22.2 核能 2023－2024学年人教版物理九年级全一册

探索 物理 Exploring physics 第2节 核能 第二十一章 能源与可持续发展 导入 分子是由 构成的，原子的中心是 ，原子核周围有一定数目的 在核外运动，电子带 电荷；原子核由 和 组成， 质子带 电荷，其电荷量跟电子电荷量相等，中子不带电。 原子 原子核 电子 负 质子 中子 正 一、核能 质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或结合极其困难。 质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。 二、裂变 裂变：中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生裂变，变成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。 假如外界的中子停止轰击，裂变也就停止了，怎样才能使裂变继续下去呢？ 二、裂变 想象在点燃第一根火柴后，会发生什么情况？ 二、裂变 中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核，导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是裂变中的链式反应。 二、裂变 核电站利用核能发电：利用反应堆产生的内能，通过汽轮机做功，带动发电机发电。 二、裂变 核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的； 原子弹爆炸时发生的链式反应，是不加控制。 三、聚变 将某些质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和中子构成）与氚核（由一个质子和两个中子构成），在超高温下结合成新的原子核---氦核，会释放出巨大的核能，这就是聚变（热核反应）。 三、聚变 氢弹利用的就是瞬间释放的能量。 总结 1.动手动脑学物理 2.习题 3.预习 自主学习 下 课 1.原子、原子核、电子、中子、质子，它们之间有什么关系？ 哪些是不带电的？哪些是带电的？带的是哪种电？ 【答案】原子的中心是原子核，原子核周围有一定数目的电子在 核外运动，电子带负电荷；原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，其电荷量跟电子电荷量相等，中子不带电，原子核带正电荷。 动手动脑学物理 2.原子和原子核的尺寸究竟有多大？研究表明，若把它们都看成一个球体，原子半径的数量级为10-10m，原子核半径的数量级为10-15m。打个比方，如果原子的大小跟北京奥运会“鸟巢”体育场一样大，那么原子核该有多大？是相当于篮球、垒球、乒乓球？或者是蚕豆、还是绿豆？   【答案】北京奥运会主体育场“鸟巢”的南北约333m，如果把原子比作“鸟巢”，原子核只有绿豆那么大。 动手动脑学物理 3.核反应堆和原子弹都是释放核能的装置，它们释放核能的过程有什么相同？有什么不同？ 【答案】它们都是利用原子核的裂变，核反应堆利用的是可控的链式反应，而原子弹利用的是不可控的链式反应。 动手动脑学物理 4.什么是原子核的聚变？人类关于核聚变的应用已经取得的成就是什么？还有什么问题急需解决？ 【答案】将某些质量很小的原子核，在超高温下结合成新的原子核， 也会释放出巨大的核能，这就是聚变。氢弹是人类利用聚变制造的一种 核武器。目前人类需要解决的技术问题是如何实现可控聚变反应获取核能。 动手动脑学物理 5.以下是核电站工作情况的方框图，请在空白的方框内填写装置的种类，并在下面的括弧内填写这种装置发生了怎样的能量转化。 汽轮 蒸汽的内能转化为轮片的动能 发电 转子的动能转化为电能 动手动脑学物理 $$