高中物理 裂变、聚变教案
高中物理裂变、聚变教案
课题引入
1、核反应有些释放能量，有些吸收能量，人们想利用核能，当然必须选那些释放核能的核反应。什么样的核反应能释放核能呢？利用天然放射性放射性元素的衰变行吗？例如
U 238在α衰变时放出的α粒子具有4.18MeV的能量，但它的半衰期很长，达4.49亿年，衰变非常缓慢，功率太小。利用人工转变行吗？例如
①可放出能量5.6MeV；
②可放出能量4.8MeV；
但粒子击中原子核的概率太低，只有百万分之一、二。实在得不偿失！有哪些核反应才真正具有实用价值呢？
2、说明有些重核分裂成中等质量的核，有些轻核结合成中等质量的核都能发生质量亏损放出巨大能量。物理学中，把重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应叫裂变，把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应叫聚变。本节（包括课本第六节、第七节）介绍裂变和聚变。
重难点分析
1、裂变和聚变
精确的研究表明原子核中核子的平均质量跟原子序数的关系，如人教社教材中图24-11所示，这个图线是解释那些核反应释放能量的根据。这个图线表达了原子核组成的重要规律。按图线分析可知，怎样的反应有质量亏损是释放能量的，从而明确：裂变是重核分裂为质量较小的核，释放核能的反应；聚变是轻核结合为质量较大的核释放出核能的反应.
2、铀核的裂变
铀核的裂变，一般分裂为两个中等质量的核，叫二分裂，产物是多种多样的，一种典型的反应如下述核反应方程所示：
（也有三分裂、四分裂现象，但出现的概率极低，约为二分裂的千分之三和万分之三。）
这个核反应的结果中，又释放出2-3个中子，这些中子又会引起其他原子核的裂变，形成链式反应，使裂变继续下去。当然维持链式反应是要有一定条件的，这个条件是，每次裂变产生的中子，至少平均有一个能再度引起裂变反应。这些中子，有的可能被杂质吸收，有可能穿出裂变物质体外，因而不能引起新的裂变发生。为维持链式反应要减少裂变物质
中的杂质，增大裂变物质的体积。可以简单介绍临界体积、临界质量的概念，纯U235球形的直径约4.8cm就达到了临界体积，其临界质量大约1kg左右.
根据质能方程可以计算出上述裂变反应释放的能量为201MeV. 铀核的每个核子平均释放约1MeV.
3、核电站
利用核能发电的核心设施是核反应堆. 核反应堆是用人工控制链式反应的装置，教学中要重点讲述用人工方法控制链式反应速度的原理。其构造可利用挂图，分五部分予以介绍. （1）铀棒. 由浓缩铀制成，作为核燃料
（2）减速剂：常用的减速剂有石墨、重水等，使裂变中产生的快中子（能量在0.1-20MeV，平均约为2MeV）减速为慢中子（能量约为MeV），因为铀235裂变需要的是慢中子，只有通过减速，才能维持链式反应的进行.
（3）控制棒：用镉制成. 镉吸收中子的能力很强，调节镉棒插入的深度，改变吸收中子的数量，达到控制链式反应速度的目的.
（5）冷却剂，常用水，液体钠等，在反应堆内外循环流动，把反应堆产生的热能传出去用以发电，同时降温，保证安全.
4、聚变
聚变时平均每个核子释放的能量是裂变时的3-4倍（可以通过质能方程计算一下：
释放17.6MeV平均每个核子释放3.52MeV）
产生轻核聚变的条件是高温。必须使轻核具有很大的动能，才能使它们接近到10－15m发生聚变.
高一物理优秀教学教案设计有哪些
高一物理优秀教学教案设计有哪些 【学习目标】 1、知道速度的意义、公式、符号、单位、矢量性. 2、知道质点的平均速度和瞬时速度等概念. 3、知道速度和速率以及它们的区别. 4、会用公式计算物体运动的平均速度. 【学习重点】 速度、瞬时速度、平均速度三个概念，及三个概念之间的联系. 【学习难点】 平均速度计算 【方法指导】 自主探究、交流讨论、自主归纳 【知识链接】 【自主探究】 知识点一：坐标与坐标的变化量 【阅读】P15“坐标与坐标的变化量”一部分，回答下列问题。 A级1、物体沿着直线运动，并以这条直线为x坐标轴，这样物体的位置就可以用来表示，物体的位移可以通过表示，Δx的大小表示，Δx的正负表示 【思考与交流】1、汽车在沿x轴上运动，如图1—3—l表示汽车从坐标x1=10m，在经过一段时间之后，到达坐标x2=30m处，则
Δx=，Δx是正值还是负值?汽车沿哪个方向运动?如果汽车沿x轴 负方向运动，Δx是正值还是负值? 2、如图1—3—l，用数轴表示坐标与坐标的变化量，能否用数 轴表示时间的变化量?怎么表示? 3、绿妹在遥控一玩具小汽车，她让小汽车沿一条东西方向的笔 直路线运动，开始时在某一标记点东2m处，第1s末到达该标记点 西3m处，第2s末又处在该标记点西1m处.分别求出第1s内和第 2s内小车位移的大小和方向. 知识点二：速度 【阅读】P10第二部分：速度完成下列问题。 实例：北京时间8月28日凌晨2点40分，雅典奥林匹克体育场，这是一个值得所有中国人铭记的日子，21岁的上海小伙刘翔像闪电 一样，挟着狂风与雷鸣般的怒吼冲过终点，以明显的不可撼动的优 势获得奥运会男子110米栏冠军，12秒91的成绩平了由英国名将 科林?约翰逊1993年8月20日在德国斯图加特创造的世界纪录，改 写了奥运会纪录.那么请问我们怎样比较哪位运动员跑得快呢?试举 例说明. 1、以下有四个物体，如何比较A和B、B和D、B和C的运动快慢? 初始位置(m)经过时间(s)末了位置(m) A.自行车沿平直道路行驶020100 B.公共汽车沿平直道路行驶010100 C火车沿平直轨道行驶500301250 D.飞机在天空直线飞行500102500 A级1、为了比较物体的运动快慢，可以用跟发生这个位移所用 的比值，表示物体运动的快慢，这就是速度. 2、速度公式v=
高中物理 裂变、聚变教案
高中物理裂变、聚变教案 课题引入 1、核反应有些释放能量，有些吸收能量，人们想利用核能，当然必须选那些释放核能的核反应。什么样的核反应能释放核能呢？利用天然放射性放射性元素的衰变行吗？例如 U 238在α衰变时放出的α粒子具有4.18MeV的能量，但它的半衰期很长，达4.49亿年，衰变非常缓慢，功率太小。利用人工转变行吗？例如 ①可放出能量5.6MeV； ②可放出能量4.8MeV； 但粒子击中原子核的概率太低，只有百万分之一、二。实在得不偿失！有哪些核反应才真正具有实用价值呢？ 2、说明有些重核分裂成中等质量的核，有些轻核结合成中等质量的核都能发生质量亏损放出巨大能量。物理学中，把重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应叫裂变，把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应叫聚变。本节（包括课本第六节、第七节）介绍裂变和聚变。 重难点分析 1、裂变和聚变 精确的研究表明原子核中核子的平均质量跟原子序数的关系，如人教社教材中图24-11所示，这个图线是解释那些核反应释放能量的根据。这个图线表达了原子核组成的重要规律。按图线分析可知，怎样的反应有质量亏损是释放能量的，从而明确：裂变是重核分裂为质量较小的核，释放核能的反应；聚变是轻核结合为质量较大的核释放出核能的反应. 2、铀核的裂变 铀核的裂变，一般分裂为两个中等质量的核，叫二分裂，产物是多种多样的，一种典型的反应如下述核反应方程所示： （也有三分裂、四分裂现象，但出现的概率极低，约为二分裂的千分之三和万分之三。） 这个核反应的结果中，又释放出2-3个中子，这些中子又会引起其他原子核的裂变，形成链式反应，使裂变继续下去。当然维持链式反应是要有一定条件的，这个条件是，每次裂变产生的中子，至少平均有一个能再度引起裂变反应。这些中子，有的可能被杂质吸收，有可能穿出裂变物质体外，因而不能引起新的裂变发生。为维持链式反应要减少裂变物质
人教版物理高二选修1-2 3.4裂变和聚变同步训练B卷
人教版物理高二选修1-2 3.4裂变和聚变同步训练B卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共15题；共30分) 1. （2分）在下列四个核反应方程中，符号“X”表示中子的是（） A . A+ n→ Mg+X B . Na→ Mg+X C . Be+ He→ C+X D . U→ Np+X 2. （2分） 2011年3月11日下午，日本东部海域发生里氏9.0级大地震，并引发海啸，受此影响，日本福岛第一核电站发生放射性物质泄漏事故，对人的安全及环境产生一定的危害作用．下列关于核反应及核衰变的一些说法中正确的是（） A . 福岛核电站是依靠核聚变反应放出的核能来发电的 B . 核裂变过程质量亏损，核聚变过程质量增大 C . 放射性物质半衰期越短，污染环境时间也越短 D . β射线与γ射线一样是电磁波，但穿透本领远比γ射线小 3. （2分）关于原子物理的相关知识，下列说法正确的是（） A . 太阳辐射能量主要来自太阳内部的核聚变反应 B . 一束单色光照射到某种金属表面不能发生光电效应，是因为该光的波长太短 C . 发生光电效应时，入射光的频率越高，逸出的光电子的最大初动能就越小 D . 大量的氢原子从n=3能级向低能级跃迁时，只能辐射两种不同频率的光 4. （2分） (2017高二下·黑龙江期中) 北京奥组委接受专家建议，为成功举办一届“绿色奥运”，场馆周
围80%～90%的路灯将利用太阳能发电技术，奥运会90%的洗浴热水将采用全玻璃真空太阳能集热技术，太阳能是由太阳内部热核聚变反应形成的，其核反应主要是（） A . H+ H→ He+ n B . N+ He→ O+ H C . U+ n→ Xe+ Sr+10 n D . U→ Th+ He 5. （2分）(2017·西宁模拟) 下列说法中正确的是（） A . 光电效应现象揭示了光具有波动性 B . 电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性 C . 重核裂变时平均每个核子释放能量要比轻核聚变时多 D . 天然放射现象使人们认识到原子具有复杂结构 6. （2分） (2017高二下·盘锦期中) 下列说法正确的是（） A . 光电效应说明光具有粒子性 B . α粒子散射说明原子核具有复杂结构 C . 天然放射现象说明原子具有核式结构 D . 原子核中所有的核子之间都具有核力 7. （2分）如图所示，印度第一艘自主研发的核潜艇于2009年7月26日正式下水，成为世界第六个拥有核潜艇的国家．核动力潜艇是潜艇中的一种类型，指以核反应堆为动力来源设计的潜艇．在核反应中有一种是一个 U原子核在中子的轰击下发生的一种可能的裂变反应，其裂变方程为 U+ n→X+ Sr+10 n，则下列叙述正确的是（）
高中物理《电容器的电容(9)》优质课教案、教学设计
第一章第8 节电容器的电容教学设计 一、教学目标 1.指导电容的观念，认识常见的电容器，通过实验感知电容器的充、放电现象。 2.理解电容的概念及定义方法，掌握电容的定义式，并会应用定义式进行简单的计算。 3.通过实验了解影响平行板电容器电容大小的因素，了解平行板电容器的电容公式。 二、教学重难点 重点：电容概念，定义式，平行板电容器电容公式。 难点：电容概念。 三、教学过程 （一）引课 1.播放视频《水球的爆炸过程》，提出问题：气球为什么会爆炸？引导“水压”。 2.往杯子里倒水，会有水压吗？“会！” 3.容器在储存水的时候，自然会产生水压，水压过大，容器会爆炸。 4.展示课题：电容器的电容 （二）电容器 1.了解电容器结构 （1）观察主板，展示电容实物。 （2）播放视频《拆解电容器》，了解电容器的内部结构。 （3）介绍平行板电容器结构。 2.电容器充放电 过渡：电容器作用是什么？ 【演示实验】电容器接交流电源，直接引线短接，观察“电火花”。 充电时，有短暂的充电电流，电容器极板带电，有正极板和负极板。极板所带电荷量，称为电容器的带电量。充电后，正负极板电荷由于相互吸引而保存下来，极板间存在匀强电场。能量以电场的形式储存起来。 放电时，正负电荷相互中和，有短暂放电电流。放电后，不存在电场，电场能转化为电能。 【学生分组活动】体验二极管的充电、放电。
Q 过渡：容器储存水后会有水压，那么电容器储存了电荷后，会有？ 【演示实验】测量电容器的电压，知道充电的电容器存在电势差。 3. 探究电容器电荷量与电压关系 猜测：电容器的电压和什么有关？对比水量与水压。 （1） 理论分析。电荷量越多，电场越强，根据 U=Ed ，两极板间电势差越大。 （2） 实验探究电荷量与电压关系。 问题：怎样知道电容器储存电荷的多少呢？若一个充电的电容器，连接完全相同不带电的电容器呢？电荷量应该等量平分，电荷量减少一半。如果电荷量与电压成正比，电压也应该减少为原来的一半。可以通过测量电压，间接论证。 方案：单刀双掷开关，先充电，后平分。 推广：利用等量平分原理，可以得到电荷量的 1/4、1/8，实现多次测量。 （三）电容 过渡：将电荷量与电压成正比写成等式，引入常数 C 。 1. 电荷量与电压比值的含义。单位电压储存的电荷量，反映了容纳电荷的本领。 2. 电容定义式， C = 。单位：法拉。 U 3. 对比水杯理解电容概念。单位水压时容纳的水量，类似于水量比高度，相当于杯底的底面积。 4. 讨论：容纳电荷的本领与储存的电荷。 5. 巩固练习 1：下列关于电容和电容器的说法正确是（ ） A. 电容器简称电容 B. 电容器 A 的电容比电容器 B 的大，说明 A 带的电荷量比 B 的多 C. 电容在数值上等于使两极板间的电势差为 1V 时电容器需要带的电荷量 D. 由公式 C=Q/U 知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比 答案 C
教科版高中物理选修3-5：《核聚变》教案-新版
3.6《核聚变》教案 三维教学目标 1、知识与技能 （1）了解聚变反应的特点及其条件； （2）了解可控热核反应及其研究和发展； （3）知道轻核的聚变能够释放出很多的能量,如果能加以控制将为人类提供广漠的能源前景。 2、过程与方法：通过让学生自己阅读课本，培养他们归纳与概括知识的能力和提出问题的能力 3、情感、态度与价值观 （1）通过学习，使学生进一步认识导科学技术的重要性，更加心爱科学、勇于献身科学； （2）认识核能的和平利用能为人类造福，但若用于战争目的将给人类带来灾难，希望同学们努力学习，为人类早日和平利用核聚变能而作出自己的努力。 教学重点:聚变核反应的特点。聚变反应的条件。 教学方法:教师启发、引导，学生讨论、交流。 教学用具：多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。 （一）引入新课 1967年6月17日，我国第一颗氢弹爆炸胜利。从第一颗原子弹爆炸胜利到第一颗氢弹爆炸胜利，我国仅用了两年零八个月。前苏联用了四年，美国用了7年。氢弹爆炸释放核能是通过轻核的聚变来实现的。这节课我们就来研究聚变的问题。
（二）进行新课 1、聚变及其条件 提问：什么叫轻核的聚变？（两个轻核结合成质量较大的核，这样的反应叫做聚变） 提问：为什么轻核的聚变反应能够比重核的裂变反应释放更多的核能？（因为较轻的原子核比较重的原子核核子的平衡质量更大，聚变成质量较大的原子核能产生更多的质量亏损，所以平衡每个核子释放的能量就更大） 归纳补充： （1）氢的聚变反应： 22312341 1H+ 1H→ 1He+ 1H+4 MeV、 1H+ 1H→ 2He+ 0n+17.6 MeV （2）释放能量： ΔE＝Δmc2 ＝17.6 MeV，平衡每个核子释放能量3 MeV以上，约为裂变反应释放能量的3～4倍
第十一章原子核的裂变和聚变123
第五章 核裂变与核聚变 5.1核裂变反应 1.自发裂变与诱发裂变 1).自发裂变－原子核没有外来粒子轰击自行发生裂变 一般表达式 212211Y Y X A Z A Z A Z +→ 21A A A +=；21Z Z Z +=。 (1)裂变能s f Q , 由能量守恒可以导出自发裂变的裂变能s f Q , ()()222111,,,A Z Y A Z Y s f T T Q += ()()()[]222112,,,c A Z M A Z M c A Z M ?+-= ()()()A Z B A Z B A Z B ,,,2211-+= ()[()()]2211,,A Z A Z A Z -?+?-?= 自发裂变发生的条件：0,>s f Q 。 从比结合能曲线看，90>A 即可满足此条件。 (2)裂变势垒与穿透势垒概率 从上面讨论可见，90>A 原子核就可能发生自发裂变。但实验发现很重的核才能发生，有能量放出只是原子核自发裂变的必要条件，具有一定大小的裂变概率，才能在实验上观察到裂变事件。 和α衰变的势垒穿透类似，原子核自发裂变也要穿透一个势垒，这种裂变穿透的势垒称为裂变势垒。势垒穿透概率的大小和自发裂变半衰期密切相关，穿透概率大，半衰期就短，穿透概率小，半衰期就长。而且，自发裂变半衰期对于裂变势垒的高度非常敏感，例如，垒高相差MeV 1，自发裂变半衰期可以差到5 10倍。根据核的液滴模型可得裂变势垒的近似公式 sp s b E A Z E ,3 2 219 .0183.0??? ? ? ?-= 式中sp s E ,球形核的表面能。 随着A Z 2的加大，裂变势垒高度降低。因而自发裂变的概率增加。A Z 2较小的核，尽管满足0 ,>s f Q ， 但因裂变势垒太高，很难穿透势垒，所以，这些核对自发裂变是稳定的。。 (3)裂变份额f R 重核大多数具有α放射性，自发裂变与α衰变是相互竞争的过程，它们是重核蜕变的两种形式。发生自发裂变过程的衰变常数记为f λ，发生α衰变过程的衰变常数记为αλ。 对 U 23592 ： a 101039.9-α?=λ，a f 181085.3-?=λ； 故裂变份额 0≈λ+λ λ= α f f f R 对Cf 25298 ：a 725.0=λα，a f 3 10 10.8-?=λ； 故裂变份额 %8.2=λ+λ λ= α f f f R 对 Cf 254 98 ：则裂变份额:%7.99=f R 。 裂变碎片是很不稳定的原子核，一方面碎片处于较高的激发态，另一方面它们是远离β稳定线的丰中子核而发射中子，所以自发裂变核又是一种很强的中源。 ２)诱发裂变－在外来粒子的轰击下，靶核与入射粒子形成复合核，复合核一般处于激发态，会进而发生裂变。入射粒子可以是带电粒子或中子，主要研究是中子，它是链式核反应的主要过程。 其一般表达式为 Y Y X X n A Z A Z A Z A Z 2211*1+→→ ++
高中物理优质课教案
高中物理优质课教案 11.4、单摆教案 单位： 姓名： 电话：
11.4、单摆教案 引入新课 在前面我们学习了弹簧振子，知道弹簧振子做简谐运动。那么：物体做简谐运动的条件是什么？ 答：物体做机械振动，受到的回复力大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反。 今天我们学习另一种机械振动——单摆的运动 1、 阅读课本第167页到168页第一段，思考：什么是单摆？ 答：一根细线上端固定，下端系着一个小球，如果悬挂小球的细线的伸长和质量可以忽略，细线的长度又比小球的直径大得多，这样的装置就叫单摆。 物体做机械振动，必然受到回复力的作用，弹簧振子的回复力由弹簧弹力提供，单摆同样做机械振动，思考：单摆的回复力由谁来提供，如何表示？ 梯度小问题：（1）平衡位置在哪儿？ （2）回复力指向？（学生回答） （3）单摆受哪些力？（学生黑板展示） （4）回复力由谁来提供？（学生回答） 注意：数学上的近似必须让学生了解，同时通过此处也能让学生单摆做简谐运动是有条件 1）平衡位置 当摆球静止在平衡位置O 点时， 细线竖直下垂，摆球所受重力G 和悬线的拉力F 平衡， O 点就是摆球的平衡位置。 2）回复力 单摆的回复力F 回=G1=mg sinθ，单 摆的振动是不是简谐运动呢？ 单摆受到的回复力F 回=mg sinθ，如图：虽然随着 单摆位移X 增大，sinθ也增大，但是回复力F 的大小 并不是和位移成正比，单摆的振动不是简谐运动。但是，在θ值较小的情况下（一般取θ≤10°），在误差允许的范围内可以近似的认为 sinθ=X/ L ，近似的有F= mg sinθ= ( mg /L )x = k x （k=mg/L ）,又回复力的方向始终指向O 点，与位移方向图２
核聚变教案1
学习目标: （一）知识与技能 1、了解聚变反应的特点及其条件. 2、了解可控热核反应及其研究和发展. 3、知道轻核的聚变能够释放出很多的能量,如果能加以控制将为人类提供广阔的能源前景。 （二）过程与方法 通过让学生自己阅读课本，培养他们归纳与概括知识的能力和提出问题的能力（三）情感、态度与价值观 1、通过学习，使学生进一步认识导科学技术的重要性，更加热爱科学、勇于献身科学。 2、认识核能的和平利用能为人类造福，但若用于战争目的将给人类带来灾难，希望同学们努力学习，为人类早日和平利用核聚变能而作出自己的努力。 学习重点: 聚变核反应的特点。 学习难点: 聚变反应的条件。 知识链接： 1、写出卢瑟福发现质子的核反应方程。 2、写出核力的特点： 3、什么是结合能？ 4、什么是比结合能？ 5、什么是质量亏损？
6、什么是裂变？ 7、什么是链式反应？ 8、写出一种典型的链式反应的方程。 1967年6月17日，我国第一颗氢弹爆炸成功。从第一颗原子弹爆炸成功到第一颗氢弹爆炸成功，我国仅用了两年零八个月。前苏联用了四年，美国用了7年。氢弹爆炸释放核能是通过轻核的聚变来实现的。 学习过程： 1、什么叫轻核的聚变？ 2、从微观角度说说轻核聚变的产生条件。 3、从宏观角度说说轻核聚变的产生条件。 4、写出一个氘核与一个氚核结合成氦核是的核反应方程。 注：（1）热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳和很多恒星的内部温度高达107 K以上，因而在那里进行着激烈的热核反应，不断向外界释放着巨大的能量。太阳每秒释放的能量约为3.8×1026 J，地球只接受了其中的二十亿分之一。太阳在“核燃烧”的过程中“体重”不断减轻。它每秒有７亿吨原子核参与碰撞，转化为能量的物质是400万吨。科学家估计，太阳的这种“核燃烧”还能维持
高三物理裂变和聚变
裂变和聚变 ★新课标要求 （一）知识与技能 1．知道核裂变的概念，知道重核裂变中能释放出巨大的能量。 2．知道什么是链式反应。 3．会计算重核裂变过程中释放出的能量。 4．知道什么是核反应堆。了解常用裂变反应堆的类型，了解核电站及核能发电的优缺点。 5．了解聚变反应的特点及其条件. 6．了解可控热核反应及其研究和发展. 7．知道轻核的聚变能够释放出很多的能量,如果能加以控制将为人类提供广阔的能源前景。 （二）过程与方法 1．通过对核子平均质量与原子序数关系的理解，培养学生的逻辑推理能力及应用 教学图像处理物理问题的能力。 2．通过让学生自己阅读课本，查阅资料，培养学生归纳与概括知识的能力和提出问题的能力。 （三）情感、态度与价值观 1．激发学生热爱科学、探求真理的激情，树立实事求是的科学态度，培养学生基本的科学素养，通过核能的利用，思考科学与社会的关系。 2．通过教学，让学生认识到和平利用核能及开发新能源的重要性。 3．确立世界是物质的，物质是运动变化的，而变化过程必然遵循能量守恒的观点。 ★教学重点 1．链式反应及其释放核能的计算。 2．重核裂变的核反应方程式的书写。 3. 聚变核反应的特点。 ★教学难点 1、通过核子平均质量与原子序数的关系，推理得出由质量数较大的原子核分裂成质量数较小的原子核释放能量这一结论。 2、聚变反应的条件。 ★教学方法 教师启发、引导，学生讨论、交流。 ★教学用具： 多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。 ★课时安排 1 课时 ★教学过程 重核裂变 （一）引入新课 教师：大家都知道在第二次世界大战即将结束的时候，美国于1945年8月6日、9日先后在日本的广岛、长崎上空投下了两颗原子弹，刹那间，这两座曾经十分美丽的城市变成一片废墟．大家还知道目前世界上有少数国家建成了许多核电站，我国也相继建成了浙江秦山核电站和广东大亚湾核电站等。我想，现在大家一定想知道原子弹爆炸及核发电的原理，那么，我们这节课就来学习裂变，通过学习，大家就会对上述问题有初步的了解。
高中物理《电动势》优质课教案、教学设计
电动势教学设计 一、教学目标 1、知识与技能 （1）知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置。（2）了解电路中（电源外部和内部）自由电荷定向移动过程中，静电力和非静电力做功与能量转化的关系。（3）了解电源电动势的基本含义，知道它的定义式。（4）了解电源内电阻和容量。 2、过程与方法 通过本节课教学，使学生了解电池内部能量的转化过程，加强对学生科学素质的培养，。 3、情感、态度与价值观 （1）了解生活中的电池，感受现代科技的不断进步。（2）通过介绍电池对环境的危害，使学生树立起保持环境的意识，并在日常生活中有意识的对电池进行分类处理。 二、教学重点、难点 1、电动势的概念，对电动势的定义式的应用。
2、电池内部能量的转化；电动势概念的理解。 三、教学方法 探究、讲授、讨论、练习 四、教学手段 各种型号的电池，手摇发电机，玩具轨道车，太阳能电池，钟表。 五、教学活动 （一）引入新课 教师：进行课前实验，利用电池及充电后的电容器分别对钟表进行放电，观察现象，并说明两者的区别。 学生思考并回答：电池能够产生持续的电流。电容器只能够产生瞬间的电流。 教师：电流的产生是由于电荷的定向移动造成的，试分析两者电荷移动的区别（以正电荷的移动为例） 学生思考并回答：电容器中正电荷由正极板移动至负极板而发生中和。电源中正电荷由电源正极经外电路到达负极后，再由内电路由负极返回正极。
教师：电源中电荷为何能够持续运动，内部具有怎样的结构？带着问题我们学习一下本节课电动势。 （二）进行新课 1、电容器内部结构 电容器正极板电荷经导线在电场力作用下由正极板运动到负极板，到达负极板后与负电荷发生中和，导致电荷量减少，电流减小。 2、电源内部结构 （1）问：电场的方向是怎样的？ 答：外电路沿着导线由正极到负极。内电路由正极到负极。（2）问：正电荷的移动方向是怎样的？
19.6重核的裂变 教案
19．6 重核的裂变 徐力 （一）知识与技能 1．知道核裂变的概念，知道重核裂变中能释放出巨大的能量。 2．知道什么是链式反应。 3．会计算重核裂变过程中释放出的能量。 4．知道什么是核反应堆。了解常用裂变反应堆的类型，了解核电站及核能发电的优缺点。 （二）过程与方法 1．通过对核子平均质量与原子序数关系的理解，培养学生的逻辑推理能力及应用 教学图像处理物理问题的能力。 2．通过让学生自己阅读课本，查阅资料，培养学生归纳与概括知识的能力和提出问题的能力。 （三）情感、态度与价值观 1．激发学生热爱科学、探求真理的激情，树立实事求是的科学态度，培养学生基本的科学素养，通过核能的利用，思考科学与社会的关系。 2．通过教学，让学生认识到和平利用核能及开发新能源的重要性。 3．确立世界是物质的，物质是运动变化的，而变化过程必然遵循能量守恒的观点。 ★教学重点 1．链式反应及其释放核能的计算。 2．重核裂变的核反应方程式的书写。 ★教学难点 通过核子平均质量与原子序数的关系，推理得出由质量数较大的原子核分裂成质量数较小的原子核释放能量这一结论。 ★教学过程 （一）引入新课 教师：大家都知道在国际上有“核威慑”，并且我国在1964年研制出了原子弹并且成功投放。大家还知道目前世界上有少数国家建成了许多核电站，我国也相继建成了浙江秦山核电站和广东大亚湾核电站等。我想，现在大家一定想知道原子弹爆炸及核发电的原理，那么，我们这节课就来学习裂变，通过学习，大家就会对上述问题有初步的了解。 播放视频，展示我国原子弹爆炸的过程及研制的艰辛。激发起学生主动探求知识的欲望，从而为下一步进行教学活动奠定一个良好的基础。
高中物理之核裂变知识点
高中物理之核裂变知识点 核反应：在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应。 研究表明 原子核的质量虽然随着原子序数的增大而增大，但是二者之间并不成正比关系。其核子的平均质量与原子序数有如图的关系：核子的平均质量是：原子核的质量/核子数。 裂变 物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核能的反应叫做裂变。把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应叫做聚变。
铀核裂变的产物是多种多样的，有时裂变为氙（Xe)和锶(Sr),有时裂变为钡（Ba）和氪（Kr）或者锑（Sb）和铌（Nb），同时放出2～3个中子。铀核还可能分裂成三部分或四部分，不过这种情形比较少见。 铀核裂变的许多可能的核反应中的一个是： 铀核的裂变1939年12月，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反映是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，其核反应方程是： 裂变中释放出巨大的能量，在上述裂变中，裂变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损：释放出的能为:
在这个反应中释放的能量可以计算如下： 反应中释放的能量：△E= △mc2=141MeV.说明：如果1克铀全部裂变，它放出的能量就相当于2500吨优质煤完全燃烧时放出的化学能。 铀核裂变时，同时释放出2～3个中子，如果这些中子再引起其他U235核裂变，就可使裂变反应不断地进行下去，这种反应叫做链式反应。
链式反应 用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变，释放出的中子又引起了其他铀核的裂变，也就是链式反应。 由裂变重核裂变产生的中子使反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应。 使裂变物资能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量。 原子弹 “小玩意儿”钚装药重6.1千克，TNT当量2.2万吨，试验中产生了上千万度的高温和数百亿个大气压，致使一座30米高的铁塔被熔化为气体，并在地面上形成一个巨大的弹坑。在半径为400米的范围内，沙石被熔化成了黄绿色的玻璃状
(完整word版)高中物理圆周运动优秀教案及教学设计
高中物理圆周运动优秀教案及教学设计 导语：教科书在列举了生活中了一些圆周运动情景后，通过观察自行车大齿轮、小齿轮、后轮的关联转动，提出了描述圆周运动的物体运动快慢的问题。你知道生活中还有哪些圆周运动呢？以下是品才整理的，欢迎阅读参考！ 一、教材分析 《匀速圆周运动》为高中物理必修2第五章第5节.它是学生在充分掌握了曲线运动的规律和曲线运动问题的处理方法后，接触到的又一个美丽的曲线运动，本节内容作为该章节的重要部分，主要要向学生介绍描述圆周运动的几个基本概念，为后继的学习打下一个良好的基础。 人教版教材有一个的特点就是以实验事实为基础，让学生得出感性认识，再通过理论分析总结出规律，从而形成理性认识。 教科书在列举了生活中了一些圆周运动情景后，通过观察自行车大齿轮、小齿轮、后轮的关联转动，提出了描述圆周运动的物体运动快慢的问题。 二、教学目标 1.知识与技能 ①知道什么是圆周运动、什么是匀速圆周运动。理解线
速度的概念;理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进行计算。 ②理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=rω=2πr/T。 ③理解匀速圆周运动是变速运动。 ④能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决具体情景中的问题。 2.过程与方法 ①运用极限思维理解线速度的瞬时性和矢量性.掌握运用圆周运动的特点去分析有关问题。 ②体会有了线速度后，为什么还要引入角速度.运用数学知识推导角速度的单位。 3.情感、态度与价值观 ①通过极限思想和数学知识的应用，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点。 ②体会应用知识的乐趣，感受物理就在身边，激发学生学习的兴趣。 ③进行爱的教育。在与学生的交流中，表达关爱和赏识，如微笑着对学生说“非常好!”“你们真棒!”“分析得对!”让学生得到肯定和鼓励，心情愉快地学习。 三、教学重点、难点 1.重点
2019-2020年高二物理《核聚变》教学设计教案
2019-2020年高二物理《核聚变》教学设计教案 ★新课标要求 （一）知识与技能 1．了解聚变反应的特点及其条件. 2．了解可控热核反应及其研究和发展. 3．知道轻核的聚变能够释放出很多的能量,如果能加以控制将为人类提供广阔的能源前景。 （二）过程与方法 通过让学生自己阅读课本，培养他们归纳与概括知识的能力和提出问题的能力 （三）情感、态度与价值观 1．通过学习，使学生进一步认识导科学技术的重要性，更加热爱科学、勇于献身科学。 2．认识核能的和平利用能为人类造福，但若用于战争目的将给人类带来灾难，希望同学们努力学习，为人类早日和平利用核聚变能而作出自己的努力。 ★教学重点 聚变核反应的特点。 聚变反应的条件。 ★教学方法 教师启发、引导，学生讨论、交流。 ★教学用具： 多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。 ★课时安排 1 课时 ★教学过程 （一）引入新课 教师：1967年6月17日，我国第一颗氢弹爆炸成功。从第一颗原子弹爆炸成功到第一颗氢弹爆炸成功，我国仅用了两年零八个月。前苏联用了四年，美国用了7年。氢弹爆炸释放核能是通过轻核的聚变来实现的。这节课我们就来研究聚变的问题. 学生：学生认真仔细地听课 点评：通过介绍我国第一氢弹爆炸，激发同学们的爱国热情。
（二）进行新课 1．聚变及其条件 提问：请同学们阅读课本第一段，回答什么叫轻核的聚变？ 学生仔细阅读课文 学生回答：两个轻核结合成质量较大的核，这样的反应叫做聚变。 投影材料一：核聚变发展的历史进程［1］ 提问：请同学们再看看比结合能曲线（图19.5-3），想一想为什么轻核的聚变反应能够比重核的裂变反应释放更多的核能？ 让学生了解聚变的发展历史进程。 学生思考并分组讨论、归纳总结。 学生回答：因为较轻的原子核比较重的原子核核子的平均质量更大，聚变成质量较大的原子核能产生更多的质量亏损，所以平均每个核子释放的能量就更大点评：学生阅读课本，回答问题，有助于培养学生的自学能力。 教师归纳补充： （1）氢的聚变反应： 2 H+21H→31He+11H+4 MeV、 1 2 H+31H→42He+10n+17.6 MeV 1 （2）释放能量：ΔE＝Δmc2＝17.6 MeV，平均每个核子释放能量3 MeV以上，约为裂变反应释放能量的3～4倍 提问：请同学们试从微观和宏观两个角度说明核聚变发生的条件？ 学生阅读教材，分析思考、归纳总结并分组讨论。 得出结论 微观上：参与反应的原子核必须接近到原子核大小的尺寸范围，即10-15m，要使原子核接近到这种程度，必须使它们具有很大的动能以克服原子核之间巨大的库仑斥力。 宏观上：要使原子核具有如此大的动能，就要把它加热到几百万摄氏度的高温。 点评：从宏观和微观两个角度来考虑核聚变的条件，有助于加深理解。 教师说强调：聚变反应一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就可以维持反应持续进行下去，在短时间释放巨大的能量，这就是聚变引起的核爆炸。 教师补充说明： （1）热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳和很多恒星的内部温度高达107K 以上，因而在那里进行着激烈的热核反应，不断向外界释放着巨大的能量。太阳每秒释放的能量约为3.8×1026 J，地球只接受了其中的二十亿分之一。太阳在“核燃烧”的过程中“体重”不断减轻。它每秒有７亿吨原子核参与碰撞，转化为能量的物质是400万吨。科学家估计，太阳的这种“核燃烧”还能维持90亿~100亿年。当然，与人类历史相
高中物理《弹力》优质课教案、教学设计
（一）奇趣导入 （展示视频）蹦床比赛，运动员撑杆跳的上升过程，摩托车在行驶过程中避震弹簧的缓冲过程，蹦极的过程。 教师：在上面我们所看的片段中都反映了一个共同的物理规律，不知同学们能否指出来呢？ 学生：它们都在发生形变后对其它物体施加了一个力的作用。 教师：不知同学们还可以举出哪些利用弹力的例子，谁来说？ 学生：拉弓射箭、蹦极、跳水踏跳板、打篮球…… 教师：这种力是什么性质的力？它产生的条件是什么？它的大小、方向和作用点又如何呢？这节课我们就来研究这一内容。 在这一教学过程中，把过去以教师讲授知识为目标的注入式教学，变为学生探求知识发展学生思维和培养能力作为教学的基点。教师创设情境和显现内容和教学重点相关联，并不是结论性的答案，而是在基本结论的一定范围内，留有余地，以便充分发展学生探索问题的能力。在这一阶段是以学生观察、联想活动为主，教师通过媒体显示或实物显现，激发学生学习的兴奋点。 （二）巧妙设问 （1）学生实验1：捏橡皮泥，用力拉或压弹簧，用力弯动尺子。 （2）提出问题：捏橡皮泥，用力拉或压弹簧，用力弯动尺子的共同点是什么？ 橡皮泥的形变与用力拉弹簧的形变有什么不同？ 手为什么受力？手受力的方向？ （在教师的启发诱导下，学生得出：捏橡皮泥，用力拉或压弹簧，用力弯动尺子它们的形状都发生了改变，物体的形状或体积的变化叫做形变，形变的原因是物体受到了力的作用．针对橡皮泥形变之后不能恢复的形状改变，拉或压的弹簧能够恢复形状改变，总结出：能够恢复原来形状的形变叫做弹性形变。不能恢复原来形状的形变叫做塑性形变。） （3）将钩码悬挂在弹簧上，弹簧另一端固定，弹簧被拉长，提问：钩码受哪些力？拉力是谁加给钩码的？弹簧为什么对钩码产生拉力？ （由此引出弹力的概念：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。）
最新《核能》教案汇编
一、教学目标： (1)知道释放核能的两种方式． (2)了解铀核链式反应的大致情况和核电站的大致工作过程． 二、教学过程： 1、引入：同学们谁能说出我们人类制造的杀伤性武器中，杀伤性最强的武器是什么? 是核武器．同学们能否说得具体一些呢?原子弹、氢弹．那谁能告诉我为什么核武器具有这么大的杀伤力，它爆炸时的巨大能量是怎样得来的?这时学生似乎不像刚才那么明白了；我们这节课的学习就要收获这些知识，解决同学们想弄清的，长久以来所闲惑的问题．不仅能明白以上老师提出的问题，还能知道更多呢．随着世界人口的增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长．能源不是取之不尽，用之不竭的物质． 2、同学们知道原子是由什么组成的（电子和原子核）．原子核又是什么的呢? 由质子和中子组成，中子不带电，质子带正电同种电荷互相排斥，许多带正电的质子拥挤在一个小小的原子核中，它们之间必定会产生很大的相互排斥的力．那么，为什么原子核里的质子和中子还能紧紧地结合在一起呢? 3、指出：原子核内的各个粒子质子和中子正是依靠强大的核力紧紧地结合在一起的．当原子核发生变化时，就可能释放惊人的能量．我们怎样利用原子核内的这种巨大的能量呢? 三、简单课前练习 1．原子核是由和组成的．原子核发生改变时，有时会释放出惊人的能量．我们把这种能量叫能也叫．有两条途径可以获得核能，即和其中到目前为止还不能进行人工控制，因此还不能用来发电．2．把质量较大的原子核分裂成两个或两上以上中等质量核的过程叫做，对链式反应不加控制，就会在极短的时间内放出巨大的能量，以至引起威力强大的爆炸，就是根据这个原理制成的． 3．利用核能发电的电站叫它的核心部分是． 4．使两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核时，也能释放出核能，这种现象叫做，太阳释放出的能量就是这种变化，人们根据这种原理制成了比原子弹威力更大的 5．用中子轰击铀核，铀核发生的过程同时放出2～3个中子，这些中子又能轰击其铀核，这样不断地自行继续下去的现象叫做．
《裂变和聚变》同步练习2 (2)
《裂变和聚变》同步练习 1．(2014?珠海二模)“两弹”所涉及的基本核反应方程有： ①U+n→Sr+Xe+10n， ②H+H→He+n， 关于这两个方程，下列说法正确的是( ) A.方程①属于α衰变 B.方程②属于轻核聚变 C.方程①的核反应是太阳能的源泉 D.方程②中的H与He互为同位素 2．(2014?重庆模拟)太阳内部持续不断地发生着4个质子()聚变为1个氦核(He)的热核反应，核反应方程是4H→He+2X，这个核反应释放出大量核能．已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c． 下列说法中正确的是( ) A.方程中的X表示中子(n) B.方程中的X表示正电子(e) C.这个核反应中质量亏损△m=4m1﹣m2 D.这个核反应中释放的核能△E=(4m1﹣m2﹣m3)c2 3．(2014?西藏模拟)下列说法正确的是( ) A. 放射性元素的半衰期随温度的升高而减小 B. 放射性元素放射出的α射线、β射线和γ射线，电离能力最强的是α射线
C. Th衰变成Pb要经过6次α衰变和4次β衰变 D. 原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是吸收能量的过程 E．光电效应的实验结论是：对于某种金属，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大 4．(2014?浦东新区二模)下列核反应方程中X表示α粒子，且属于α衰变的是( ) A.U→Th+X B.Th→Pa+X C.H+H→X+n D.Be+X→C+n 5．(2014?齐齐哈尔三模)由于放射性元素Np的半衰期很短，所以 在自然界一直未被发现，而是在使用人工的方法制造后才被发现．已知Np经过一系列α衰变和β衰变后变成Bi，下列论断中正确的 ( ) A. 核Bi比核Np的少28个中子 B. 衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变 C. 衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变 D. 发生β衰变时，核内中子数减少，质子数增加 E．质量为m0的放射性匀速Np，经过4个半衰期后，剩下的放射性元素Np的质量为m 0 6．(2014?河西区二模)关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是( ) A.U+n→Sr+Xe+10n
高二物理放射性、裂变、聚变练习
1．α粒子散射实验观察到的现象是：当α粒子束穿过金箔时[ ] A．绝大多数α粒子发生很大偏转，极少数α粒子不发生偏转 B．绝大多数α粒子不发生偏转，少数α粒子发生很大偏转，有个别α粒子反弹回来 C．绝大多数α粒子只有很小角度的偏转 D．大多数α粒子不发生偏转，少数α粒子发生小角度偏转 2．用α粒子轰击氮原子核从而发现质子的科学家是[ ] A．卢瑟福 B．居里夫妇 C．贝可勒尔 D．查德威克 3．关于β粒子，下面哪几句话是正确的[ ] A．它是从原子核中放射出来的 B．它和电子有相同的性质 C．当它通过空气时能使空气分子电离 D．它不能贯穿厚纸板 4．下列说法正确的是[ ] A．核力只是质子与中子之间的作用力 B．核力是核子间的作用力 C．核内中子可转化为质子 D．核内质子可转化为中子 5．某放射性原子核A，经一次α衰变成为B，再经一次β衰变成为C，则[ ] A．原子核C的中子数比A少2 B．原子核C的质子数比A少1 C．原子核C的中子数比B少1 D．原子核C的质子数比B少1 线，有关这种射线说法不妥的是 A．来源于原子核 B．能穿几厘米的铅板 C．在磁场中不偏转 D．它是一种带电粒子流 7．不同元素都有自已独特的光谱线，这是因为各元素的[ ] A．原子序数不同 B．原子质量数不同 C．激发源能量不同 D．原子能级不同 8．一原子质量单位为u千克，且已知1u=931.5Mev，c为真空中光速，当质量分别为m1、m2千克的两种原子核结合成质量为M千克的新原子核时，释放出的能量是[ ] A．（M－m1－m2）c2J B．（m1＋m2－M）×931.5J C．（m1＋m2－M）c2J D．（m1＋m2－M）×931.5Mev 9．下列核反应方程中，X代表质子的方程是[ ]
高中19-7核聚变学案教案
【知识要点】 1．核聚变 （1）轻核结合成质量较大的核叫做________________，如23 41112 H H He n +? . （2）聚变发生的条件：使轻核间的距离接近______________m. （3）在消耗相同核燃料的情况下，聚变比裂变释放更多的能量. （4）热核反应（聚变）在宇宙中是很普遍的，太阳内部时刻进行着剧烈的热核反应. 2．受控热核反应裂变反应的优点多、难度大、前景好. （1）热核反应释放能量的__________________. （2）热核反应所用的燃料储量非常丰富. （3）热核反应更为安全、清洁.. 【典型例题】 例1．热核反应是一种理想能源的原因是 A ．就每一个核子平均来说，比重核裂变时释放的能量多 B ．对环境的放射性污染较裂变小，且较容易处理 C ．热核反应的原料在地球上储量丰富 D ．热核反应的速度容易控制 例2．太阳每秒辐射出来的能量约为×1026 J ，这些能量是 A ．重核的裂变反应中产生的 B ．轻核的聚变反应中产生的 C ．原子核的衰变反应中产生的 D ．热核反应中产生的 例3．两个氘核聚产生一个中子和一个氦核（氦的同位素），已知氘核质量 2.0136D m u =， 氦核质量 3.0150He m u =，中子质量 1.0087n m u =，写出聚变方程并求出释放的核能。（已知2 1931.5uc MeV =） 【课堂检测】第一课件网 1．氘核（21H ）和氘核（31H ）聚合成氦核（42He ）的核反应方程为：234 1112 H H He n +? ， 设氘核质量为1m ，氚核质量为2m ，氦核质量为3m ，中子质量为4m ，则反应过程释放的能量为 A ．2 122()m m m c ++ B ．2 124()m m m c +- C ．2 1234()m m m m c +-- D ．2 3412()m m m m c +-- 2．下列说法不正确的是 A ．23 41112 H H He n +? 是聚变 B ． 235114094192054 3802U n Xe Sr n +? +是裂变 C ． 226222498 96 2 Ra Rn He ? 是a 衰变 D ．24 2401112 1 Na Mg e -? 是裂变
核裂变和核聚变的区别
两个较轻的原子（质量数大致小于16）聚合成一个较重的原子核，同时放出大量的能量，这种核反应叫聚变反应。它是获得原子能的重要途径之一。一升的海水约含有0.03克的氘，通过核聚变反应能产生相当于300升汽油燃烧所放出的能量。由于原子核间有很强的静电斥力，核聚变反应必须在几千万摄氏度至上亿摄氏度的高温下才能发生。太阳和一些恒星内部温度很高，原子核有足够在的动能克服核间静电斥力而发生聚变反应。太阳里发生的持续的核聚变反应，源源不断地给我们提供光和热。 一个重的原子核分裂成两个质量略为不同的较轻的原子核，同时放出大量能量，这种反应叫做裂变反应。裂变有自发裂变和受激裂变反应两种。自发裂变是原子核不稳性的一种表现形式，天然同位素自发裂变半衰期都很长，如铀-238约为1016年；一些原子核比铀原子核重的同位素（超铀核素）自发裂变半衰期相对较短，如锎-252只有85.5年。重原子核受到其他粒子（中子、带电粒子、光子）轰击时分裂成两个质量略为不同的较轻原子核，叫受激裂变。1947年，我国科学家钱三强、何泽慧首先观察到中子轰击铀裂变时，铀核也有分裂成三块或四块的情况。但这种现象是非常稀少的。三分裂和四分裂相对于二分裂之比分别为3：1000和3：10000。重核裂变时释放出大量的能量，是获得原子能重要途径之一。1公斤铀-235完全裂变释放出的能量相当于两万吨TNT炸药爆炸时释放的能量，也相当于2700吨标准煤完全燃烧释放出的能量。重核裂变反应释放的大量能量已在核电站中得到充分应用。 爱因斯坦１９０５年在提出相对论时指出，物质的质量和能量是同一事物的两种不同形式，质量可以消失，但同时会产生能量。１９３８年，德国科学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在居里夫人实验的基础上，发现了核裂变现象：当中子撞击铀原子核时，一个铀核吸收了一个中子，分裂成两个较轻的原子核，在这个过程中质量发生亏损，因而放出很大的能量，并产生两个或三个新的中子，这就是核裂变反应。 １９４６年，在法国居里实验室工作的中国科学家钱三强、何泽慧夫妇发现了铀核的"三裂变"、"四裂变"现象，即铀原子核在中子的作用下，除了可以分裂为两个较轻的原子核外，还可以分裂为三个甚至四个更轻的原子核。只有铀－２２３、铀－２３５和钚－２３９这三种材料的原子核可以由"热中子"引起核裂变，因此它们被称为易裂材料。其中只有铀－２３５存在于界，铀－２３３、钚－２３９分别是由自然界中的钍－２３２、铀－２３８吸收中子后生成的。而在天然铀中，铀－２３５仅占０．７％，其余的９９．３％几乎都是铀－２３８。 链式裂变反应释放的核能叫做核裂变能。这种２０世纪出现的新能源，目前已占人类总能源消费量的６％。核能的和平利用，对于缓解能源短缺、减轻环境污染都具有重要意义。但是，核裂变产生的核废料、核电站能否安全运转，都引起人们的忧虑。如果利用轻原子核的聚变反应产生的核聚变能够得到工业应用，那么人类将从根本上解决能源需求的问题。核聚变能是两个轻原子核结合在一起时，由于发生质量亏损而放出的能量。核聚变的原料是海水中的氘（重氢）。早在１９３４年，物理学家卢瑟福、奥利芬特和哈尔特克已在静电加速器上用氘－氘反应制取了氚（超重氢），首次实现了聚变反应。海水里的氘只占０．０１５％，但由于地球上有大量海水，每升海水中所含的氘通过核聚变反应产生相当于３００升汽油燃烧所放出的能量，因此可以利用的核聚变材料是极为丰富的。据估计，海水中的氘通过核聚变释放的聚变能可供人类在高消费水平的基础上使用５０亿年。有关科学家们正在积极研究、一些国家政府也大力支持开发丰富而清洁的核聚变能。 美国广播公司１９９９年４月１２日播发的一篇题为《为聚变开拓未来》的消息说：使用美国最新建成的试验核反应堆的科学家们认为，他们为２１世纪开发一种安全而又取之不尽的能源--聚变能- -而进行的努力取得了进展。建在美国中部新泽西州郊区普林斯顿大学等离子体物理实验室的"国家球形核聚变实验装置（ＮＳＴＸ）" ，使支持提供聚变能研究经