上海高中物理会考复习——10.物质的微观结构、宇宙.ppt

原子和宇宙,一、原子的结构,1、电子的发现：1897年，英国科学家汤姆孙从阴极射线的研究中发现了电子。人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子是可分的。,2、原子模型：1904年，汤姆生首先提出原子的“葡萄干蛋糕模型”。,卢瑟福的原子核式结构模型：,（1）在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核；（2）原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里；（3）带负电的电子在核外空间不停地绕核运转。,近代研究表明：原子直径的数量级为10-10m，原子核直径的数量级为10-15m,粒子散射实验：为证实汤姆生的原子模型，英国物理学家卢瑟福用粒子轰击金箔。实验结果：（1）绝大多数穿过金箔后，与原来的运动方向偏离不多；（2）少数产生大角度偏转；（3）极少数产生超过90的大角度偏转，个别甚至被弹回。,二、原子核的结构,1、1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，原子核能自发地放出射线的现象叫做天然放射现象。2、放射性射线：,探测射线的仪器：,（1）云室（2）盖格弥勒计数器（3）气泡室（4）半导体探测器,放射性的应用：,（1）利用放射性元素放射的射线（2）放射性同位素作为示踪原子,天然放射现象的发现，使人们认识到原子核内部有复杂结构，原子核也是可分的。,3、原子核的人工转变,（1）1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核的人工核实验发现了质子。卢瑟福依据原子核的电荷数与质量数的差别，预见到原子核中应该存在质量与质子相等的、不带电的粒子，卢瑟福称其为中子。（2）1932年，查德威克经过实验和分析，宣布发现中子。（3）原子核由质子和中子组成。质子和中子统称为核子。使核子结合在一起的强相互作用（引力）叫做核力。（存在于质子之间、中子之间及中子与质子之间）,三、重核裂变链式反应,1、重核裂变：重核受到其他粒子轰击时裂成两块或两块以上中等质量的核，同时放出中子和大量的能量。,2、链式反应重核裂变时释放的中子引起其他核的裂变，可以使裂变不断进行下去。能够发生链式反应的铀块的最小体积叫做临界体积。,3、核反应堆：用人工方法控制裂变链式反应速度并获得核能的装置。（1）核燃料棒、减速剂、控制棒、冷却系统和防护层。（2）核电站用核燃料在核反应堆中裂变产生的能量，使水汽化，将核能转变成内能。蒸汽推动汽轮发电机发电，使内能转化为机械能最终转化成电能。核电站的组成：核岛、常规岛及配套设施。（3）核电是经济、安全、干净的能源,宇宙,一、万有引力定律,1、万有引力定律：宇宙间一切物体都是互相吸引的,两个物体间的引力大小跟它们质量的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比。,万有引力常量：G=6.671011Nm2/kg2,2、卡文迪什扭秤实验,方法：利用光学反射将微小量放大意义：验证了万有引力定律测定了万有引力常量,测天体的重力加速度,3、万有引力定律的应用：,二、宇宙的基本结构,恒星,行星,卫星,月球的存在对地球产生的影响潮汐现象主要是由于月球对地球不同部分施加不同的万有引力而产生的。,太阳系,银河系,星系,河外星系,小行星和彗星,距离太阳越近的行星公转速度越大,旋涡状星系,宇宙大尺度结构,三、天体的演化,1、恒星的分类依据：体积、温度和亮度。根据体积：超巨星、巨星、主序星、白矮星和中子星。,赫罗图