高中物理第十九章第五节核力与结合能学案新人教版选修3-5

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1、第十九章原子核5核力与结合能【学习目标】1.了解四种基本相互作用，知道核力的性质。2.认识原子核的结合能及质量亏损，会用质能方程计算。3.能简单解析轻核和重核内中子数，质子数貝有不同比例的原因。【重点难点】1.核了靠什么力紧密结合在一起，形成稳定的原了核。2.结合能与比结合能的概念。【课前预习】1.核力与基本相互作用（1）核力：原子核里的Z间存在着相互作用的核力，把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原了核。（2）核力有哪些特点？①核力是强相互作用的一种表现，在它的作用范围内，核力比库仑力大得多。②核力是短程力，作用范围在1.5x10"%之内。③

2、每个核子只跟邻近的核子发生核力作用，这也称为核力的饱和性。④引起0衰变的原因是弱相互作用，该作用也是短程力，其力程比强力更短，为10-怙，作用强度比电磁力小。2.原子核中质子与中子的比例（1）自然界中较轻的原了核，质了数与中了数大致,但対于较重的原了核，中了数质子数，越重的元素，两者相差0（2）原子核越大，有些核子间的距离越来越远，随着距离的增加，核力与电磁力都会减小,但核力减小得更快。所以，原子核大到一定程度时，相距较远的质子间的核力不足以平衡它们间的库仑力，这个原子核就不稳定了。这时，不再成对地增加质子和中子，而只增加中子，中了与其他核了

3、间没冇库仑斥力，但冇相互吸引的核力，所以冇助于维持原了核的稳定。由于这个原因，稳定的重原子核里，屮子数要比质子数多。1.结合能（1）III于核子间存在着强大的，要把原子核拆解成核子，需要克服做功,也就是耍提供一定的O（2）结合能：克服核力束缚，使原了核分解为单个核了时的能量；或若干个核了在核力作用下结合成原子核时的能最。（3）比结合能：原子核的结合能与之比，也叫平均结合能。（4）核反应释放核能的条件是山比结合能较的原子核转化为比结合能较的原子核的过程。1.质量亏损、质能方程（1）爱因斯坦的质能方程。（2）质量亏损：原子核的质量组成它的核子的质

4、量Z和的现象。（3）你怎样理解质能方程E=me1?①质能方程说明，一定的质量总是跟一定的能量相对应，具体地说，一定质量的物体具有的能量是一定的，等于光速的平方与其质量的乘积。这就是所说的总能量，不是单指物体的动能、核能或其他哪一种能最，而是物体所具有的各种能最的总和。②物体的质虽越大，能量就越大。我们常见的物体的能量都很大，只是绝大部分能虽都藏于物体内部，不能被释放出来，因而无法被人们利用。③不要说成是质量转化成能量，质量和能量是两个不同的量，数值上存在简单的正比关系,在自然界中，质量和能量都是基本的守恒量。④根据质能方程，物体质量增加，则总

5、能量也随之增加，这时质能方程可写为AE二△〃皿2。【预习检测】1.对于核力，以下哪些说法是正确的（）A.核力是弱相互作用，作用力很小B.核力是强相互作用，是强力C.核子Z间的距离小于0.8xl（r,5,n时，核力表现为斥力，因此核子不会融合在一起D.人们对核力的了解很清楚，特别是在小于O.8xlO15/n时变化规律更清楚2.关于原子核中质子与中子的比例，下列说法正确的是（）A.所有原子核中质子数与中子数一定相等B.轻核中质了数与中了数大致相等C.重核中质子数大于中子数D.重核中质子数小于中子数A.核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放

6、出的能量称为结合能B.比结合能越大的原了核越稳定，因此它的结合能也一定越大C.重核与屮等质最原子核相比较，重核的结合能和比结合能都人D.小等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要人1.关于质能方程，下列哪些说法是正确的()A.质量减少，能量就会增加，在一定条件下质量转化为能量B.物体获得一定的能量，它的质量也相应地增加一定值C.物体一定有质量，但不一定有能冕，所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系D.一定量的质量总是与一定量的能量相联系的参考答案【课前预习】1.(1)核子，核力2.(1)相等，大于,越多3.(1)核力，核力，能量；(2)所

7、需要，所释放(3)核子数(4)小，大4.(1)E=me2(2)小于【预习检测】1.BC,2.BD,3.D,4.BDHuale▲堂中互动▲【典题探究】【例1】已知：氮核质量=14.00753”，氧17核的质量为=17.00454”，氨核质量MHe=4.00260u,氢核质量为Mh=1.00727“。试判断：：N+；屉->这一核反应是吸收能最还是放出能最？能最变化多少？K解析H反应前总质量：=18.01013i/,反应后总质量：=18.0118h/可以看出：反应后总质虽增加，故该反应是吸收能虽的反应。吸收的能量利用AE=A/hc2来计算，若反应过

8、程中质量增加M,就会吸收931.5MW的能量，故：AE=(18.01181-18.01013)x931.5MeV=.56MeV。【例2】一个质子和一个中子结合成一