3　探测射线的方法教学设计模板

第

3 节

探测射线的方法（1课时）

【学习目标】

1．知道放射线的粒子能使气体或液体电离、使照相底片感光、使荧光物质产生荧光；

2．了解云室、气泡室和计数器的简单结构和基本原理。。

【重点难点】

了解云室、气泡室和计数器的简单结构和基本原理。

【使用说明】

1．依据学习目标，阅读教材P73– P75，了解云室、气泡室和计数器的简单结构和基本原理；

2．思考并完成【问题导学】，并按照科任老师布置思考研究，用红笔标注疑问。

【问题导学】

（一）威耳逊云室

1．原理：射线粒子从室内气体中飞过，使沿途的气体分子

，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。

2．径迹特点：

（1）α粒子的

比较大，在气体中飞行不易

，并且

本领大，沿途产生的

，所以它在云室中的

直而粗。

（2）β粒子的

小，跟气体碰撞时容易

，并且

本领小，沿途产生的离子

，所以它在云室中的

，且常常发生

。

（3）γ粒子的电离本领

，一般看不到它的

。

3．注意：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_ _

_，而不是_

__本身。

（二）气泡室

工作原理：控制气泡室内液体的

和

，使室内温度略低于液体的

。当气泡室内压强

时，液体的

变低，因此液体过热，在通过室内射线粒子周围就有

形成。气泡室在观察比较稀少的碰撞事件时是有很大优点- 1 -

的。

（三）盖革—

米勒计数器（G—M计数器）

1．结构：管中装有低压的

和少量的

或

蒸气，在金两极间加上一定的电压（约1000V）。

2．原理：射线粒子—使气体电离—电子加速—分子电离—产生大量正、负离子—电子到达

，阳离子到达

，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。

【合作探究】

探究点一：探测射线

问题1：用威耳逊云室探测射线时，为什么α粒子的径迹直而清晰？为什么利用威耳逊云室一般观察不到γ粒子的径迹？

探究点二：放射线使气体电离

问题2：威尔逊云室和盖革米勒计数管都利用了放射线使气体电离的性质。它们各用什么方法显示气体离子的存在？

- 2 -

【针对训练】

1．利用威尔逊云室探测射线时能观察到细长而弯曲的径迹，则下列说法正确的是(

) A．可知是α射线射入云室中

B．可知是β射线射入云室中

C．观察到的是射线粒子的运动

D．观察到的是射线粒子运动路径上的酒精雾滴

2．用盖革—米勒计数器测定放射源的放射强度为每分钟405次，若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间，计数器几乎测不到射线。10天后再次测量，测得该放射源的放射强度为每分钟101次，则下列关于射线性质及它的半衰期的说法正确的是(

) A．放射源射出的是α射线

B．放射源射出的是β射线

C．这种放射性元素的半衰期是5天

D．这种放射性元素的半衰期是2.5天

【巩固训练】

1．用α粒子轰击氮核，结果发现了质子。如右图所示的云室实验照片：b是发生核反应前α粒子的径迹；________是质子的径迹；___________是新核的径迹；发生的核反应方程是____________________________________________。

2．带电粒子在“云室”中运动时，可呈现其运动径迹，将“云室”放在匀强电场中，通过观察分析带电粒子的径迹，可以研究原子核发生衰变的规律。现将一静止的放射性14C放入上述装置中，当它发生衰变，可能放出α粒子或电子或正电子。所放射的粒子与反冲核经过相等时间所形成的径迹如图所示(发生衰变后放射出的粒子和反冲核的速度方向与电场E垂直，a、b均表示长度)。则：

(1)14C发生衰变时所放射出的粒子是________。

(2)14C发生衰变时所放射出粒子的运动轨迹是________(选填“①”或“②”)。

(3)14C的衰变方程是_________________________________________________。

- 3 -

【问题导学】

（一）1．电离；

2．（1）质量、改变方向、电离、离子、径迹；（2）质量、改变方向、电离、少、径迹、弯曲；（3）更小、径迹。

3．径迹、射线。（二）温度、压强、沸点、降低、沸点、气泡。

（三）1．惰性气体、酒精蒸汽、溴。

2．阳极、阴极。

【合作探究】

探究点一：问题1：

α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. γ粒子的电离本领很弱，所以一般看不到其径迹。

探究点二：问题2：

云室利用过饱和正气能以离子为核心凝结成雾滴显示气体离子的存在。

盖革米勒计数管通过电场分离正负离子，记录外电路中的脉冲放电来显示气体离子的存在。

【针对训练】

1．BD；2．AC 【巩固训练】

1．c、a、2He7N1441411H148O

2．α粒子、②、6C2He4Be

410- 4 -