高中物理选修3-5课件 19.5 核力与结合能

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三、结合能 1.结合能 把原子核分解为独立的核子,需要克服强大的核力做功,因此需要 吸收的能量;或核力把核子结合在一起放出的能量,称为原子核的结合 能。 2.比结合能 结合能与核子数之比称为比结合能。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。
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迁移与应用 例 1 下列说法中正确的是( )
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A.原子核内的所有质子间都存在核力和库仑力
B.对质子数较多的原子核,其中的中子起到维系原子核稳定的作用 C.重核比中等质量的核更稳定 D.两个质子之间不管距离如何,核力总大于库仑力 解析:只有相邻质子间才存在核力,选项 A、D 错误;中子与其他核 子间没有库仑斥力,但有相互吸引的核力,起到维系原子核稳定的作用, 选项 B 正确;中等质量大小的核最稳定,选项 C 错误。 答案:B
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核力与结合能
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1.能说出四种基本相互作用,记住核力的性质。 学习目标 2.认识原子核的结合能及质量亏损,能用质能方程进行有关的计 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。 重点难点 重点:结合能和比结合能。 难点:结合能的计算。
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一、核力与四种相互作用 活动与探究
1.目前物理学家提出自然界中有哪四种相互作用?这四种相互作用 在作用距离上有什么不同? 答案:四种基本相互作用
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预习交流 1
如何解释质子和中子的比例? 答案: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之间的库仑力,这个原子核 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 子与其他核子没有库仑斥力,但有相互吸引的核力,所以有助于维持原 子核的稳定。由于这个原因,稳定的重原子核里,中子数要比质子数多。 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。
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2.在宇宙演化的进程中,各种粒子有机会进行各种组合,但为什么 自然界中只有 200 多种原子核存在? 答案:当原子核内核子较多时,核子间的距离越来越远,随着距离的 增大,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之间的库仑力,这 个原子核就不稳定了。 这时,如果不再成对地增加质子和中子,而只增加 中子,中子与其他核子没有库仑斥力,但有相互吸引的核力,所以有助于 维系原子核的稳定。 由于这个原因,稳定的重原子核里,中子数要比质子 数多。 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。
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四、质量亏损 1.质量亏损 核反应前与反应后的总质量之差称为质量亏损。 2.爱因斯坦质能方程 E=mc2。 3.核能的计算 ΔE=Δmc2,其中 Δm 是质量亏损。
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预习交流 2
有人认为质量亏损就是核子的个数变少了,这种认识对不对? 答案:不对。 在核反应中质量数守恒即核子的个数不变,只是核子组 成原子核时,仿佛变“轻”了一些,原子核的质量总是小于其全部核子质 量之和,即发生了质量亏损,核子的个数并没有变化。
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一、核力与四种基本相互作用 1.什么是核力 组成原子核的核子之间有很强的相互作用力,使核子能够克服库 仑斥力而紧密地结合在一起,这种力称为核力。 2.核力是短程力 核力是一种强相互作用力,在它的作用范围内比库仑力大得多;核 力是一种短程力,作用范围仅局限于 1.5×10-15 m,在大于 0.8× 10-15 m 时 表现为引力,超过 1.5× 10-15 m 时,核力急剧下降为零;而距离小于 0.8× 10-15 m 时,核力为斥力。 3.核力的饱和性 每个核子只跟相邻的核子发生核力的作用。
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二、原子核中质子与中子的比例 1.轻原子核 自然界中较轻的原子核,质子数与中子数大致相等。 2.重原子核 对于较重的原子核,中子数大于质子数,越重的元素,两者相差就越 大。
5 核力与结合能 课前预习导学 课堂合作探究 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE HEZUO T 问题 当堂 导学 检测 迁移训练 1 科学研究表明,自然界存在四种基本相互 作用。我们知道分子之间也存在相互作用的引力和斥力,那么分子力实