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《高中物理第十九章原子核5核力与结合能课堂互动学案新人教版选修3-5》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、5核力与结合能课堂互动三点剖析一、结合能的理解1.结合能原子核的核子间存在强大的核力，使得原子核成为一个坚固的集合体，要把原子核中的核子拆散，就得克服核力而做巨大的功；反之，要把核子集合成一个原子核，则能放出巨大的能量.结合能并不是由于核子结合成原子核而具有的能量，而是为把核子分开而需要的能量.比结合能越大，把核子分开而需要的能量就越多，原子核越稳定.2.质量亏损光子的能量光子的静质量为零，按相对论，光子的运动质量为：兀丁口;牝里.核反应中,当计算c进光子的质量后，反应前后的质量仍是守恒量.3.如果物体的能量增加
2、了△£,物体的质暈也相应地增加△m,反过来也一样.符合△£=△山・『的关系.二、核能的计算根据爱因斯坦的质能方程，核反应中释放的核能的计算式为AE=Amc2,其中Am为质量亏损，c为光速，AE是与亏损质量相对应的能量.核能计算有两种方法：1.用AAme2计算，计算时Am的单位是“kg”,c的单位是“m/s”,AE的单位是“J”.2.用AE=AmX931.5MeV计算，因1u相当于931.5MeV的能量，所以计算时Am的单位是“u”，AE的单位是“MeV”.三、核力的理解1.粒子间的四种基本相互作用，即强相互作用、
3、电磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用.2.核力的儿个特点：(1)核力是一种短程力•可分为三段：①短程部分：小于0.8X1015m,表现为很强的斥力,保证了原子核不致坍缩.②中程部分：0.8X1015m-1.5X10-15m,表现为很强的引力，其强度比库仑力大得多，使原子核中的质子不致因互相排斥而散裂.③长程部分：大于1.5X1015ni,表现为很弱的、儿乎消失的吸引力.(2)核力的饱和性，也就是原子核中的核子只与其附近的儿个核子有作用力，而不是与原子核中的所有核子有作用力.(3)核力的电荷无关性，即核子之间的相
4、互作用，无论是质子与质子、质子与中子、中子与中子，它们之间核力是相等的.各个击破【例1】“原子质量单位”是原子物理中常用的一个特殊单位，符号为u,1u=l.6606X10-27kg.已知碳T2原子的质量是12.000000u,一个碳T2原子可以看作是由6个氢原子(每个氢原子的质量是1.007825u)和6个中子组成(每个中子的质量是1.008665u),求碳-12原子核的结合能.解析：在计算碳核的质量亏损时，因为与电子的能量有关的部分在相减过程中能消去.6个中子的总质量：6m„=6X1.008665u=6.051
5、990u6个氢原子的总质量：6mH=6X1.007825u=6.046950u中子和氢原子的质量和：6mn+6mH=12.098940u碳-12原子的质量：叹二12.000000u质量亏损：Am=0.098940u=l.643X10-28kg碳-12核的结合能：1.643x10_2Sx(2.997xlO8)2„“°=——eV=99.2MeV.1.6602xIO-19答案：碳T2核的结合能是99.2MeV【例2］云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中，一静止的质量为M的原子核在云室中发生一次a衰变，a粒子的质量为hi,
6、电荷量为q,其运动轨迹在与磁场垂直的平面内.现测得a粒子运动的轨道半径为R,试求在衰变过程中的质量亏损.(涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不汁)2解析：令V表示Q粒子的速度，由洛伦兹力和牛顿定律得：qvB=M—•令d表示衰变后R剩余核的速度，在考虑衰变过程中系统的动量守恒时，因为亏损质量很小，可不予考虑，由动量守恒可知：(M-m)v'=mv在衰变过程中，«粒子和剩余核的动能來自于亏损质量，即Am•c2=—(M~m)v'2+—mv222解得：&m=—.2c2M(M-m)答案:m(qBR)22c2M(M-m)温馨提示
7、:本题把带电粒子在磁场中运动、动量守恒、爱因斯坦质能方程等知识点很好地综合起來，对综合分析能力有较高的要求.【例3】自然界中存在几种相互的作用？它们的特点如何？简答:按照现代物理学的观点，支配物质世界各种运动现象的力可归结为四种基本相互作用，这就是：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用.引力相互作用和电磁相互作用是长程力，它们的作用范围从理论上说是无限大•强相互作用和弱相互作用是短程力，弱相互作用只在IO'15m范围内才有显著作用，弱相互作用的力程更短,不超过10"m.引力作用是所有物质客体Z间都存
8、在的一种相互作用，称为万有引力，由于引力常量G很小，对于通常大小的物体，它们之间的引力是非常弱的，所以，对一般物体之间以及原子、分子间存在的万有引力常常忽略不计.但是，当物体的质量很大吋，引力作用就十分重要了.因此，引力作用成为星体之I'可以及星体与其附近物体之间的相互作用.电磁相互作用，包括静止电荷之间以及运动电荷之间的相互作用•静止的点电荷之间的相互作用力，是法国物理
