2018-2019高中物理第十九章原子核第五节核力与结合能学案新人教版选修

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1、2018-2019高中物理第十九章原子核第五节核力与结合能学案新人教版选修　学习目标※知道核力及其作用过程※了解原子核中质子与中子的比例※※掌握结合能与质量亏损　知识导图知识点1　核力与四种基本相互作用1．核力组成原子核的__每个相邻核子__之间存在着一种特殊的力，这种力叫做核力。2．核力的性质核力有着完全不同于万有引力和静电力的一些性质。(1)核力是强相互作用(强力)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__1.5×10－15__m之内，核力在大于0.8×10－15m时表现为__吸引__力，且随距离增

2、大而减小，超过1.5×10－15m，核力急剧下降几乎消失；而在距离小于0.8×10－15m时，核力表现为__斥力__，因此核子不会融合在一起。(3)每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，这种性质称为核力的__饱和性__。3．四种基本相互作用(1)万有引力(长程力)(2)电磁相互作用(长程力)(3)强相互作用(短程力)(4)弱相互作用(短程力)知识点2　原子核中质子与中子的比例1．较轻的原子核质子数和中子数__大致相等__。2．轻重原子核中子数__大于__质子数，越重的原子核两者相差越多。知识点3　结合能1．结合能核子结合成原子核时__放出__的能量，或原

3、子核分解成核子时__吸收__的能量，都叫做原子核的结合能。2．比结合能原子核的结合能与其__核子数__之比，称做比结合能。3．比结合能与原子核的稳定性比结合能的大小能够反映核的稳定程度，__比结合__能越大，原子核就越难拆开，表示该核就越稳定。知识点4　质能方程1．质量亏损组成原子核的__核子__的总质量与新__原子核__的质量之差，叫做核的质量亏损。2．质能方程E＝__mc2__这就是著名的爱因斯坦质能方程。预习反馈『判一判』(1)原子核中的质子是靠自身的万有引力聚在一起的。(×)(2)核力是强相互作用力，在原子核的尺度内，核力比库仑力大多得。(√)

4、(3)在原子核的组成中，质子数等于中子数。(×)(4)原子核大到一定程度，原子核就不稳定了。(√)(5)组成原子核的核子越多，它的结合能就越高。(√)(6)结合能越大，核子结合得越牢固，原子越稳定。(×)『选一选』(多选)对结合能、比结合能的认识，下列说法正确的是(　AD　)A．核子结合为原子核时，一定释放能量B．核子结合为原子核时，可能吸收能量C．结合能越大的原子核越稳定D．比结合能越大的原子核越稳定解析：由自由核子结合成原子核的过程中，核力做正功，释放出能量。反之，将原子核分开变为自由核子，它需要吸收相应的能量，该能量即为结合能，故A正确，B错误；

5、对核子较多的原子核的结合能越大，但它的比结合能不一定大，比结合能的大小反映了原子核的稳定性，故C错误，D正确。『想一想』原子核内核子之间存在着强大的核力，为什么核子不能融合在一起？答案：核子间存在核力，当核力的作用范围小于0.8×10－15m时，核力表现为斥力，因此核子不会融合在一起。探究一　对原子核稳定性的理解　S　1如图为3H和3He的原子核结构示意图。(1)核子之间都有相互作用的核力，说明核力与电荷有什么关系？(2)质子之间除了核力外还有什么作用力？提示：(1)核力与电荷无关。(2)还有库仑力，万有引力。G　1．原子的稳定性原子核大到一定程度时，

6、相距较远的质子间的核力非常小，较多的质子聚集在一起的核力不足以平衡它们之间的库仑力，原子核就不稳定了。这时，如果不再成对地增加质子和中子，而只增加中子，中子与其他核子间没有库仑斥力，但有相互吸引的核力，有助于维系原子核的稳定性。2．核力的饱和性稳定的重原子核里，中子数要比质子数多。由于核子的作用范围是有限的，核力具有饱和性，如果我们继续增大原子核，一些核子间的距离会大到其间根本没有核力的作用，这时即使再增加中子，形成的核也一定是不稳定的。所以，原子核大小也受到限制。特别提醒：核力与带电荷情况无关。无论是质子间、中子间、质子和中子间均存在核力，且是相同的

7、。D　典例1　关于原子核中质子和中子的说法，正确的是(　D　)A．原子核中质子数和中子数一定相等B．稳定的重原子核里，质子数比中子数多C．原子核都是非常稳定的D．由于核力的作用范围是有限的以及核力的饱和性，不可能无节制的增大原子核而仍稳定存在解题指导：解答本题需思考以下两个问题(1)原子核内的质子数与中子数的分配比例是怎样的？(2)原子核能否无节制地增大？解析：原子核中质子数和中子数不一定相等，特别是在原子序数越大的原子核中，中子数比质子数多，且原子序数大的和小的都没有中等质量原子核稳定，故A、B、C错误；又由于核力是短程力及饱和性的特点，使原子核不可

8、能无节制的增大，故D正确。,　　〔对点训练1〕　关于核力的说法正确的是(　C　)A．核力同万有