5.4 核裂变与核聚变 课件-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

该高中物理课件围绕核裂变与核聚变展开，涵盖概念、反应方程、条件及应用（如原子弹、核电站、氢弹、受控核反应），通过“阅读思考”问题与裂变过程示意图（甲到丁）导入，引导学生从核反应基础过渡到裂变、链式反应，再延伸至聚变、热核反应，搭建连贯知识支架。 其亮点在于融合物理观念（能量、物质）、科学思维（模型建构、科学推理）与科学态度与责任（国家科技成就、能源应用）。通过U235裂变方程、链式反应示意图、氢弹结构及托卡马克装置模型，结合讨论题（如估算静电势能）和问题练习，采用问题驱动与图示辅助教学。帮助学生深化物理观念，提升科学思维，教师可高效实施概念教学与应用拓展。

5.4 核裂变与核聚变 阅读思考 1. 什么是核裂变？写出U235裂变的一个方程。 2. 链式反应的条件是什么？ 3. 原子弹的构造及其原理是什么？ 4. 核反应堆的结构及其原理是什么？ 阅读思考 重核的裂变 1.U235裂变的核反应方程： 铀核裂变的生成物不同，释放的能量也不同。按一个铀核裂变释放200MeV的能量计算： 1kg的U235全部裂变释放的能量相当于2800t的煤完全燃烧释放的化学能. 链式反应与原子弹 核电站的核反应堆 核发电量占总发电比例最多的10个国家是：法国 75% 立陶宛 73.1% 比利时 57.7% 保加利亚 47.1% 斯洛伐克 47% 瑞典 46.8% 乌克兰 43.8% 韩国 42.8% 匈牙利 38.3% 亚美尼亚 36.4% 阅读与思考 1. 什么是核聚变？写出氘核和氚核聚变为氦核的核反应方程。 2. 什么是热核反应？什么是受控热核反应？ 3. 氢弹的构造及其原理是什么？ 轻核的聚变及条件 1.氘核和氚核结合成氦核的核反应方程: 2.一个氘核和氚核结合成氦核释放的能量为17.6MeV. 讨论 设两氢核发生热核反应时的距离为10-15m，需要克服的能量完全为静电势能，请估算需要外界提供的能量。 热核反应与氢弹 受控热核反应 问题与练习 目前，关于人类利用核能发电，下列说法中正确的是 A.利用了重核衰变放出的能量 B.利用了轻核聚变放出的能量 C.利用了重核裂变放出的能量 D.核能发电对环境的污染要比火力发电大 【C】 太阳辐射能量主要来自太阳内部的 A.化学反应 B.放射性衰变 C.裂变反应 D.热核反应 【D】 在下列的四个方程中，X1、X2、X3和X4各代表哪种粒子? A. B. C. D. 衰变，裂变，聚变? 1个电子和1个正电子湮灭时放出两个频率相同的光子。已知正、负电子的静止质量为m=9.110-31kg，不计湮灭前正、负电子的动能。 1.写出湮灭的核反应方程. 2.为什么不可能只放出1个光子? 3.求光子的频率. 静止的放射性原子核Ra226发生衰变，放出粒子垂直进入B=1T的匀强磁场中，测得粒子做圆周运动的半径为R=0.2m。已知粒子的质量m=6.645810-27kg，电荷q=6.410-19C. 1.写出Ra的衰变核反应方程. 2.求粒子的动能. 3.求Ra衰变时释放的总能量. 静止的放射性原子核Ra226发生衰变，放出粒子垂直进入B=1T的匀强磁场中，测得粒子做圆周运动的半径为R=0.2m。已知粒子的质量m=6.645810-27kg，电荷q=6.410-19C. 1.写出Ra的衰变核反应方程. 2.求粒子的动能. 3.求Ra衰变时释放的总能量. 3.26×10-13J 3.2×10-13J $