核力与比结合能教案

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粤教版高三物理选修3《核力与结合能》教案及教学反思

粤教版高三物理选修3《核力与结合能》教案及教学反思

粤教版高三物理选修3《核力与结合能》教案及教学反思一、教学目标知识目标1.掌握核力的概念和种类。

2.掌握结合能、质量缺失和核能的概念。

3.理解强核力和弱核力的作用。

4.理解原子核的稳定性和不稳定性。

能力目标1.学生能够分析原子核的结构和稳定性。

2.学生能够解释核反应过程并能应用于实际问题。

3.学生能够设计简单的核物理实验并进行数据处理和分析。

情感目标1.培养学生的核物理兴趣和探究精神。

2.让学生了解核能在日常生活和工业生产中的应用。

3.倡导理性看待核能技术和环境保护意识。

二、教学重点1.核力的概念和种类。

2.结合能、质量缺失、核能三者之间的关系。

3.强核力和弱核力的作用。

4.原子核的稳定性和不稳定性。

三、教学难点1.核反应催生的理论探究及应用实践。

2.核反应实验的设计、实施及数据处理和分析。

四、教学设计1. 教学内容1.核力概念及种类2.强核力和弱核力的作用3.核反应过程及结构特征4.核反应实验及数据处理和分析2. 教学方法1.讲授法:围绕核力、核反应等知识点进行讲解,并结合图表形象化呈现。

2.案例分析法:引导学生观察各种常见的核反应实例,深入探究其反应特征和机制。

3.实验探究法:通过实验控制不同条件下的核反应活性,进行可比较的数据分析。

3. 教学过程第一课时:核力概念及种类1.概念和种类:学习核力的基本概念和种类,例如强核力、弱核力等。

2.作用原理:通过实例引导学生了解各种核力的作用机制。

3.定义关系:重点讲解结合能、质量缺失、核能等三者之间的关系。

第二课时:强核力和弱核力的作用1.强核力和弱核力的基本概念和性质。

2.相互作用:理解种种核素之间强作用的过程,学习在不同温度下不同的核力。

3.反应解析:通过不同的实例,掌握强、弱核力的具体应用场合以及本质。

第三课时:核反应过程及结构特征1.核反应基本概念:引导学生认识核反应的基本概念。

2.核反应工艺:通过实例深入了解核反应工艺及其广泛应用领域。

3.反应特征:分析核反应过程的特征和反映反应条件变化的指标。

核力与结合能教案设计

核力与结合能教案设计

核力与结合能教案设计教案设计:一、教学目标:1.了解核力和结合能的概念,明确二者之间的关系。

2.掌握计算结合能的方法,进一步了解核稳定性与放射性的关系。

3.理解核反应过程的基本规律,了解核能的基本应用。

二、教学重点难点:1.核力和结合能的认识。

2.结合能的计算。

3.核反应过程的基本规律。

三、教学方法:1.课前预习和教师讲解相结合,让学生对核力和结合能有初步了解。

2.引导学生自主探究,鼓励学生互动交流。

3.板书概括知识点,加深学生对知识点的理解与记忆。

四、教学过程:1.导入:教师引导学生回顾原子核结构的相关知识,然后提出问题:“原子核是如何稳定的?”2.讲解:教师讲解核力的概念、作用原理和种类,进而引出结合能的概念。

接着,教师详细介绍如何计算结合能。

3.练习:教师给出一些计算结合能的实例,让学生在思考中掌握方法,并在小组内讨论。

4.板书:教师在黑板上整理核力、结合能的概念,并给出结合能的计算公式和实例。

5.课堂互动:教师引导学生进行小组讨论,让学生就核力、结合能的概念、计算方法以及核反应的基本规律进行探讨和交流。

6.拓展:教师介绍核反应的基本概念,让学生了解核反应的种类、过程,以及核反应的基本应用。

7.课堂小结:教师引导学生进行小结,让学生在深入学习和思考的基础上,加深对核力、结合能、核反应等知识点的理解。

五、教学评价:教师对学生的学习情况进行评价,了解学生的掌握程度和思考深度,并及时记录问题反馈给学生和家长。

结合课堂的互动交流和作业情况,对学生的综合表现进行评价。

六、教学延伸:1.指导学生阅读相关的科普资料,了解核能的基本概念和应用。

2.在实验室或博物馆进行相关的实物展示或观察,直观感受核力和结合能的本质。

3.组织学生集体观看与核能相关的电影或纪录片,增强学生对核能的了解和认识。

教学设计4:19.5 核力与结合能

教学设计4:19.5 核力与结合能

5 核力与结合能新课标要求1.内容标准(1)知道原子核的组成。

知道放射性和原子核的衰变。

会用半衰期描述衰变速度,知道半衰期的统计意义。

(2)了解放射性同位素的应用。

知道射线的危害和防护。

例1 了解放射性在医学和农业中的应用。

例2 调查房屋装修材料和首饰材料中具有的放射性,了解相关的国家标准。

(3)知道核力的性质。

能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因。

会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。

(4)认识原子核的结合能。

知道裂变反应和聚变反应。

关注受控聚变反应研究的进展。

(5)知道链式反应的发生条件。

了解裂变反应堆的工作原理。

了解常用裂变反应堆的类型。

知道核电站的工作模式。

(6)通过核能的利用,思考科学技术与社会的关系。

例3 思考核能开发带来的社会问题。

(7)初步了解恒星的演化。

初步了解粒子物理学的基础知识。

例4 了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用。

2.活动建议:(1)通过查阅资料,了解常用的射线检测方法。

(2)观看有关核能利用的录像片。

(3)举办有关核能利用的科普讲座。

新课程学习19.5 核力与结合能★新课标要求(一)知识与技能1.知道核力的概念、特点及自然界存在的四种基本相互作用;2.知道稳定原子核中质子与中子的比例随着原子序数的增大而减小;3.理解结合能的概念,知道核反应中的质量亏损;4.知道爱因斯坦的质能方程,理解质量与能量的关系。

(二)过程与方法1.会根据质能方程和质量亏损的概念计算核反应中释放的核能;2.培养学生的理解能力、推理能力、及数学计算能力。

(三)情感、态度与价值观1.使学生树立起实践是检验真理的标准、科学理论对实践有着指导和预见作用的能力;2.认识开发和利用核能对解决人类能源危机的重要意义。

★教学重点质量亏损及爱因斯坦的质能方程的理解。

★教学难点结合能的概念、爱因斯坦的质能方程、质量与能量的关系。

★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。

19.5 核力与结合能 高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (5)

19.5 核力与结合能   高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (5)

5 核力与结合能三维教学目标1、知识与技能(1)知道核力的概念、特点及自然界存在的四种基本相互作用;(2)知道稳定原子核中质子与中子的比例随着原子序数的增大而减小;(3)理解结合能的概念,知道核反应中的质量亏损;(4)知道爱因斯坦的质能方程,理解质量与能量的关系。

2、过程与方法(1)会根据质能方程和质量亏损的概念计算核反应中释放的核能;(2)培养学生的理解能力、推理能力、及数学计算能力。

3、情感、态度与价值观(1)使学生树立起实践是检验真理的标准、科学理论对实践有着指导和预见作用的能力;(2)认识开发和利用核能对解决人类能源危机的重要意义。

教学重点:质量亏损及爱因斯坦的质能方程的理解。

教学难点:结合能的概念、爱因斯坦的质能方程、质量与能量的关系。

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。

教学过程:(一)引入新课氦原子核中有两个质子,质子质量为m p=1.67×10-27kg,带电量为元电荷e=1.6×10-19C,原子核的直径的数量级为10-15m,那么两个质子之间的库仑斥力与万有引力两者相差多少倍?(两者相差1036倍)在原子核那样狭小的空间里,带正电的质子之间的库仑斥力为万有引力的1036倍,那么质子为什么能挤在一起而不飞散?会不会在原子核中有一种过去不知道的力,把核子束缚在一起了呢?今天就来学习这方面的内容。

(二)进行新课1、核力与四种基本相互作用20世纪初人们只知道自然界存在着两种力:一种是万有引力,另一种是电磁力(库仑力是一种电磁力)。

在相同的距离上,这两种力的强度差别很大。

电磁力大约要比万有引力强1036倍。

基于这两种力的性质,原子核中的质子要靠自身的引力来抗衡相互间的库仑斥力是不可能的。

核物理学家猜想,原子核里的核子间有第三种相互作用存在,即存在着一种核力,是核力把核子紧紧地束缚在核内,形成稳定的原子核,后来的实验证实了科学家的猜测。

5核力与结合能-人教版选修3-5教案

5核力与结合能-人教版选修3-5教案

核力与结合能-人教版选修3-5教案一、教学目标1.掌握核力的概念、性质及作用;2.理解原子核的结合能;3.能够计算原子核的结合能。

二、教学重点1.核力的概念、性质及作用;2.原子核的结合能的概念和计算方法。

三、教学难点1.如何理解原子核的结合能。

四、教学过程1. 导入(5分钟)通过介绍通俗易懂的例子,引导学生认识核力的重要性及作用。

2. 讲解核力的概念、性质及作用(10分钟)•核力的概念:核力是一种极强的作用力,只存在于原子核内部,能维持原子核的稳定和紧密结合。

•核力的性质:源于反应堆内的原子核间自发发生的核反应或自然界中核反应产生的裂变和聚变过程。

•核反应的作用:核反应的时候,开天辟地的核能爆发,这份炽热的能量能够推动无数工业生产的进步。

3. 讲解原子核的结合能(10分钟)•原子核的结合能,指原子核中质子和中子的相互作用能量。

•原子核中质子和中子之间存在相互吸引作用,这种相互吸引的力,使核子附着在一起,形成原子核。

•原子核结合能的大小是衡量核稳定性的重要指标。

4. 计算原子核的结合能(30分钟)以氦原子核为例,进行原子核结合能的计算。

氦原子核的核子组成为2个质子和2个中子。

根据式子E=mc^2,计算其中一个质子质量和一个中子质量的能量,然后用全部的4个质子和中子的质量减去这个能量的总和,就得到氦原子核的结合能。

具体可通过学生实践、计算和讨论,达到计算原子核结合能的目的。

5. 小结(5分钟)回顾本次课程的要点,梳理核力与结合能的关系,宣传核能的重要性。

五、课后作业1.回答:什么是核力?它的作用是什么?2.分享:向家人或朋友介绍一些核能的基本知识。

六、教学反思核力与结合能作为物理选修3的一门重要课程,可以培养学生的物理思维和计算能力,培养学生对于科学知识的兴趣和探究精神。

本次课程的组织安排要紧密结合学生的实际情况,让学生明白核能的重要性和作用,培养学生对于核能的正确认识和应用价值。

同时,课程设计上要注意将抽象的物理概念融入生活中,让学生更加容易理解和掌握。

高中物理 第四章 原子核 4.4 核力与结合能教案 粤教版选修35

高中物理 第四章 原子核 4.4 核力与结合能教案 粤教版选修35

4.4 核力与结合能课堂互动三点剖析一、核力与核能1.核力是核子之间的相互作用力,其特点有:(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0.8×10-15 m 时表现为吸引力,且随距离增大而减小,超过 1.5×10-15 m,核力急剧下降几乎消失;而在距离小于0.8×10-15 m 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.2.核能由于核子间存在巨大的核力作用,所以原子核是一个坚固的集体.要把原子核拆散成核子,需要克服核力做巨大的功,需要巨大的能量.一个氘核被拆成一个中子和一个质子时,需要能量等于或大于2.2 MeV 的γ光子照射.核反应方程为γ+H 21−→−H 11+n 10. 相反的过程,当一个中子和一个质子结合成一个氘核时会释放出2.2 MeV 的能量.这个能量以γ光子的形式辐射出去.核反应方程为H 11+n 10−→−H 21+γ. 由于核力的存在,核子结合成原子核时要放出一定的能量,原子核分解成核子时,要吸收同样多的能量.核反应中放出或吸收的能量称为核能.二、质量亏损和质能方程1.质量亏损Δm凡是释放核能的核反应,反应后各原子核(新生核)及微观粒子的质量(即静止质量)之和都会变小,两者的差值就叫做质量亏损.(凡吸收能量的核反应,其生成物的质量之和大于反应物的质量之和)2.质能方程爱因斯坦的相对论指出,物体的能量和质量之间存在着密切的联系,其关系是E=mc 2.这就是著名的爱因斯坦质能联系方程,简称质能方程.方程的含义是:物体具有的能量与它的质量之间存在着简单的正比关系.物体的能量增大质量也增大,能量减少质量也减少.若质量亏损为Δm,那么对应的能量为ΔE=Δm·c 2.由于c 2这个数值巨大,因而物体的能量是十分可观的、质量为1 kg 的物体所具有能量为9×1016 J,这一能量相当于一个100万kW的发电厂三年的发电量.3.核能的计算方法(1)根据爱因斯坦质能方程,用核子结合成原子核时质量亏损乘以真空中光速的平方:ΔE=Δm·c 2(2)根据1原子质量单位(u )相当于931.5 MeV 能量,用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV ,即ΔE=Δm×931.5 MeV各个击破【例1】 关于核力的说法正确的是( )A.核力同万有引力没有区别,都是物体间的作用B.核力就是电磁力C.核力是短程力,作用范围在1.5×10-15 m 之内D.核力与电荷有关解析:核力是短程力,超过1.5×10-15m ,核力急剧下降几乎消失,故C 项对,核力与万有引力、电磁力不同,故A 、B 两项不对,核力与电荷无关.故D 项错.答案:C类题演练1核能是怎样产生的,试说说自己的理解.解析:能与功、力密切相联系,核能也不例外.核反应中核能的吸收和释放与核力的作用有关.当核子结合成原子核时,核力对核子做功,类似于重力对重物做功将重力势能转化为动能,要释放能量;当原子核分裂为核子时,要克服核力做功,所以从外界吸收能量.由于核力强大,所以核能的吸收和释放比其他形式的能量的吸收和释放要巨大得多.变式提升核子结合成原子核或原子核分解为核子时,都伴随着巨大的能量变化,这是因为( )A.原子核带正电,电子带负电,电荷间存在很大的库仑力B.核子具有质量且相距很近,存在很大的万有引力C.核子间存在着强大的核力D.核子间存在着复杂磁力解析:核反应中核能的变化是因为核子间存在着特别强大的核力,不是因为万有引力,也不是因为库仑力或磁场力,这些力与核力相比都很大.故仅C 项正确.答案:C【例2】 下列说法中,正确的是( )A.爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量,它们之间可以相互转化B.由E=mc 2可知,能量与质量之间存在着正比关系,可以用物体的质量作为它所蕴藏的能量的量度C.核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转变成的D.因在核反应中能产生能量,有质量的转化,所以系统只有质量数守恒,系统的总能量和总质量并不守恒解析:E=mc 2说明能量和质量之间存在着联系,即能量与质量之间存在着正比关系,并不是说明了能量和质量之间存在相互转化的关系,故A 项错误,而B 项正确;核反应中的“质量亏损”并不是质量消失,实际上是由静止的质量变成运动的质量,并不是质量转变成能量,故C 项错误;在核反应中,质量守恒,能量也守恒,在核反应前后只是能量的存在方式不同,总能量不变,在核反应前后只是物质由静质量变成动质量,故D 项错误。

核力与结合能教案设计

核力与结合能教案设计

核力与结合能教案设计
核力与结合能教案设计
一、教学目标:
1. 理解核力的概念及作用;
2. 掌握结合能的概念和计算方法;
3. 了解核反应和核能。

二、教学重点与难点:
1. 理解核力的概念及作用;
2. 掌握结合能的概念和计算方法。

三、教学内容及方法:
1. 核力的概念和作用:通过讲解核力的定义及其在原子核中的作用,引导学生了解原子核的稳定性和不稳定性原因;
2. 结合能的概念:通过解释结合能的定义和计算公式,培养学生计算结合能的能力;
3. 核反应和核能:通过介绍核反应和核能的概念以及实际应用,启发学生对于核能的理解和认识。

四、教学过程:
1. 导入:教师通过介绍核能的定义和概念,引出本节课的教学内容:核力和结合能;
2. 核力的概念和作用:通过讲解核力的定义和在原子核中的应用,让学生了解原子核的构成及其稳定性和不稳定性原因;
3. 结合能的概念:通过解释结合能的定义和计算公式,引导学生计算结合能的方法;
4. 核反应和核能:通过介绍核反应和核能的概念及其在现实中的应用(如核电站等),启发学生对于核能的认识;
5. 练习和巩固:教师提供结合能的计算题目,让学生自行计算,加深学生对于结合能的理解和掌握;
6. 课堂小结:教师对于本节课的内容进行总结,概括本节课的重点和
难点。

五、教具材料:PPT课件、白板、黑板、计算器等。

六、教学评价:
1. 课堂表现:学生是否认真听讲,积极回答问题;
2. 练习成绩:学生是否熟练掌握结合能的计算方法;
3. 课堂问答:学生是否能够对于核力、结合能、核反应和核能等内容进行简要的概括和说明。

《核力与结合能》 学历案

《核力与结合能》 学历案

《核力与结合能》学历案一、学习目标1、理解核力的概念,知道核力的特点。

2、理解结合能和比结合能的概念,知道它们的物理意义。

3、能够运用质能方程计算结合能,并能解释原子核能释放能量的原因。

二、知识回顾1、原子核的组成原子核由质子和中子组成,质子带正电,中子不带电。

2、原子的质量原子的质量主要集中在原子核上,电子的质量很小,可忽略不计。

3、电荷守恒和质量数守恒在核反应中,电荷数守恒,质量数守恒。

三、新课导入我们知道,原子核是由质子和中子组成的。

然而,质子都带正电,它们之间存在着静电斥力。

那么,是什么力量把质子和中子紧紧地束缚在原子核内,使原子核保持稳定呢?这就涉及到核力的概念。

同时,原子核具有一定的能量,这种能量与核子之间的结合情况有关,这就是结合能。

接下来,让我们一起深入探究核力与结合能的奥秘。

四、核力1、核力的概念核力是把核子(质子和中子)紧紧束缚在原子核内的力。

2、核力的特点(1)短程力:核力在约 10^(-15)m 的距离内起作用,超过这个距离,核力就迅速减小为零。

(2)强相互作用:核力是一种很强的相互作用力,比库仑力大得多。

(3)饱和性:每个核子只与相邻的几个核子发生核力作用,而不是与原子核内所有的核子都发生作用。

(4)核力与电荷无关:无论是质子与质子、质子与中子,还是中子与中子之间,核力的大小和性质基本相同。

五、结合能1、结合能的概念把原子核拆散成核子所需要的能量,或者把核子结合成原子核所释放的能量,叫做结合能。

2、结合能的计算例如,一个质子和一个中子结合成氘核时,释放出22 MeV 的能量,这就是氘核的结合能。

结合能可以通过爱因斯坦的质能方程 E = mc²来计算,其中 E 表示能量,m 表示质量亏损,c 为真空中的光速。

六、比结合能1、比结合能的概念原子核的结合能与核子数之比,称为比结合能。

2、比结合能的意义比结合能的大小反映了原子核的稳定程度。

比结合能越大,原子核越稳定。

第3节 核力与结合能 教学设计

第3节 核力与结合能 教学设计

第3节核力与结合能[学习目标]1.了解四种基本相互作用,知道核力的性质。

2.知道原子核的结合能和比结合能的概念。

3.知道什么是质量亏损,能应用质能方程进行计算。

知识点1核力与四种基本相互作用1.万有引力:引力是自然界的一种基本相互作用,地面物体所受的重力只是引力在地球表面附近的一种表现。

2.电磁相互作用:电荷间的相互作用、磁体间的相互作用,从本质上说是同一种相互作用的不同表现,这种相互作用称为电磁相互作用或电磁力。

它也是自然界的一种基本相互作用。

宏观物体之间的压力、拉力、弹力、支持力等等,都起源于这些电荷之间的电磁相互作用。

3.强相互作用:原子核中的核子之间存在一种很强的相互作用,即存在一种核力,它使得核子紧密地结合在一起,形成稳定的原子核,这种作用称为强相互作用。

它的作用范围只有约10-15 m,超出这个界限,该力实际上已经不存在了,它是短程力。

4.弱相互作用:在某些放射现象中起作用的还有另一种基本相互作用,称为弱相互作用。

弱相互作用是引起原子核β衰变的原因,即引起中子—质子转变的原因。

弱相互作用也是短程力,其力程比强相互作用更短,只有10-18 m。

[判一判]1.(1)原子核中粒子所受的万有引力和电磁力可以达到平衡。

()(2)核力是强相互作用,在任何情况下都比库仑力大。

()(3)弱相互作用是引起原子核β衰变的原因。

()提示:(1)×(2)×(3)√知识点2结合能1.结合能:原子核是核子凭借核力结合在一起构成的,要把它们分开,也需要能量,这就是原子核的结合能。

2.比结合能:原子核的结合能与核子数之比,叫作比结合能,也叫作平均结合能。

比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定。

知识点3质量亏损1.质能方程物体的能量与它的质量的关系是:E=mc2。

2.质量亏损原子核的质量小于组成它的核子的质量之和的现象。

[判一判]2.(1)原子核的结合能就是核子结合成原子核时需要的能量。

核力与结合能 教学设计 说课稿 教案

核力与结合能  教学设计 说课稿 教案

核力与结合能(一)引入新课提问1:氦原子核中有两个质子,质子质量为mp=1.67×10-27kg,带电量为元电荷e=1.6×10-19C,原子核的直径的数量级为10-15m,那么两个质子之间的库仑斥力与万有引力两者相差多少倍?(两者相差1036倍)提问2:在原子核那样狭小的空间里,带正电的质子之间的库仑斥力为万有引力的1036倍,那么质子为什么能挤在一起而不飞散?会不会在原子核中有一种过去不知道的力,把核子束缚在一起了呢?今天就来学习这方面的内容。

(二)进行新课1、核力与四种基本相互作用提示:20世纪初人们只知道自然界存在着两种力:一种是万有引力,另一种是电磁力(库仑力是一种电磁力)。

在相同的距离上,这两种力的强度差别很大。

电磁力大约要比万有引力强1036倍。

基于这两种力的性质,原子核中的质子要靠自身的引力来抗衡相互间的库仑斥力是不可能的。

核物理学家猜想,原子核里的核子间有第三种相互作用存在,即存在着一种核力,是核力把核子紧紧地束缚在核内,形成稳定的原子核,后来的实验证实了科学家的猜测。

提问1:那么核力有怎样特点呢?(1)核力特点:第一、核力是强相互作用(强力)的一种表现。

第二、核力是短程力,作用范围在1.5×10-15 m 之内。

第三、核力存在于核子之间,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。

总结:除核力外,核物理学家还在原子核内发现了自然界的第四种相互作用—弱相互作用(弱力),弱相互作用是引起原子核β衰变的原因,即引起中子转变质子的原因。

弱相互作用也是短程力,其力程比强力更短,为10-18m,作用强度则比电磁力小。

(2)四种基本相互作用力:弱力、强力、电磁力、引力和分别在不同的尺度上发挥作用:①弱力(弱相互作用):弱相互作用是引起原子核β衰变的原因→短程力;②强力(强相互作用):在原子核内,强力将核子束缚在一起→短程力;③电磁力:电磁力在原子核外,电磁力使电子不脱离原子核而形成原子,使原了结合成分子,使分子结合成液体和固体→长程力;④引力:引力主要在宏观和宇观尺度上“独领风骚”。

教学设计2:5.3核力与结合能

教学设计2:5.3核力与结合能
教学过程
教学环节
(含备注)
教学内容
引入新课
讲授新课
课后作业
一.引入新课
在原子核里,是什么力量把带正电的质子紧紧地束缚在一起而不飞散开呢?
二.进行新课
(一)核力与四种基本相互作用
1.四种基本相互作用:引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。
2.电磁相互作用:电荷间的相互作用、磁体间的相互作用,从本质上讲是同一种相互作用的不同表现,这种相互作用称为电磁相互作用或电磁力。宏观物体之间的压力、拉力、弹力、支持力等等,都起源于电荷之间的电磁相互作用。
总质量=静止质量+因运动增加的质量。
光子没的静止质量。
学生很容易从字面上得出错误结论:
①质量就是能量、能量就是质量,质量可以转化能量,能量可以转化质量。
②在核反应中不遵守质量守恒定律、能量守恒定律;
(四)117页例题讲解、体会质量亏损与比结合能。
(五)核反应与原子核的比结合能
图5.3-4中等大小的核的比结合能最大,最稳定。聚变与裂变会释放能量。
5.3核力与结合能
上课时间:年月日
题课
选择性必修三第五章第3节:核力与结合能
课型

课时
1
教学目标
1.知道四种基本相互作用,知道核力的性质。
2.认识原子核的结合能和比结合能的概念。
3.能用质量亏损和质能方程计算核能相关的问题。
学习重点
结合能和比结合能、质量亏损和质能方程
学习难点
比结合能与原子核的稳定性、质量与能量关系
(的原因。
(二)结合能
1.结合能:原子核是核子凭借核力结合在一起构成的,要把它们分开,也需要能量,这就是原子核的结合能。这个能量也是核子结合成原子核而释放的能量。

核力与比结合能教案

核力与比结合能教案

14.5核力与结合能教学目标:1.了解四种相互作用,知道核力的特点。

2.认识原子核的结合能及质量亏损,并能应用质能方程进行计算。

3.能简单解释轻核和重核内中子数、质子数具有不同比例的原因教学重难点:1.理解核力的特点2.理解原子核中质子和中子的比例问题3.质量亏损的计算,结合能和比结合能的理解和计算。

教学过程:一、引入:原子核的半径约为10-15m , 只相当原子半径的万分之一。

在这么小的空间里带正电的质子与质子间的库仑斥力是很大,万有引力太小,只有库仑力的10-36。

那么质子为什么能挤在一起而不飞散?会不会在原子核中有一种过去不知道的力,把核子束缚在一起了呢?今天就来学习这方面的内容,也就是第五节:核力与结合能二、授新1.核力与四种相互作用:万有引力相互作用,电磁相互作用,强相互作用,弱相互作用。

(1)核力的特点:①核力是四种相互作用中的强相互作用(强力)的一种表现。

在原子核尺度内,核力比库仑力大得多。

②核力是短程力。

约在10-15m量级时起作用,距离大于0.8×10-15m时为引力, 距离为10×10-15m时核力几乎消失,距离小于0.8×10-15m时为斥力,因此核子不会融合在一起。

③核力具有饱和性。

每个核子只跟相邻的核子发生核力作用,这种性质称之为核力的饱和性。

④核力具有电荷无关性。

对给定的相对运动状态,核力与核子电荷无关。

(2)弱相互作用弱相互作用是引起原子核发生β衰变的原因,即引起中子→质子转变的原因。

弱相互作用也是短程力,其力程比强力更短,为10-18m,作用强度比电磁力弱。

2.原子核中质子和中子的比例轻核(原子序数小于20)的质子数和中子数大致相等;对轻核而言,核子数量相对较小,核子间距处于核力作用范围之内,由于核力远大于电磁力,即使质子和中子成对出现,强大的核力也可以将核子紧紧地束缚在原子核的范围之内,形成稳定的原子核。

重核(原子序数大于20)的质子数小于中子数;对于重核而言,核子数量大,核子间距也大,由于核力的饱和性,核力会因为核子间距的变大而大幅度减小,甚至小于电磁力。

第5章第3节核力与结合能教学设计

第5章第3节核力与结合能教学设计

5.3核力与结合能教学设计课题核力与结合能单元 5 学科物理年级高二学习目标物理观念:知道四种基本相互作用与核力的特点,了解结合能、比结合能和质量亏损的基本观念和相关实验。

科学思维:理解核力是短程力,掌握比结合能和质量亏损,能用质能方程进行计算,提高分析、解决问题的能力。

科学探究:通过教材上的科学推理,掌握其实质,培养科学推理的能力。

科学态度与责任:学习科学家们严谨的科学态度,坚持实事求是,培养学习、探索科学的兴趣和责任。

重点理解核力是短程力,掌握比结合能和质量亏损,能用质能方程进行计算,提高分析、解决问题的能力。

难点理解核力是短程力,掌握比结合能和质量亏损,能用质能方程进行计算,提高分析、解决问题的能力。

教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课原子核的组成原子核是由质子和中子组成的,质子和中子统称为核子.电荷数=质子数质量数=质子数+中子数=核子数核子靠什么力结合成原子核?原子核的半径约为10-15m , 只相当原子半径的万分之一。

在这么小的空间里带正电的质子与质子间的库仑斥力是很大,万有引力太小,只有库仑力的10-36。

而通常原子核是稳定的,于是核内还应有另一种力把各种核子紧紧拉在一起,此力称为核力。

回顾原子核的组成,思考核子为什么能结合成原子核。

由旧知识引发学生思考,引出新知识。

同时让学生明白新旧知识的关联。

A.核力是短程力,作用范围很小,只在邻近核子间发生B.核力可能是引力,也可能是斥力。

核力把核子紧紧束缚在核内,形成稳定的原子核,但又不会融合在一起C.质子间、中子间、质子和中子之间都可能有核力D.核力是一种弱相互作用力,在其作用范围内,核力比库仑力大得多解析:核力作用的范围在10-15 m 区域内,只在邻近核子间发生,是短程力,A 正确;核力可能表现为引力,也可能表现为斥力,B 正确;核力是核子之间的强相互作用力,C 正确;核力是一种强相互作用力,D 错误。

答案:ABC 二、结合能思考讨论:如图氦原子核是由两个质子和两个中子凭借核力结合在一起的,要把它们分开,需要吸收能量。

核力与结合能(教案)-高中物理人教版(2019)选择性必修第三册

核力与结合能(教案)-高中物理人教版(2019)选择性必修第三册

5.3核力与结合能〖教材分析〗本节内容是在学生已经掌握了原子核结构的基础上,探究是什么作业使得质子和中子可以有机地组成一个稳定的整体。

同时对核能的产生进行了探讨,介绍了爱因斯坦的质能方程,为后面学习核裂变和核聚变做出了铺垫。

〖教学目标与核心素养〗物理观念∶了解四种基本相互作用与核力的特点,理解结合能、比结合能和质量亏损的基本观念和相关实验。

科学思维∶理解引力作用是天体间的力(比较显著),电磁相互作用的表现在分子级别上,强相互作用在原子核,弱相互作用又比原子核小很多的级别上。

科学探究:通过教材上的科学推理,掌握其实质,培养科学推理的能力。

科学态度与责任∶学习科学家们严谨的科学态度,坚持实事求是,培养学习、探索科学的兴趣和责任。

〖教学重难点〗教学重点:结合能和比结合能、质量亏损。

教学难点:结合能和比结合能。

〖教学准备〗多媒体课件等。

〖教学过程〗一、新课引入原子核是由中子和质子构成的。

在原子核那样狭小的空间里,是什么力量把带正电的质子紧紧地束缚在一起而不飞散开呢?有某种力,把它们紧密的结合在了一起,这就是核力。

能够把核中的各种核子联系在一起的强大的力叫做核力。

二、新课教学(一)核力与四种基本相互作用1.引力相互作用17世纪下半叶,人们发现了万有引力。

正是万有引力把行星和恒星聚在一起,组成太阳系、银河系和其他星系(动图展示)。

引力是自然界的一种基本相互作用,地面物体所受的重力只是引力在地球表面附近的一种表现。

2.电磁相互作用动图展示:电荷间、磁体间的相互作用。

从本质上说它们是同一种相互作用的不同表现,这种相互作用称为电磁相互作用或电磁力。

它也是自然界的一种基本相互作用。

宏观物体之间的压力、拉力、弹力、支持力等等,都起源于这些电荷之间的电磁相互作用。

3.强相互作用原子核中的核子之间存在一种很强的相互作用,即存在一种核力,它使得核子紧密地结合在一起,形成稳定的原子核。

短程力:约在10-15m量级时起作用。

4.弱相互作用在某些放射现象中起作用的另一种基本相互作用。

核力与结合能教案设计

核力与结合能教案设计

核力与结合能教案设计一、教学目标1.了解核力的概念和作用;2.理解结合能的含义和计算方法;3.掌握核力和结合能的相关公式和计算方法;4.能够运用所学知识解决相关问题。

二、教学内容1.核力的概念和作用–介绍核力的定义和特点;–解释核力在原子核中的作用。

2.结合能的含义和计算方法–解释结合能的定义和物理意义;–讲解如何计算原子核的结合能。

3.相关公式和计算方法–研究质子数、中子数和原子质量之间的关系;–探讨核力常数、库仑力常数等相关公式。

4.应用实例分析–分析不同元素原子核的结合能差异;–计算特定元素原子核的结合能。

三、教学方法1.导入引导法:通过提问、展示实例等方式,引导学生思考并激发兴趣,预热本节课内容。

2.讲授法:通过讲解概念、公式和计算方法,向学生传授核力与结合能的相关知识。

3.实例演示法:选择一些典型的原子核结合能计算实例,向学生展示具体计算过程。

4.小组讨论法:组织学生分成小组,让他们在小组内讨论并解决一些实际问题,加强合作和交流能力。

5.实践操作法:提供实验器材和材料,让学生进行实验操作,观察和测量相关数据,并进行数据分析和计算。

四、评价方式1.课堂表现评价:根据学生在课堂上的回答问题、参与讨论、实验操作等方面的表现进行评价。

2.作业评价:布置相关作业,包括计算题、分析题等,通过批改作业来评价学生对核力与结合能的理解和应用能力。

3.实验报告评价:要求学生完成一个小型实验,并撰写实验报告。

通过评阅实验报告来考察学生的观察能力和数据处理能力。

五、教学流程安排时间教学环节内容10分钟导入引导提问引导:你知道原子核是由什么构成的?核力对原子核有什么影响?15分钟讲授核力概念- 核力的定义和特点- 核力在原子核中的作用15分钟讲授结合能概念- 结合能的定义和物理意义- 原子核结合能的计算方法20分钟讲授相关公式与计算- 质子数、中子数和原子质量之间的关系- 核力常数、库仑力常数等公式10分钟应用实例分析- 分析不同元素原子核的结合能差异- 计算特定元素原子核的结合能20分钟小组讨论小组讨论并解决一些实际问题10分钟实践操作进行实验操作,观察和测量相关数据,并进行数据分析和计算10分钟总结回顾对本节课内容进行总结回顾,强调重点和难点六、教学资源准备1.教师准备:–准备教案及PPT;–准备实验器材和材料;–确保教学环境安全。

教学设计3:5.3核力与结合能

教学设计3:5.3核力与结合能

5.3 核力与结合能【教学目标】一、知识与技能1.知道核力的概念、特点及自然界存在的四种基本相互作用。

2.知道稳定原子核中质子与中子的比例随着原子序数的增大而减小。

3.理解结合能的概念,知道核反应中的质量亏损。

4.知道爱因斯坦的质能方程,理解质量与能量的关系。

二、过程与方法1.会根据质能方程和质量亏损的概念计算核反应中释放的核能。

2.培养理解能力、推理能力、及数学计算能力。

三、情感、态度与价值观1.树立起实践是检验真理的标准、科学理论对实践有着指导和预见作用的能力。

2.认识开发和利用核能对解决人类能源危机的重要意义。

【教学重点】质量亏损及爱因斯坦的质能方程的理解。

【教学难点】结合能的概念、爱因斯坦的质能方程、质量与能量的关系。

【教学过程】一、新课导入原子核的核子之间存在着巨大的核力,使小小的原子核蕴藏巨大的能量。

如图,氦原子核是由两个质子和两个中子凭借核力结合在一起的,要把它们分开,需要吸收能量。

反过来,4个核子结合成氦原子核要放出能量。

当核反应发生时,要吸收或放出大量的能量。

在有质量亏损的核反应当中,放出能量。

进入20世纪以后,核能已成为能源家族中重要的一员。

二、进行新课(一)核力与四种基本相互作用1.四种基本相互作用2.核力及核力的特点(1)核力:原子核中的核子之间存在一种很强的相互作用,即存在一种核力,它使得核子紧密地结合在一起,形成稳定的原子核。

这种作用称为强相互作用。

(2)核力的特点:距离增大时,强相互作用急剧减小,它的作用范围只有约10-15m,即原子核的大小,超过这个界限,这种相互作用实际上已经不存在了,它是短程力。

例1.氦原子核由两个质子与两个中子组成,这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力,则3种力从大到小的排列顺序是()A.核力、万有引力、库仑力B.万有引力、库仑力、核力C.库仑力、核力、万有引力D.核力、库仑力、万有引力答案:D问题1.是不是从任何一种核反应中都能获得能量?提示:不是。

3 核力与结合能-人教版高中物理选择性必修 第三册(2019版)教案

3 核力与结合能-人教版高中物理选择性必修 第三册(2019版)教案

核力与结合能-人教版高中物理选择性必修第三册(2019版)教案一、教学目标1.了解核力的概念及其作用;2.掌握原子核的结构和组成;3.理解核力对原子核稳定性的影响;4.掌握结合能的概念及其计算方法。

二、教学重点1.核力的定义和作用;2.原子核的组成和结构;3.核力对原子核稳定性的影响;4.结合能的概念及其计算方法。

三、教学难点1.核力的作用及其本质;2.原子核稳定性的影响因素。

四、教学内容及方法1. 核力的概念和作用1.讲解核力的定义和性质;2.引导学生理解核力对原子核的束缚作用;3.通过实验、图示等方式,帮助学生了解核力的本质。

2. 原子核的组成和结构1.讲解原子核的组成和结构;2.通过实验、图示等方式,帮助学生了解原子核的形成和稳定性。

3. 核力对原子核稳定性的影响1.讲解核力对原子核稳定性的影响;2.引导学生了解核力的作用机制;3.通过实例分析,帮助学生掌握核力对原子核稳定性的判断。

4. 结合能的概念及其计算方法1.讲解结合能的概念和性质;2.介绍计算结合能的方法;3.通过例题讲解,帮助学生掌握结合能的计算方法。

五、教学过程1.核力的概念和作用根据学生的理解情况,讲解核力的定义和性质,并通过实验和图示,帮助学生了解核力的基本本质和对原子核的束缚作用。

2.原子核的组成和结构根据学生的掌握程度,讲解原子核的组成和结构,并通过实验、图示等方式,帮助学生理解原子核的形成过程和稳定性。

3.核力对原子核稳定性的影响讲解核力对原子核稳定性的影响机制,并通过实例分析,帮助学生掌握核力对原子核稳定性的判断方法。

4.结合能的概念及其计算方法介绍结合能的概念、性质以及计算方法,并通过例题引导学生掌握结合能的计算方法。

六、教学评估通过课堂、作业练习等方式对学生掌握情况进行评估,及时发现和纠正问题,帮助学生提高对核力和结合能的理解和掌握。

七、教学反思1.在讲解核力和原子核结构时,需要根据学生实际情况进行调整,以便更好地理解核力和原子核的本质;2.针对计算结合能等难点,需要采取更加直观的方式进行讲解和引导,以便学生更好地掌握计算方法。

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14.5核力与结合能
教学目标:
1.了解四种相互作用,知道核力的特点。

2.认识原子核的结合能及质量亏损,并能应用质能方程进行计算。

3.能简单解释轻核和重核内中子数、质子数具有不同比例的原因
教学重难点:
1.理解核力的特点
2.理解原子核中质子和中子的比例问题
3.质量亏损的计算,结合能和比结合能的理解和计算。

教学过程:
一、引入:
原子核的半径约为10-15m , 只相当原子半径的万分之一。

在这么小的空间里带正电的质子与质子间的库仑斥力是很大,万有引力太小,只有库仑力的10-36。

那么质子为什么能挤在一起而不飞散?会不会在原子核中有一种过去不知道的力,把核子束缚在一起了呢?今天就来学习这方面的内容,也就是第五节:核力与结合能
二、授新
1.核力与四种相互作用:万有引力相互作用,电磁相互作用,强相互作用,弱相互作用。

(1)核力的特点:
①核力是四种相互作用中的强相互作用(强力)的一种表现。

在原子核尺度内,核力比库仑力大得多。

②核力是短程力。

约在10-15m量级时起作用,距离大于0.8×10-15m时为引力, 距离为10×10-15m时核力几乎消失,距离小于0.8×10-15m时为斥力,因此核子不会融合在一起。

③核力具有饱和性。

每个核子只跟相邻的核子发生核力作用,这种性质称之为核力的饱和性。

④核力具有电荷无关性。

对给定的相对运动状态,核力与核子电荷无关。

(2)弱相互作用
弱相互作用是引起原子核发生β衰变的原因,即引起中子→质子转变
的原因。

弱相互作用也是短程力,其力程比强力更短,为10-18m,
作用强度比电磁力弱。

2.原子核中质子和中子的比例
轻核(原子序数小于20)的质子数和中子数大致相等;对轻核
而言,核子数量相对较小,核子间距处于核力作用范围之内,由于
核力远大于电磁力,即使质子和中子成对出现,强大的核力也可以
将核子紧紧地束缚在原子核的范围之内,形成稳定的原子核。

重核(原子序数大于20)的质子数小于中子数;对于重核而言,
核子数量大,核子间距也大,由于核力的饱和性,核力会因为核子间距的变大而大幅度减小,甚至小于电磁力。

如果质子和中子再成对出现,原子核不稳定;如果只增加中子,由于中子之间不存在库仑力,但有相互吸引的核力,所以有助于维系原子核的稳定,所以重核内中子数会明显大于质子数。

由于核力的作用范围是有限的,以及核力的饱和性,如果我们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。

例1:关于核子接合成原子核,下列说法正确的是()
A.原子核内的核子间均存在核力
B .原子核内的质子间均存在核力与库仑力
C .稳定的原子核的质子数总是与中子数相等
D .对质子数较多的原子核,其中的中子数起到增加核力,维系原子核稳定的作用
3.结合能与比结合能:
(1)结合能E :把一个原子核中结合在一起的核子彻底分开需要吸收一定的能量,分开的核子接合成原子核会释放同样多的能量。

这个能量叫做结合能E 。

(2)比结合能e :结合能与核子数的比值叫做比结合能。

n E e =。

(3)不同原子核的比结合能是不同的,中等质量的原子核
比结合能最大,轻核和重核的比结合能要小些。

比结合能越
大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定。

因为
比结合能越大,将每个核子分开所需的能量越大。

(4)核反应释放能量的计算方法:
He Th U 4223490238
92+→,设U 23892比结合能为1e ,Th 23490的比结
合能为2e ,He 42的比结合能为3e 。

则次核反应释放的能量为:1322384234e e e E -+=∆。

例2:如果把O 168分成8个质子和8个中子,
要给它多少能量?把它分成4个He 4
2,要给它多少能量?已知O 16
8的比结合能是7.98Mev ,He 42的比结合能为7.07 Mev 。

4.质量亏损
(1)爱因斯坦质能方程:E =mc 2,能量减小ΔE=Δm·c 2。

一定的质量具有的总能量是一定的。

物体的质量增加,则总能量增加,质量减小,则总能量减少。

例3:已知中子的质量m n =1.6749×10-27kg ,质子的质量为m p =1.6726×10-27kg ,氘核的质量m D =3.3436×10-27kg 。

将一个质子和一个中子结合成一个氘核,质量减小了多少?能量减小了多少?氘核的结合能是多少?比结合能是多少?
(2) 质量亏损:并不是指质量消失,减少的质量以能量的形式辐射出去了。

例4:中子和质子结合成氘核,同时释放γ光子,核反应方程是γ+→+H n H 211011,下列说法
正确的是( )
A. 反应后氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量和
B. 反应前后质量数不变,因而质量不变
C. 核子结合成核时,一定释放核能
D. γ光子具有的能量为Δm·c 2,Δm 为核反应中的质量亏损
5.核能计算办法总结:
(1)根据质量亏损计算:ΔE=Δm·c 2
(2)利用原子质量单位u 和电子伏特之间的关系计算
1u=1.66062710-⨯kg ,1ev =1.6J 1610-⨯,由E =mc 2,可算得,E=931.5MeV 。

即:质量亏损1u ,则释放931.5 MeV 的核能。

(3)根据能量守恒和动量守恒来计算核能。

(4)利用比结合能来计算核能
例5:镭核Ra 226
88发生衰变放出一个粒子变成氡核Rn 22286。

已知镭核质量为226.0254u ,氡核
的质量为222.0163u ,放出的粒子质量为4.0026u 。

(1)写出核反应方程
(2)求镭核衰变放出的能量
(3)若衰变放出的能量均转变为氡核和放出的粒子的动能,求放出粒子的动能。

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