Слайд 1Подготовила: Новикова Таня
Преподаватель: Грызлова Галина Викторовна
Краткий справочник по физике.
Курс девятого
класса
ГБОУ СОШ с Хворостянка
2014-1015 учебный год
Слайд 2Цель:
Создать краткий справочник по учебнику физики за 9 класс.
Задачи:
Изучить информацию
в интернете
Перечитать материал учебника 9 класса
Собрать материал для создания справочника
Слайд 3Глава I
Законы взаимодействия
и движения тел.
Слайд 4Материальная точка.
Система отсчета.
Вспомним!
Механическое движение - это изменение положения тел в пространстве относительно друг друга с течением времени.
Слайд 5Материальная точка.
Система отсчета.
Тело можно считать материальной точкой только в
тех случаях, когда его размеры малы по сравнению с проходимым
расстоянием, а, значит, формой, вращением можно пренебречь.
Материальная точка – это понятие, вводимое в механике для обозначения тела, которое рассматривается как точка, имеющая массу.
Слайд 6Материальная точка.
Система отсчета.
Тело отсчета, связанная с ним система координат
и часы для отсчета времени движения образуют систему отсчета.
Слайд 7Подумайте!
В каких случаях автомобиль можно считать материальной точкой?
Автомобиль движется из
Новосибирска в Томск
Производится заправка бензином автомобиля
Автомобиль совершает обгон
Правильный ответ: 1
Слайд 8Перемещение.
Перемещение - это вектор, соединяющий начальное положение тела с его
последующим положением.
Знать вектор перемещения – значит, знать его направление и
модуль.
Обозначение - S
Единица измерения в Си
[ S ] = 1 м
Слайд 9Подумайте!
Какую физическую величину определяет водитель автомобиля по счетчику спидометра
— пройденный путь или перемещение?
Ответ:
Пройденный путь.
Слайд 10Определение координаты движущегося тела.
Примеры различной взаимной ориентации оси и перемещения.
Слайд 11Подумайте!
Лодка отошла от пристани и прошла вдоль берега прямолинейно и
равномерно сначала 5 км, а затем в обратном направлении еще
3 км.
Необходимо определить пройденный путь и модуль вектора перемещения.
Слайд 12Прямолинейное равноускоренное движение. Ускорение
Прямолинейное равноускоренное движение – самый простой вид неравномерного
движения, при котором тело движется вдоль прямой линии, а его
скорость за любые равные промежутки времени меняется одинаково.
Ускорение тела при его равноускоренном движении – это величина, равная отношению изменения скорости к промежутку времени, за которое это изменение произошло.
Единица ускорения в СИ: 1 м/с2.
Слайд 13Подумайте!
С каким ускорением двигался автобус, если, трогаясь с места стоянки,
он развил скорость 15 м/с за 50 с?
Ответ: 0,3 м/с2
Слайд 14Перемещение при прямолинейном равноускоренном движении.
Начальная скорость
Без начальной скорости
Слайд 15Относительность движения.
Движение тел можно описывать в различных системах отсчета. С
точки зрения кинематики все системы отсчета равноправны.
Однако кинематические характеристики
движения, такие как траектория, перемещение, скорость, в разных системах оказываются различными.
Величины, зависящие от выбора системы отсчета, в которой производится их измерение, называют относительными.
Слайд 16Законы Ньютона.
Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу,
и обратно пропорционально его массе.
Силы, с которыми два тела действуют
друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению.
Существуют такие системы отсчета, относительно которых движущееся тело сохраняет свою скорость постоянной, если на него не действуют другие тела.
I закон
II закон
III закон
Слайд 17Опыты Галилея с падающими телами.
Галилей впервые выяснил, что тяжелые предметы
падают вниз так же быстро, как и легкие. Чтобы проверить
это предположение Галилео Галилей сбрасывал с Пизанской башни в один и тот же момент пушечное ядро массой 80 кг и значительно более легкую мушкетную пулю массой 200 г.
Оба тела имели примерно одинаковую обтекаемую форму и достигли земли одновременно. До него господствовала точка зрения Аристотеля, который утверждал, что легкие тела падают с высоты медленнее тяжелых.
Галилей вывел следующие законы падения тел для идеального случая:
1. Все тела при падении движутся одинаково: начав падать одновременно, они движутся с одинаковой скоростью
2. Движение происходит с постоянным ускорением.
Слайд 18Свободное падение тел.
Движение тела только под влиянием притяжения к Земле
, когда сопротивлением воздуха можно пренебречь, называют свободным падением.
Свободное падение
– это падение в безвоздушном пространстве.
Падение тел независимо от их массы происходит с одинаковым ускорением – ускорением свободного падения.
Обозначение : g = 9,8м/с2.
Слайд 20Движение тела, брошенного вертикально вверх. Невесомость.
Тело, брошенное вертикально вверх, движется
равномерно замедленно с начальной скоростью u0 и ускорением a = -g. Перемещение тела за время t представляет
собой высоту подъема h.
Для этого движения справедливы формулы:
Тело брошено вертикально вверх
gy<0
Слайд 21Закон всемирного тяготения.
Исаак Ньютон - английский физик и математик, создатель
теоретических основ механики и астрономии. Он открыл закон всемирного тяготения,
разработал дифференциальное и интегральное исчисления, изобрел зеркальный телескоп и был автором важнейших экспериментальных работ по оптике.
В 1687 г. Ньютон установил один из фундаментальных законов механики, получивший название закона всемирного тяготения:
Два любых тела притягиваются друг к другу с силой, модуль которой прямо пропорционален произведению их масс и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними.
G - гравитационная постоянная, она численно равна силе гравитационного притяжения двух тел, массой по 1 кг. Каждое, находящихся на расстоянии 1 м одно от другого.
G - универсальная гравитационная постоянная равна : G=6,67·10-11 Н м2 /кг 2
Слайд 22Подумайте!
Почему Луна не падает на Землю?
Почему мы замечаем силу притяжения
всех тел к Земле, но не замечаем взаимного притяжения между
самими этими телами?
Как двигались бы планеты, если бы сила притяжения Солнца внезапно исчезла?
Как двигалась бы Луна, если бы она остановилась на орбите?
Слайд 23Прямолинейное и криволинейное движение.
Сила и скорость вдоль одной прямой.
Сила
и скорость под углом друг к другу.
Слайд 24Какие виды движения изображены на рисунках?
Слайд 25Движение тела по окружности.
Криволинейное движение - это всегда движение с ускорением
под действием силы, при этом вектор скорости непрерывно меняется по направлению.
Слайд 26Движение тела по окружности.
Центростремительное ускорение - ускорение, с которым тело движется по окружности с постоянной по модулю скоростью, всегда направлено вдоль радиуса окружности к центру.
Центростремительная сила - сила, действующая на тело при криволинейном движении в любой момент времени, всегда направлена вдоль радиуса окружности к центру ( как и центростремительное ускорение)
Слайд 27Импульс тела.
Импульс тела - это физическая векторная величина, равная произведению
массы тела на его скорость.
P – импульс тела
m – масса
ū
– скорость
Импульс это векторная величина, при этом его направление всегда совпадает с направлением скорости.
Единицей импульса является килограмм на метр в секунду (1 кг*м/с).
Слайд 28Закон сохранения импульса.
Векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему ,
не меняется с течением времени при любых движениях и взаимодействиях
этих тел.
Слайд 29Подумайте!
С какой скоростью должна лететь хоккейная шайба массой 160 г,
чтобы ее импульс был равен импульсу пули массой 8 г,
летящей со скоростью 600 м/с?
Ответ: 30 м/с
Слайд 30Реактивное движение.
Законы Ньютона позволяют объяснить очень важное механическое явление —
реактивное движение.
Так называют движение тела, возникающее при отделении от
него с какой-либо скоростью некоторой его части. Реактивное движение описывается, исходя из закона сохранения импульса.
Слайд 31Реактивное движение в животном мире.
Реактивное движение свойственно осьминогам, кальмарам, каракатицам,
медузам – все они, без исключения, используют для плавания реакцию
(отдачу) выбрасываемой струи воды. Именно это дало повод назвать кальмаров биологическими ракетами.
Инженеры уже создали двигатель, подобный двигателю кальмара. Его называют водометом. В нем вода засасывается в камеру. А затем выбрасывается из нее через сопло; судно движется в сторону, противоположную направлению выброса струи. Вода засасывается при помощи обычного бензинового или дизельного двигателя.
Слайд 32Закон сохранения механической энергии.
ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЙ ПРЕВРАЩЕНИЯ ОДНОГО ВИДА ЭНЕРГИИ В
ДРУГОЙ ПРИВЕЛО К ОТКРЫТИЮ ОДНОГО ИЗ ОСНОВНЫХ ЗАКОНОВ ПРИРОДЫ –
ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ И ПРЕВРАЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ.
ВО ВСЕХ ЯВЛЕНИЯХ, ПРОИСХОДЯЩИХ В ПРИРОДЕ, ЭНЕРГИЯ НЕ ВОЗНИКАЕТ И НЕ ИСЧЕЗАЕТ, ОНА ТОЛЬКО ПРЕВРАЩАЕТСЯ ИЗ ОДНОГО ВИДА В ДРУГОЙ, ПРИ ЭТОМ ЕЁ ЗНАЧЕНИЕ СОХРАНЯЕТСЯ.
Слайд 33Закон сохранение механической энергии.
Сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих
замкнутую систему и взаимодействующих между собой силами тяготения и силами
упругости, остается неизменной.
Сумму E = Ek + Ep называют полной механической энергией.
Слайд 34Глава 2
Механические колебания и волны.
Звук.
Слайд 35Колебательное движение.
Колебательное движение- движение, повторяющееся в пространстве.
Промежуток времени, через который
движение повторяется, называется периодом колебаний. Т [с]
Колебания, повторяющиеся через равные
промежутки времени называются периодическими.
Слайд 36Свободные колебания. Колебательные системы.
Колебания , происходящие только благодаря начальному запасу
энергии, называются свободными колебаниями.
Системы тел , совершающие свободные колебания, называются
колебательными системами.
Пружинный маятник
Физический маятник
Слайд 37Величины,характеризующие колебательное движение
Амплитуда – наибольшее (по модулю) отклонение колеблющегося тела
от положения равновесия
Период-промежуток времени, в течение которого тело совершает одно
полное колебание [с]
Частота – число колебаний в единицу времени [гц]
Слайд 38Вынужденные и затухающие колебания.
Затухающие колебания — колебания, энергия которых уменьшается
с течением времени. Бесконечно длящийся процесс вида в природе невозможен.
Свободные колебания любого осциллятора рано или поздно затухают и прекращаются.
Вынужденные колебания — колебания, происходящие под воздействием внешних периодических сил.
Слайд 39Резонанс
Резонанс - резкое возрастание амплитуды колебаний, в результате совпадения
собственной частоты с частотой вынуждающей силы.
Слайд 40Последствия резонанса:
«Танцующий мост» в Волгограде.
20 мая 2010 года движение по
мосту было прекращено из-за сообщения диспетчеров о сильном раскачивании конструкции.
По словам очевидцев, амплитуда колебаний составляла около 1 метра. В 18:30 сотрудники ГИБДД УВД по Волгограду перекрыли автодвижение по мосту через Волгу. Предполагается, что из-за значительной ветровой нагрузки мост вошёл в резонанс с амплитудой колебаний в вертикальной плоскости около 50-60 см.
Визуальный осмотр показал, что дорожное покрытие и опоры не получили повреждений.
Слайд 41Распространение колебаний в среде. Волны
Волна- это процесс распространения колебаний в
пространстве с течением времени.
Условия возникновения волны: Механические волны могут распространяться
только в какой-нибудь среде (веществе): в газе, в жидкости, в твердом теле. В вакууме механическая волна возникнуть не может.
Источником волн являются колеблющиеся тела, которые создают в окружающем пространстве деформацию среды.
Слайд 42Какие бывают волны?
Поперечные – в которых колебания происходят перпендикулярно направлению
движения волны. Возникают только в твердых телах.
Продольные - в которых
колебания происходят вдоль направления распространения волн. Возникают в любой среде (жидкости, в газах, в тв. телах).
Слайд 43Это интересно!
Волны на поверхности жидкости не являются ни продольными, ни
поперечными.
Если бросить на поверхность воды небольшой мяч, то можно
увидеть, что он движется, покачиваясь на волнах, по круговой траектории.
Таким образом, волна на поверхности жидкости представляет собой результат сложения продольного и поперечного движения частиц воды.
Слайд 44Длина волны.
Скорость распространения волн.
Расстояние между ближайшими друг к другу
точками, колеблющимися в одинаковых фазах, называется длиной волны.
Слайд 45Подумайте!
Ответ: 12,5 м
Чему равна длина волны, распространяющейся
со скоростью 5 м/с и в которой за 10с успевают
произойти 4 колебания?
Слайд 46Высота , тембр , громкость звука.
Высота тона зависит от того
, как часто колеблются источники звука. Чем больше частота колебаний
тем громче звук.
Чистый тон - это звук , совершающий гармонические колебания одинаковой частоты. В музыкальном тоне можно на звук различит два качества - громкость и высоту.
Основной частотой называется самая маленькая частота этого многосоставного звука , а звук который ей соответствует и он определенной высоты называется основным тоном.
Громкость звука - качество слухового ощущения , которое позволяет располагать все звуки по шкале от тихих до громких.
Сон - единица громкости звука.
1 сон - эта примерная громкость приглушенного разговора , а громкость самолета - 264 сон. Звуки, обладающие еще большей громкостью, будут вызывать болевые ощущения.
Слайд 47Распространение звука. Скорость звука.
Звук распространяется в упругой среде:
Жидкая
Твердая
Газообразная
Не распространяется
в вакууме!
Скорость звука зависит от свойств среде, в которой
распространяется звук.
Скорость в воздухе = 340 м/с
Скорость в воде =1483 м/с
Скорость в стали =5500 м/с
Слайд 49Магнитное поле и его графическое изображение.
Магни́тное по́ле — силовое поле,
действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным
моментом, независимо от состояния их движения; магнитная составляющая электромагнитного поля.
Магнитные поля изображаются с помощью магнитных линий.
Это воображаемые линии , вдоль которых располагаются магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле.
Магнитные линии можно провести через любую точку магнитного поля, они имеют направление и всегда замкнуты.
Вне магнита магнитные линии выходят из северного полюса магнита и входят в южный, замыкаясь внутри магнита.
Слайд 50Неоднородное и однородное магнитное поле.
Сила, с которой поле полосового магнита
действует на помещенную в это поле магнитную стрелку, в разных
точках поля может быть различной как по модулю, так и по направлению.
Такое поле называется неоднородным.
В некоторой ограниченной области пространства можно создать однородное магнитное поле, т. е. поле, в любой точке которого сила действия на магнитную стрелку одинакова по модулю и направлению.
Линии магнитного поля направлены ОТ нас за чертеж.
Линии магнитного поля направлены из-за чертежа К нам.
Слайд 51Направление тока и направление линий его магнитного поля.
В результате многочисленных
экспериментов, проведенных с токами, различными токами, было установлено правило, которое
теперь называется либо правилом буравчика, либо правилом правого винта.
Определение: если острие буравчика (сверла) направить по направлению тока, то направление вращения рукоятки укажет направление магнитных линий.
Правило правой руки.
Определение: большой палец правой руки мы должны направить по направлению тока в проводнике. Тогда, условно обхватывая остальными четырьмя пальцами данный проводник, направление обхвата укажет направление магнитных линий.
Слайд 52Правило левой руки.
Когда было проведено большое количество аналогичных экспериментов, то
было получено правило, которое связывает между собой направление магнитных линий,
направление электрического тока и силовое действие магнитного поля. Это правило получило название правило левой руки.
Определение: левую руку нужно расположить таким образом, чтобы магнитные линии входили в ладонь, четыре вытянутых пальца указывали направление электрического тока – тогда отогнутый большой палец укажет направление действия магнитного поля.
Различные случаи применения правила левой руки
Слайд 53Индукция магнитного поля.
МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ - это силовая характеристика магнитного поля.
Вектор
магнитной индукции направлен всегда так, как сориентирована свободно вращающаяся магнитная
стрелка в магнитном поле.
Единица измерения магнитной индукции в системе СИ:
Слайд 54Магнитный поток.
Контур, помещенный в однородное магнитное поле, пронизывается магнитным потоком
(потоком векторов магнитной индукции).
Ф - магнитный поток, пронизывающий площадь контура,
зависит от величины вектора магнитной индукции, площади контура и его ориентации относительно линий индукции магнитного поля.
Если вектор магнитной индукции перпендикулярен площади контура, то магнитный поток максимальный.
Если вектор магнитной индукции параллелен площади контура, то магнитный поток равен нулю.
Слайд 55Явление электромагнитной индукции.
Электромагнитная индукция – физическое явление , заключающееся в
возникновении вихревого электрического поля , вызывающего электрический ток в замкнутом
контуре при изменении потока магнитной индукции через поверхность, ограниченную этим контуром. Возникающий при этом ток называют индукционным.
Слайд 56Правило Ленца.
Индукционный ток направлен так, чтобы своим магнитным полем противодействовать
изменению магнитного потока, которым он вызван.
Эмилий Христианович Ленц — российский
физик из балтийских немцев, один из основоположников электротехники.
С его именем связано открытие закона, определяющего тепловые действия тока, и закона, определяющего направление индукционного тока.
Слайд 57Явление самоиндукции.
Самоиндукция – это явление возникновения ЭДС индукции в контуре
при изменении электрического тока в этом же контуре.
Самоиндукция является важным
частным случаем электромагнитной индукции.
Единица индуктивности в СИ называется генри (Гн).
Индуктивность контура или катушки равна 1 Гн, если при силе постоянного тока 1 А собственный поток равен 1 Вб.
Энергия магнитного поля тока определяется по формуле
L-индуктивность проводника
i-сила тока
Слайд 58Трансформатор.
Трансформатор – это устройство, служащее для повышения или понижения переменного
напряжения без изменения его частоты и практически без потерь мощности.
Слайд 59Трансформатор. Принцип действия.
Число витков в обмотках различно - N1 ≠
N2
Протекающий в первичной обмотке переменный ток создает переменное магнитное поле,
которое порождает вихревое электрическое поле.
В результате действия этого поля на концах вторичной обмотки возникает переменное напряжение U2
Слайд 60Электромагнитные волны.
Электромагнитная волна – непрерывная система переменных и магнитных полей
распространяющихся в вакууме со скоростью света.
Попов Александр Степанович. (1859
– 1906) Русский физик, изобретатель радио. Убежденный в возможности связи без проводов при помощи электромагнитных волн, Попов построил первый в мире радиоприемник, применив в его схеме чувствительный элемент – когерер. Во время опытов по радиосвязи с помощью приборов Попова было впервые обнаружено отражение радиоволн от кораблей.
Слайд 61Конденсатор.
Конденсатор представляет собой два проводника, разделенные слоем диэлектрика, толщина которого
мала по сравнению с размерами проводников.
Электроемкость конденсатора равна –
где
q – заряд положительной обкладки, U – напряжение между обкладками.
Электроемкость конденсатора зависит от его геометрической конструкции и электрической проницаемости заполняющего его диэлектрика и не зависит от заряда обкладок.
Емкость конденсатора измеряется в фарадах (Ф). Емкостью в 1 Ф обладает конденсатор, у которого при сообщении заряда в 1 Кл разность потенциалов возрастает на 1 В.
Слайд 62Колебательный контур.
Простейший колебательный контур.
КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР - замкнутая электрическая цепь, состоящая
из конденсатора емкостью С и катушки с индуктивностью L, в
которой могут возбуждаться собственные колебания с частотой , обусловленные перекачкой энергии из электрического поля конденсатора в магнитное поле катушки и обратно.
Формула Томсона:
Слайд 63Принципы радиосвязи и телевидения.
Электромагнитные волны распространяются на огромные расстояния, поэтому
их используют для передачи звука (радиоволн) и изображения (телевидение).
Радиосвязь -
это передача информации с помощью электромагнитных волн.
Модуля́ция — процесс изменения одного или нескольких параметров высокочастотного несущего колебания по закону низкочастотного информационного сигнала (сообщения).
Слайд 64Преломление света.
Физический смысл показателя преломления.
Когда на границу раздела двух
прозрачных сред падает луч света или световой поток, то частично
этот поток отражается, а частично проходит в другую прозрачную среду.
Согласно закону преломления света :
Лучи падающий, преломлённый и перпендикуляр, проведённый к границе раздела двух сред в точке падения луча, лежат в одной плоскости; отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред.
где n21 — относительный показатель преломления второй среды относительно первой.
Если луч переходит в какую-либо среду из вакуума, то
где n — абсолютный показатель преломления (или просто показатель преломления) второй среды. В этом случае первой «средой» является вакуум, абсолютный показатель которого принят за единицу.
Слайд 65Преломление света.
Физический смысл показателя преломления.
Отношение синуса угла падения к
синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред,
равная отношению скоростей света в этих средах:
Относительным показателем преломления второй среды относительно первой называется физическая величина, равная отношению скоростей света в этих средах:
Абсолютным показателем преломления среды называется физическая величина, равная отношению скорости света в вакууме к скорости света в данной среде:
Слайд 66Дисперсия света. Цвета тел.
Луч белого света, проходя через трехгранную призму
не только отклоняется, но и разлагается на составляющие цветные лучи.
Это
явление установил Исаак Ньютон, проведя серию опытов.
Опыт по разложению белого света в спектр:
Выводы Ньютона:
- призма не меняет свет, а только разлагает его на составляющие.
- световые лучи, отличающиеся по цвету, отличаются по степени преломляемости; наиболее сильно преломляются фиолетовые лучи, менее сильно – красные
- красный свет, который меньше преломляется, имеет наибольшую скорость, а фиолетовый - наименьшую, поэтому призма и разлагает свет.
Зависимость показателя преломления света от его цвета называется дисперсией.
Слайд 67Глава 4
Строение атома и атомного ядра.
Использование энергии атомных ядер.
Слайд 68Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов.
Радиоактивность – это способность атомов
некоторых химических элементов самопроизвольно испускать невидимые лучи. Явление радиоактивности доказывает
сложное строение атома. Открыто Беккерелем в 1896 году.
Резерфорд в 1899 году доказал сложность радиоактивного излучения.
Альфа-частица – ионизированный атом гелия.
Бета – частица представляет собой электрон.
Гамма-частица-электромагнитное излучение.
Опыт Резерфорда
Слайд 69Модели атомов. Опыт Резерфорда.
Первые идеи о сложном строении были высказаны
Томсоном, который в 1897 году открыл электрон.
В 1903 году
Томсон впервые предложил модель атома. По теории Томсона, атом представлял собой шар, по всему объему которого «размазан» положительный заряд. А внутри, как плавающие элементы, находились электроны. В целом, по Томсону, атом был электронейтрален, т. е. заряд такого атома был равен 0. Отрицательные заряды электронов компенсировали положительный заряд самого атома.
Модель Томсона получила название «пудинг с изюмом»: сам «пудинг» – это положительно заряженное «тело» атома, а «изюм» – это электроны.
Опыт Резерфорда 1911г.
В 1911 году Резерфорд экспериментально подвергнул проверке модель атома Томсона.
Пропуская пучок α-частиц (заряд +2е, масса 6,64 · 10-27 кг) через тонкую золотую фольгу, Эрнест Резерфорд обнаружил, что какая-то часть частиц отклоняется на довольно значительный угол от своего первоначального направления, а небольшая часть α-частиц отражается от фольги.
Но согласно модели атома Томсона, эти α-частицы при взаимодействии с атомами фольги должны отклоняться на малые углы, порядка 2˚.
Слайд 70Модель атома Резерфорда.
Резерфорд показал, что модель Томсона находится в противоречии
с его опытами. Обобщая результаты своих опытов, Резерфорд предложил ядерную
(планетарную) модель строения атома:
атом имеет ядро, размеры которого малы по сравнению с размерами самого атома (dя ≈ 10-12 – 10-13 см);
в ядре сконцентрирована почти вся масса атома;
отрицательный заряд всех электронов распределён по всему объему атома.
Слайд 71Радиоактивные превращения атомных ядер.
Обозначение ядер химических элементов:
Ra-химический символ элемента
Зарядовое число
Массовое
число
Альфа-распад:
В результате альфа-распада радиоактивный элемент превращается в другой элемент, порядковый
номер которого на 2 единицы, а массовое число на 4 единицы, меньше.
Бета-распад:
В результате бета-распада образуется новое ядро с таким же массовым числом, но с большим на единицу зарядом.
Слайд 72Экспериментальные методы исследования частиц.
Методы исследования частиц:
Счетчик Гейгера
Сцинтилляционный счетчик
Камера Вильсона
Пузырьковая камера
Толстослойные
фотоэмульсии
Слайд 73Открытие протона.
К изучению структуры ядра приступил Резерфорд. Он применил метод:
бомбардировку α - частицами.
И этот метод снова принес открытие: в
1919 году Резерфорд обнаружил , что при бомбардировке атомов азота вылетают частицы, как две капли воды похожие на ядра атомов водорода - имеющие такие же заряд и массу. Вскоре выяснилось, что это и есть ядра водорода.
Резерфорд назвал их протонами.
Слайд 74Открытие нейтрона.
После открытия протона ученые понимали, что ядро состоит не
только из протонов, поскольку на примере ядра атома бериллия выяснилось,
то суммарная масса протонов в ядре 4 единицы массы, тогда как масса ядра в целом 9 единиц массы.
Ученик Резерфорда Чедвик провел серию опытов и обнаружил частицы, вылетающие из ядра атома бериллия при бомбардировке альфа-излучениями, но не имеющими никакого заряда.
Отсутствие заряда было констатировано по тому факту, что частицы никак не реагировали на электромагнитное поле. Стало очевидно, что обнаружен недостающий элемент конструкции ядра атома.
Данные частицы были названы нейтронами. Нейтрон имеет массу примерно равную массе протона, но при этом, как уже говорилось, не имеет никакого заряда.
Обозначение нейтрона.
Слайд 75Состав атомного ядра.
Массовое число. Зарядовое число.
A = Z
+ N
N -число нейтронов
Изото́пы — разновидности атомов (и ядер) какого-либо
химического элемента, которые имеют одинаковый атомный (порядковый) номер, но при этом разные массовые числа.
Общее число нуклонов в ядре – массовое число.
Число протонов в ядре – зарядовое число.
Символ химического элемента.
Слайд 76Подумайте!
Определите:
1.Зарядовое число
2.Число протонов
3.Заряд ядра
4.Число электронов
5.Порядковый номер в
таблице Д.И.Менделеева
6.Массовое число ядра
7.Число нуклонов
8.Число нейтронов
9.Массу ядра
(в а. е. м.)
Слайд 77Ядерные силы.
ЯДЕРНЫЕ СИЛЫ – силы притяжения, связывающие протоны и нейтроны
в ядре.
СВОЙСТВА
Являются только силами притяжения.
Во много раз больше кулоновских
сил.
Не зависят от наличия заряда.
Короткодействующие (r = 2,2 * 10-15 м).
Слайд 78Энергия связи. Дефект масс.
Энергия, которая необходима, чтобы разбить ядро на
отдельные нуклоны, называется энергией связи.
ДЕФЕКТ МАСС
Запомни! Масса ядра всегда меньше
суммы масс свободных нуклонов.
Дефект масс - недостаток массы ядра по сравнению с суммой масс свободных нуклонов.
Расчетная формула для дефекта масс:
с-скорость света в вакууме
Слайд 79Деление ядер урана.
В 1939 году немецкими учеными О. Ганом
и Ф. Штрассманом было открыто деление ядер урана.
Они установили,
что при бомбардировке урана нейтронами возникают элементы средней части периодической системы.
Модель деления ядер урана при бомбардировке нейтроном.
Слайд 80Цепная реакция.
Цепная реакция – это такая реакция деления ядер урана,
в процессе которой образуются нейтроны, которые будут далее взаимодействовать с
другими ядрами урана, т.е. количество распадающихся ядер будет лавинообразно увеличиваться.
Однако такая реакция может происходить только тогда, когда имеется достаточное количество атомов урана-235.
Если масса урана будет больше критической массы, то такая реакция будет неуправляемая, это приведет к взрыву. Если масса будет меньше той, которая способна провести такую реакцию, то в этом случае реакция просто прекращается. И только в одном случае, когда масса урана четко соответствует определенной массе, реакция будет продолжаться, поддерживая сама себя. Это и есть критическая масса.
Значение массы в цепной реакции:
m > mK – взрыв
m < mK – реакция затухает
m = mK – продолжается
Слайд 81Ядерный реактор.
ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР - это устройство на атомной электростанции для
получения атомной энергии.
Назначение ядерного реактора: преобразование внутренней энергии атомного ядра
в электрическую энергию.
В ядерном реакторе осуществляется управляемая цепная реакция деления ядер.
Ядерными реакторами оснащены все АЭС (атомные электростанции).
Основные элементы ядерного реактора:
- топливо (уран-235, уран-238, плутоний-239) в виде стержней.
- замедлитель нейтронов (тяжелая вода, графит).
- теплоноситель (вода, жидкий натрий).
- устройство для регулирования реакции (кадмий, бор).
- защита (оболочка из бетона и железа).
Слайд 82Биологическое действие радиации.
Закон радиоактивного распада.
Поглощенная доза излучения – энергия ионизирующего
излучения, поглощенная облучаемым веществом и рассчитанная на единицу массы.
В СИ
поглощенная доза излучения:
Коэффициент качества К показывает, во сколько раз радиационная опасность от воздействия на живой организм данного вида излучения больше, чем от воздействия гамма-излучения(при одинаковых поглощенных дозах).
Для оценки эффектов излучений введена величина -эквивалентная доза (Н).
В СИ эквивалентная доза: зиверт (Зв)
Слайд 83Закон радиоактивного распада.
Способность ядер самопроизвольно распадаться, испуская частицы, называется радиоактивностью.
Радиоактивный распад - статистический процесс. Каждое радиоактивное ядро может распасться
в любой момент и закономерность наблюдается только в среднем, в случае распада достаточно большого количества ядер.
Слайд 85Термоядерная реакция.
Реакция слияния легких ядер при очень высокой температуре, сопровождающаяся
выделением энергии, называется термоядерной реакцией.
Пример термоядерной реакции:
Термоядерные реакции на Солнце:
Слайд 86Источники:
Учебник физики.
Интернет.