
人教版选修3《探测射线的方法》说课稿一、教材分析1.1 教材概述本节课是人教版选修3物理教材的第一单元，共包括三个知识点：α射线的性质和探测方法、β射线的性质和探测方法、γ射线的性质和探测方法。
1.2教材特点本节课的教学内容具有一定的抽象性，学生在初中阶段还未接触过相关知识，需要教师通过清晰的讲解和具体的实例引导学生理解。
此外，本节课的实验环节至关重要，能够帮助学生更好地理解射线的特性和探测方法。
二、教学目标2.1 知识目标1.掌握α射线、β射线和γ射线的基本性质；2.理解并能够描述α射线、β射线和γ射线的能量、通量和穿透能力；3.掌握α射线、β射线和γ射线的探测方法。
2.2 能力目标1.能够分析并解决与射线相关的问题；2.能够设计简单的实验，观察和记录实验现象；3.能够运用所掌握的知识解释实验现象。
2.3 情感目标1.培养学生的观察和实验能力；2.增强学生对物理实验的兴趣和乐趣；3.提高学生的科学素养和探索精神。
三、教学重难点3.1 教学重点1.α射线、β射线和γ射线的性质及其区别；2.α射线、β射线和γ射线的探测方法及原理；3.通过实验观察射线的特性及其相互作用。
3.2 教学难点1.学生对射线的抽象概念的理解；2.学生在实验中的观察和实验现象的分析能力。
四、教学过程4.1 导入与热身为了激发学生对本节课的兴趣，我打算先通过一个小游戏引入射线的概念。
学生们将被分成若干组，每组给出一个有关射线的描述，其他组要根据描述作出猜测，回答射线是α射线、β射线还是γ射线。
通过这个小游戏，学生们可以初步了解射线的不同特性，为接下来的学习打下基础。
4.2 知识呈现在呈现知识时，我会通过PPT展示射线的基本性质、能量、通量和穿透能力，引导学生深入理解。
我还会结合实例说明射线在不同物质中的相互作用，以及射线的应用领域。
4.3 重点讲解在重点讲解环节中，我将一一介绍α射线、β射线和γ射线的探测方法。
以α射线为例，我将详细讲解电离室的原理和结构，并结合实验演示电离室的工作过程。
高中物理人教版选修3-5课件第十九章3~4探测射线的方法放射性的应用与防护
(3)举例说明放射性同位素在生产生活中有哪些应用?
答案:①在工业上可以用γ射线来探测工件内部裂痕,称为γ探伤。
也可以用γ射线照射种子,会使种子的遗传基因发生变异,从而培育
出优良品种。
30
②农业上利用 15 P 作为示踪原子来研究农作物对磷肥的吸收情
况。
探究一
自我检测
1.思考辨析。
(1)威耳逊云室内充满过饱和蒸气,射线经过时可显示出射线运动
的径迹,其中径迹粗而短的是α射线。 (
)
解析:云室内充满过饱和蒸气,射线经过时把气体电离,过饱和蒸
气以离子为核心凝结成雾滴,雾滴沿射线的路线排列,显示出射线
的径迹;由于α粒子的电离本领大,贯穿本领小,所以α射线在云室中
可以上下移动的活塞,上盖是透明的,可以通过它来观察和拍摄粒
子的运动径迹,云室里面有干净的空气。
探究一
探究二
探究三
(2)气泡室
气泡室的原理同云室的原理类似,所不同的是气泡室里装的是液
体,如液态氢。控制气泡室内液体的温度和压强,使温度略低于液
体的沸点。当气泡室内压强突然降低时,液体的沸点变低,因此液
体过热,粒子通过液体时在它的周围就有气泡形成,从而显示粒子
30
过 α 粒子轰击的铝片中含有放射性磷 15 P。
30
4
27
(3)发现磷同位素的方程:2 He+13 Al→ 15 P+10 n。
3.放射性同位素的应用与防护
(1)应用射线
应用射线可以测厚度、医疗方面的放射治疗、照射种子培育优
良品种等。
(2)示踪原子:有关生物大分子的结构及其功能的研究,要借助于
高中物理人教版选修3-5教学案：第十九章 第3、4节 探测射线的方法 放射性的应用与防护 Word版含解析
第3、4节探测射线的方法__放射性的应用与防护1．1912年英国物理学家威耳逊发明了威耳逊云室。
2．射线可使气体或液体电离，使照相乳胶感光，使荧光物质产生荧光。
3．原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应。
4．在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒。
5．1928年由德国物理学家盖革与米勒研制成功了用于探测射线的盖革－米勒计数器。
6．1934年，约里奥—居里夫妇发现了人工放射性同位素。
7．放射性同位素有很多应用，如应用它的射线，或把它作为示踪原子；放射性同位素也有很多危害。
过量的射线对人体组织有破坏作用，同时对水源、空气等也有污染。
一、探测射线的方法1．探测方法(1)组成射线的粒子会使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和的蒸气会产生雾滴，过热液体会产生气泡。
(2)射线能使照相乳胶感光。
(3)射线能使荧光物质产生荧光。
2．探测仪器(1)威耳逊云室①原理：粒子在云室内气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴，于是显示出射线的径迹。
②粒子径迹形状：(2)气泡室：气泡室的原理同云室的原理类似，所不同的是气泡室里装的是液体，如液态氢。
粒子通过过热液体时，在它的周围产生气泡而形成粒子的径迹。
(3)盖革－米勒计数器①原理：在金属丝和圆筒间加上一定的电压，这个电压稍低于管内气体的电离电压，当某种射线粒子进入管内时，它使管内的气体电离，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，正离子到达阴极，在电路中产生一次脉冲放电，利用电子仪器可以把放电次数记录下来。
②优点：G-M计数器非常灵敏，使用方便。
③缺点：只能用来计数，不能区分射线的种类。
二、核反应和放射线的应用与防护1．核反应(1)定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。
(2)原子核的人工转变1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素，同时产生一个质子。
卢瑟福发现质子的核反应方程：147N＋42He→178O＋11H。
人教课标版高中物理选修3-5：《探测射线的方法》教案-新版
第三节《探测射线的方法》教学设计一、核心素养通过《探测射线的方法》的学习过程，培养学生认真严谨的科学分析问题的品质；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；培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学目标（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。
三、教学重难点教学重点：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，分析粒子的带电、动量、能量等特性，从而判断是何种射线，区分射线的本质是何种粒子。
四、教学过程（一）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？我们通过一个表格一块复习一下。
这三种射线用肉眼看得到不？看不到。
既然看不到，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：阅读教材83页的第一部分，思考并讨论：放射线虽然看不见，但我们可根据放射线的粒子与其它物质作用时产生的一些现象来探知放射线的存在．而这些现象主要有：（1）粒子使气体或液体电离；（2）使照相底片感光；伦琴和贝可勒尔正是通过这样的途径发现了x射线和放射性现象（3）使荧光物质产生荧光．电视机显像管中的电子枪会发出阴极射线，而阴极射线是哪种射线呢？β射线。
那么当β射线达到显示器上，就会和荧光物质发生作用，产生荧光，从而我们看到了图像。
根据射线的这些性质，可以制成多种探测器。
下面我们学习三种核物理研究中常用的探测射线的仪器．[板书]一．威耳逊云室英国物理学家威耳逊（1869～1959）在1912年发明了一套设备，使水蒸气冷凝来形成云雾，显示粒子的径迹，因为是威尔逊发明的，所以叫做威耳逊云室。
2021人教版选修《射线的探测和防护》word教案
2021人教版选修《射线的探测和防护》word教案§11.1 引言1895年德国物理学家威廉·康拉德·伦琴（Wilhelm Conrad Roentgen）发觉了X射线。
他在做电子放电管的实验期间注意到了：当把涂有氰亚铂酸钡的屏靠近电子放电管时，屏就会发出荧光。
通过进一步研究，他断言这种荧光是由一种看不见的射线引起的，这种射线不仅能穿透玻璃，而且还能穿透不透亮的材料。
他还发觉，他能够拍照到物体内部结构的图像。
例如，由于骨骼对X射线造成的衰减比软组的要大些，因此能够拍出骨骼的构造图像。
让X射线透过物体而得到物体内部构造图像的方法叫做X射线照相术。
这一发觉赶忙轰动了医学界，在几个月内全世界许多地点的大夫开始用X 射线关心诊断，后来这些大夫就成了放射学家；如第五章所述，其中的许多人因受辐射的过量照耀而死去了。
现在X射线在医学中差不多得到了广泛的应用，不只是用于诊断，而且还用于治疗许多种疾病。
此外，X射线在工业和科研工作中也有许多用途。
X射线、γ射线与可见光、无线电波一样，都属于电磁辐射。
它们的静止质量和电荷都为零，它们的波长与能量有关。
X射线和γ射线的区别要紧有两个方面：第一，γ射线发自于原子核内，而X射线则来自于电子轨道的改变；第二，给定源发射的γ射线一样具有确定的能量，但X射线通常具有一个能量分布，其最高能量能够达到某个特点极大值。
产生X射线的最要紧方法与所谓的轫致辐射过程有关，轫致辐射一词来自德语，以专门高速度运动的带电粒子（通常是电子）撞击在靶上而迅速减慢时就会产生轫致X射线。
例如，当放射源的β辐射撞击在屏蔽材料上时就产生轫致辐射，用这种方法产生X射线的效率与靶的原子序数紧密相关。
高原子序数材料的X射线产额比低原子序数材料的高专门多（这确实是用低原子序数材料、如有机玻璃来屏蔽β放射源的缘故）。
不论用什么材料做靶，用β粒子来产生X 射线关于大多数应用来说其强度都太低。
人教版高中物理教案-探测射线的方法
19.3 探測射線的方法三維教學目標1、知識與技能（1）知道放射線的粒子與其他物質作用時產生的一些現象；（2）知道用肉眼不能直接看到的放射線可以用適當的儀器探測到；（3）瞭解雲室、氣泡室和計數器的簡單構造和基本原理。
2、過程與方法（1）能分析探測射線過程中的現象；（2）培養學生運用已知結論正確類比推理的能力。
3、情感、態度與價值觀（1）培養學生認真嚴謹的科學分析問題的品質；（2）從知識是相互關聯、相互補充的思想中，培養學生建立事物是相互聯繫的唯物主義觀點；（3）培養學生應用物理知識解決實際問題的能力。
教學重點：根據探測器探測到的現象分析、探知各種運動粒子。
教學難點（1）探測器的結構與基本原理。
（2）如何觀察實驗現象,並根據實驗現象，分析粒子的帶電、動量、能量等特性，從而判斷是何種射線，區分射線的本質是何種粒子。
教學方法：教師啟發、引導，學生討論、交流。
教學用具：（1）掛圖，實驗器材模型，課件等；（2）多媒體教學設備一套：可供實物投影、放像、課件播放等。
教學過程：第三節探測射線的方法（一）引入新課提問：前面我們學習了天然放射現象，知道了三種射線的本質。
α、β、γ射線的本質是什麼？各有那些特徵？通過學生回憶三種放射線的本質以及三種粒子的基本特徵，既用引導新課，也為後分析探測器探測到的現象提供理論依據。
放射線是看不見的，我們是如何探知放射線的存在的呢？這節課，我們來學習幾種常用的探測射線的方法。
（二）進行新課閱讀教材83頁的第一部分，思考並討論：放射線雖然看不見，但我們根據什麼來探知放射線的存在呢？（根據放射線的粒子與其他物質作用時產生的一些現象來探知放射線的存在）這些現象主要有哪些呢？（使氣體電離，這些離子可使過飽和汽產生雲霧或使過熱液體產生氣泡；使照相底片感光；使螢光物質產生螢光）學習三種核子物理研究中常用的探測射線的方法。
1、威耳遜雲室閱讀教材“威耳遜雲室”部分的內容，並組織學生對課文內容進行討論。
人教版高中物理选修3-5课件 19 探测射线的方法课件1
述核反应方程．
解析：根据质量数守恒和电荷数守恒，算出新生核的电荷 数和质量数，然后写出上述核反应方程如下：
(1)94Be＋11H―→95B＋10n (2)①20840Hg＋10n―→20728Pt＋32He ②28004Hg＋10n―→27082Pt＋211H＋10n ③27082Pt―→27092Au＋－01e 27092Au―→28002Hg＋－01e
考点题型设计
射线的探测
关于威耳逊云室探测射线，下列说法正确的 是( )
A．威耳逊云室内充满过饱和蒸气，射线经过时可显示 出射线运动的径迹
B．威耳逊云室中径迹直而粗的是α射线 C．威耳逊云室中径迹细而弯曲的是γ射线 D．威耳逊云室中显示粒子径迹的原因是电离，所以无 法由径迹判断射线所带电荷的正负
• 解析：云室内充满过饱和蒸气，射线经过时把气体 电离，过饱和蒸气以离子为核心凝结成雾滴，雾滴 沿射线的路径排列，显示出射线的径迹，故A正确； 由于α粒子的电离本领大贯穿本领小，故α粒子在云 室中的径迹直而粗，即B正确；γ射线的电离本领很 弱，所以在云室中一般看不到它的径迹，而细而弯 曲的是β射线，所以C错误；把云室放到磁场中，由 射线径迹的弯曲方向就可以判断射线所带电荷的正 负，故D错误。
知识自主梳理
探测射线的基本方法
• 探测射线的原理 • 利用射线粒子与其他物质作用时产生的一些现象来
探知放射线的存在。 • (1)粒子使气体或液体电离，以这些离子为核心，过
饱和汽会产生____气_泡__，过热液体会产生 ___云__雾___。 • (2)使照相底片_感__光_____。 • (3)使荧光物质产生_荧_光______。
• (3)特点：检测射线十分方便，但只能用来 ____计_数___，不能区分射线的种类。此外如果同时 有大量粒子或两个粒子射来的间隔时间小于200μs， G－M计数器也不能区分它们。
19.3 探测射线的方法 高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (1)
3 探测射线的方法关注学生的发展，培养学生的创新精神和独立思考的能力是新一轮课改的重点目标。
这就要求我们要积极改革教学方法，从学生的～理特征和认知规律出发，启发学生的思维，激发学习的兴趣，使他们积极、主动地获得知识和能力。
我们认为学生知识的形成过程既不是被动接受式的，也不是真正发现式的，而是通过外界导向的信息跟学生原有的认知结构相互作用，才能实现新知识的发生。
问题驱动式教学就是学生在教师的引导下，主动地、独立地钻研问题，通过他们积极有效地探究式学习，来不断发现事物变化的起因和内部联系，从中找出规律。
探测射线的方法是一节选学课，内容大部分是介绍性的，学生在学习时对其中的重点和难点不易把握，因此学习本节课宜在教师的引导下，通过学生的主动研究去进行。
(教学目标)1、知识与能力(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。
2、过程和方法采用问题驱动模式进行教学，即通过“教师设问——学生阅读——学生讨论、师生互动——教师点拨、师生共同总结”的方法来使学生达到本节的教学目标。
3、情感态度与价值观结合教学内容来培养学生学习科学的兴趣和实事求是的科学态度，激发学生的创新意识。
(重点、难点分析)1、本节所介绍的三种仪器是核物理研究中最基本、最常用的实验仪器。
通过对仪器原理的介绍，应让学生知道，研究原子核变化中的微观现象，可以根据各种粒子产生的次级效应来进行观察和判断，进而了解核物理中这种研究问题的方法。
教学中要注意渗透这一点。
2、教学中应注意结合以前学过的知识来帮助学生理解本节内容。
如结合过饱和汽的知识，讲清云室的原理；结合电场的知识，讲清射线粒子进入盖革管中产生大量电子的过程。
盖革一弥勒计数器的工作原理是本节难点。
(课时安排)一课时(课前准备)老师在上课前应准备挂图、实物投影仪等教具。
(教学设计)●引入新课前面我们学习了天然放射现象，知道了三种射线的本质。
人教版高中物理选修(3-5)-19.3《探测射线的方法》名师教案
第三节《探测射线的方法》教学设计亳州一中南校王敬文一、核心素养通过《探测射线的方法》的学习过程，培养学生认真严谨的科学分析问题的品质；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；培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学目标（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。
三、教学重难点教学重点：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，分析粒子的带电、动量、能量等特性，从而判断是何种射线，区分射线的本质是何种粒子。
四、教学过程课前：登陆平台，发送预习任务。
根据平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，针对性教学。
（提示：请登陆平台，发送本节预习任务）（一）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？我们通过一个表格一块复习一下。
这三种射线用肉眼看得到不？看不到。
既然看不到，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：阅读教材83页的第一部分，思考并讨论：放射线虽然看不见，但我们可根据放射线的粒子与其它物质作用时产生的一些现象来探知放射线的存在．而这些现象主要有：（1）粒子使气体或液体电离；（2）使照相底片感光；伦琴和贝可勒尔正是通过这样的途径发现了x射线和放射性现象（3）使荧光物质产生荧光．电视机显像管中的电子枪会发出阴极射线，而阴极射线是哪种射线呢？β射线。
那么当β射线达到显示器上，就会和荧光物质发生作用，产生荧光，从而我们看到了图像。
根据射线的这些性质，可以制成多种探测器。
下面我们学习三种核物理研究中常用的探测射线的仪器．[板书]一．威耳逊云室英国物理学家威耳逊（1869～1959）在1912年发明了一套设备，使水蒸气冷凝来形成云雾，显示粒子的径迹，因为是威尔逊发明的，所以叫做威耳逊云室。
物理新人教版选修3-5193探测射线的方法
物理新人教版选修3-5193探测射线的方法探测射线的方法主要包括电离室法、Geiger-Muller管法、闪烁体探测器法、电子线探测器法和磁谱仪等。
电离室法是一种常用的探测射线的方法，它利用射线通过电离室时产生的电离现象来检测射线。
电离室由一个金属容器和一个填充有气体的空间构成，气体可以是氩气、氦气等。
当射线通过电离室时，会与气体分子碰撞产生电离，电离产生的正负电子对经过加速极引入电极上，形成电流。
根据电流的大小可以反映射线的强弱。
电离室法灵敏度高，精度高，可以测量多种类型的射线。
Geiger-Muller管法是一种常见的射线探测方法，它利用Geiger-Muller管检测射线。
Geiger-Muller管是一种封闭的金属管，管内充满了低压气体。
当射线入射到Geiger-Muller管时，会与气体分子碰撞产生电离，电离产生的正负电子对被高电压加速，并在电场的作用下引入阳极和阴极，产生一个电流脉冲。
根据电流脉冲的数量和大小可以判断射线的强度和类型。
闪烁体探测器法是一种利用闪烁效应检测射线的方法。
闪烁体通常是一种由有机或无机材料制成的晶体或液体，在射线入射到闪烁体的时候，会与闪烁体分子产生碰撞，使闪烁体分子激发至高能级，然后在返回低能级的过程中释放出光子。
利用光电倍增管等光电探测器可以检测到放射出的光子，从而确定射线的强度和类型。
电子线探测器法是一种以电子束为探测器的射线检测方法。
电子线探测器一般采用热电子发射式或场发射式。
当射线通过电子线探测器时，会使电子发射体发射出电子，通过加速极和集束极，将电子聚焦成一个电子束，在荧光屏或闪烁体上产生荧光或闪烁，从而可以直接观察到射线的发生。
磁谱仪是一种利用磁场对射线进行分析和测量的仪器。
它通过磁场的作用，使不同类型的射线在空间中运动轨迹不同，从而实现对射线的分离和测量。
磁谱仪主要由磁铁、光学系统和探测系统等组成。
不同种类的射线会在磁场中产生弯曲，通过对射线偏转的测量，可以得到射线的能量和轨迹信息。
高中物理19.3探测射线的方式第3课时教学案新人教版选
P b a c探测射线的方式课 题 19．3 探测射线的方法 第 3 课时 计划上课日期：教学目标 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．教学重难点 根据探测器探测到的现象分析、探知各种运动粒子。
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，分析粒子的带电、动量、能量等特性，从而判断是何种射线，区分射线的本质是何种粒子。
教学流程\内容\板书 关键点拨加工润色1、放射性元素的衰变时遵守两个守恒：分别为____________守恒，____________守恒。
2、放射性元素衰变时放射出的射线有____________、____________和____________，其中____________不带电，____________带正电，____________带负电。
3、探测射线时主要用来的仪器或装置主要有___________________、______________和______________三种。
4、研究放射性的本性时，可以让射线垂直射入磁场，根据射线在磁场中的偏转情况来研究它所带的电荷、质量等性质。
如图所示，P 是放射源，a 、b 、c 分别为放射源放射出的射线在磁场中的轨迹，则由偏转情况可知( )A ．a 是 射线，b 是β射线，c 是γ射线B ．a 是β射线，b 是γ射线，c 是 射线C ．a 是 射线，b 是γ射线，c 是β射线D ．a 是γ射线，b 是β射线，c 是 射线5、最近几年，科学家在超重元素的探测方面取得重大进展。
1996年科学家们在研究某两个重粒子结合成超重元素的反应中，发现生成的超重元素的核经过6次 衰变后的产物是253100F m ，由此可知该超重元素的原子序数和质量数分别为 ( )A ．124，259B ．124，265C ．112，277D ．112，265A B α粒子铍石蜡Po 6、一个静止的放射性元素的原子核发生衰变时只发射出一个频率为ν的光子，普朗克常量为h ，则衰变后的原子核( )A ．仍静止B ．沿与光子运动方向相同的方向运动C ．沿与光子运动方向相反的方向运动D ．动量大小为ch ν7、如图为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋（Po ）放出的A 射线轰击铍时会产生粒子流A ，用粒子流A 轰击石蜡时会打出粒子流B ，经研究知道 ( ) A ．A 为中子，B 为质子B ．A 为质子，B 为中子C ．A 为γ射线，B 为中子D ．A 为中子，B 为γ射线8、若元素A 的半衰期为4天，元素B 的半衰期为5天，则相同质量的A 和B ，经过20天后，剩下的A 和B 的质量之比为 ( )A ．30∶31B ．31∶30C ．1∶2D ．2∶19、镅(24195A m )是一种放射性元素，在其分裂过程中，会释放出一种新的粒子，变成镎(23793N P )，由于放出的这种粒子很容易被空气阻隔，因此不会对人体构成任何的危害，火警的报警系统就是利用这种粒子作为报警的重要工具，这种粒子是 ( )A ． 粒子B ．质子C ．中子D ．正电子10、2000年8月21日，俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难，沉入深度约为100m 的海底。
人教版高中物理选修35 1探测射线的方法(23页)
高速β 粒子的径迹又细又直 低速β 粒子的径迹又短又粗且弯曲
气泡室
高能物理实验的最风行的探测设备
气泡室装的是过热液体 （如液态氢），粒子经 过液体时就有气泡形成， 显示粒子的径迹
气泡室是由一密闭容器组成
气泡室的工作原理
液体在特定的温度和压力下进行绝热膨胀， 由于在一定的时间间隔内（例如50ms）处 于过热状态，液体不会马上沸腾
盖革-米勒计数器
优点： 放大倍数大，极灵敏
缺点： 只能用于计数，不能区分射线的种类 不适合于极快速的粒子计数
对于两个粒子射来的时 间间隔小于200μs时，计 数器不能将其区分开来
威尔逊云室
利用射线的电离本领
构造：
一个圆筒状容器，底部可以上 下移动，上盖是透明的，内有 干净空气
原理：
实验时，加入少量酒精，使酒 精蒸汽达到过饱和状态。
盖革-米勒计数器
一种能自动把放射微粒计数出来的仪器，利用了射线的电离本领
圆柱型
钟罩型
盖革-米勒计数器
原理： 当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加速，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，一个粒子进入管中可以产生大量电子，这些电子到达阳极， 正离子到达阴极，在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
粒子在云室内的气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精 蒸汽就会以这些离子为核心凝结成雾滴，于是显示出射线的径迹
威尔逊云室
威尔逊改进过的云室
拍摄下的某粒子的径迹
威尔逊云室下粒子的径迹
α粒子在云室中的径迹：
原因：
α粒子带电荷量多，它的电离本领强，穿越
云室时，在1cm路程上能使气体分子产
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普通高中课程标准实验教科书一物理(选修3 —5)［人教版］第十九章原子核新课标要求1 •内容标准(1)知道原子核的组成。
知道放射性和原子核的衰变。
会用半衰期描述衰变速度，知道半衰期的统计意义。
(2)了解放射性同位素的应用。
知道射线的危害和防护。
例1 了解放射性在医学和农业中的应用。
例2调查房屋装修材料和首饰材料中具有的放射性，了解相关的国家标准。
(3)知道核力的性质。
能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因。
会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。
(4)认识原子核的结合能。
知道裂变反应和聚变反应。
关注受控聚变反应研究的进展。
(5)知道链式反应的发生条件。
了解裂变反应堆的工作原理。
了解常用裂变反应堆的类型。
知道核电站的工作模式。
(6)通过核能的利用，思考科学技术与社会的关系。
例3思考核能开发带来的社会问题。
(7)初步了解恒星的演化。
初步了解粒子物理学的基础知识。
例4 了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用。
2.活动建议：(1)通过查阅资料，了解常用的射线检测方法。
(2)观看有关核能利用的录像片。
(3)举办有关核能利用的科普讲座。
新课程学习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占八、、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，分析粒子的带电、动量、能量等特性，从而判断是何种射线，区分射线的本质是何种粒子。
★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：1•挂图，实验器材模型，课件等。
2•多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
★课时安排1课时★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：a、B、丫射线的本质是什么？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？学生阅读教材并讨论后会回答：放射线虽然看不见，但我们可根据放射线的粒子与其他物质作用时产生的一些现象来探知放射线的存在.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？学生会抢着回答：这些现象主要有：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.1.威耳逊云室教师：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.学生讨论并选出代表回答问题1威耳逊云室主要部分是一个圆筒状容器，下部是一个可以上下移动的活塞，上盖是透明的，可以通过它来观察和拍摄粒子运动的径迹. 室内由光源通过旁边的窗子照明•少量放射性物质（放射源）放在室内侧壁附近（或放在室外，让放射线从侧壁的窗口射入）点评：培养学生在日常生活中多注意观察的良好习惯。
教师：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.学生讨论后回答问题（2）时，可能回答仍不明确，不够全面。
此时，教师可多叫几个同学加以补充，最后请同学们总结威耳逊云室的原理。
再请学生代表问答。
教师：引导学生回答问题（3）,并进行补充评价.学生总结回答问题（3）:实验时，先往云室里加少量的酒精，使室内充满酒精的饱和蒸气，然后使活塞迅速向下运动，室内气体由于迅速膨胀，温度降低，酒精蒸气达到过饱和状态.这时如果有射线粒子从室内气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴，这些雾滴沿射线经过的路线排列，于是就显示出了射线的径迹.点评：要让学生知道，提出问题也是学习的一个重要组成部分。
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.老师演示课件、出示挂图，引导学生观察a B射线在云室中的径迹，比较两种径迹的特点，并分析其原因.学生分析并回答：a粒子的质量比较大，在气体中飞行不易改变方向，并且电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹直而粗. 3粒子的质量小，跟气体碰撞时容易改变方向，并且电离本领小，沿途产生的离子少，所以它在云室中的径迹比较细，且常常发生弯曲. 丫粒子的电离本领更小，一般看不到它的径迹.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.点评：培养学生观察能力，培养学生运用已学知识、已知结论正确类比推理和归纳得出新的结论的思维能力【例1】在云室中，为什么a粒子显示的径迹直而粗、3粒子显示的径迹细而曲？提示：因为a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a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。
B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B粒子质量小，容易改变运动状态，所以显示的径迹细而弯曲一位同学分析，其余同学补充、纠正。
点评：学生用自己的语言叙述，基本正确即可。
2.气泡室教师：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。
学生讨论并回答：控制气泡室内液体的温度和压强，使室内温度略低于液体的沸点. 当气泡室内压强降低时，液体的沸点变低，因此液体过热，在通过室内射线粒子周围就有气泡形成•气泡室在观察比较稀少的碰撞事件时是有很大优点的. 液体中原子挤得很紧，可以发生比气体中多得多的核碰撞，而我们将有比用云室好得多的机会来摄取所寻找的事件.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.点评：培养学生运用类比和比较的方法来分析未知的知识，从而得到新的认识。
3•盖革一弥勒计数器引导学生阅读教材盖革一弥勒计数器”部分的内容，并组织学生对课文内容进行讨论.提问：（1）盖革一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（如氩、氖等，压强约为10kPa〜20kPa）和少量的酒精蒸气或溴蒸气•在金属丝和圆筒两极间加上一定的电压（约1000V）,这个电压稍低于管内气体的电离电压点评：老师可以强调，学生回答问题时，尽量用自己的语言回答。
（2）盖革一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•③ G—M计数器不适合于极快速的计数•④ G -M计数器较适合于对3、丫粒子进行计数.教师：另外，还有如闪烁计数器、乳胶照相、火花室和半导体探测器等探测器装置，利用这些装置能更精确地测定粒子的各种性质，感兴趣的同学可以查找这方面的资料阅读.随着科学技术的发展，探测射线的手段不断改进，近年来，由于探测仪器大都和电子计算机直接连接，实现了对实验全过程电子计算机控制、计算、数据处理，已经使实验方法高度自动化.学生课后查阅有关资料，了解更精确的探测放射线的方法。
点评：拓宽学生的知识面，进一步了解探测射线的方法还要很多。
（三）课堂小结教师引导学生自己进行总结。
学生总结，讨论。
（四）作业：“问题与练习” 1 —3题。
★教学体会1 •本节所介绍的三种仪器是核物理研究中最基本、最常用的实验仪器，通过对仪器原理的介绍，应让学生知道，研究原子核变化中的微观现象，可以根据各种粒子产生的次级效应来进行观察和判断，进而了解核物理中这种研究问题的方法.教学中要注意渗透这一点.2•教学中应注意结合以前学过的知识来帮助学生理解•如结合过饱和汽的知识，讲清云室的原理；结合电场的知识，讲清射线粒子进入盖革管中产生大量电子的过程.3•教学中应注意引导学生阅读课文内容，组织学生对课文中的问题进行讨论，由学生自己解决一部分问题•教师可及时进行评价和补充，对难点和重点部分给以解释和强调.4•教学中尽可能地做好演示实验，或者组织学生观看图片、实物、录像或课件等.5•教学中注意培养学生的兴趣，鼓励学生阅读相关书籍和资料•下面介绍一种科学研究中常用的探测射线的方法，供读者参考.乳胶照相放射线能够使照相底片感光. 放射线中的粒子经过照相底片上的乳胶时，使乳胶中的溴化银分解，经显影后，就有一连串的黑点显示出粒子的径迹. 这些径迹可用显微镜来进行观察与测量，根据径迹的长短和形状，可以判断入射粒子的性质、种类和能量•乳胶的密度较大，粒子在乳胶中的射程约为空气的千分之一，因此容易看到径迹的全部. 乳胶照相的主要优点是能够连续地工作，能够将入射粒子每个时刻的径迹都记录下来. 并且，它体积小、轻便，并能将粒子的径迹永久地保存，常用于探测高能量粒子的性质•它的缺点是利用径迹来测量粒子的能量不够准确. 现在使用较多的是核乳胶片，与一般的照相乳胶片相比，前者含的溴化银量多，颗粒细，分布均匀，并且乳胶层通常很厚，大约是5X 10-3到1 X 10-1厘米.因此也能用来分析斜向射来的粒子的径迹.。