核力與結(jié)合能高二物理精編動(dòng)態(tài)課件（人教版2019選擇性必修第三冊(cè)）

03.核力與結(jié)合能圖片區(qū)在原子核這校狹小的空間里，帶正電的質(zhì)子之間的庫(kù)侖斥力非常大，但原子核還是穩(wěn)定的，核子能夠緊緊的束縛在一起沒(méi)有飛散，說(shuō)明核子之間還存在一種更強(qiáng)的力來(lái)維持原子核的穩(wěn)定，我們把這種力稱(chēng)之為核力，也叫強(qiáng)力。一.核力與四種基本相互作用1.四種基本相互作用：①引力相互作用：萬(wàn)有引力萬(wàn)有引力把行星和恒星聚在一起，組成太陽(yáng)系、銀河系和其他星系；地面物體所受的重力只是引力在地球表面附近的一種表現(xiàn)。②電磁相互作用：電磁力宏觀物體之間的壓力、拉力、彈力、支持力等等，都起源于這些電荷之間的電磁相互作用。同樣距離的情況下比萬(wàn)有引力強(qiáng)1035倍。③強(qiáng)相互作用：核力、強(qiáng)力原子核中的核子之間存在一種很強(qiáng)的相互作用，它使得核子緊密地結(jié)合在一起，形成穩(wěn)定的原子核。強(qiáng)相互作用的作用范圍只有約10-15m，只有相鄰核子之間才有強(qiáng)相互作用。④弱相互作用：弱力弱相互作用是引起原子核β衰變的原因，即引起中子—質(zhì)子轉(zhuǎn)變的原因。弱相互作用力程比強(qiáng)相互作用更短，只有10-18m。長(zhǎng)程力短程力二.結(jié)合能宏觀上：物體要脫離中心天體的束縛，需要能量。例如宇宙飛船要脫離地球束縛需要達(dá)到的速度。微觀上：電離（電子脫離原子核的束縛）也需要能量，那個(gè)能量就是逸出功?？梢酝ㄟ^(guò)碰撞、施加電場(chǎng)、吸收光子等途徑使它得到相應(yīng)的能量。如果要把原子核里面的核子分開(kāi)，同樣需要能量，這個(gè)能量叫結(jié)合能。二.結(jié)合能1.結(jié)合能：核子結(jié)合成原子核時(shí)釋放的能量，或原子核分解成核子時(shí)吸收的能量，叫做原子核的結(jié)合能.注意：組成原子核的核子越多，它的結(jié)合能越大。2.比結(jié)合能：原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比，叫作比結(jié)合能，也叫作平均結(jié)合能。注意：比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定。三.質(zhì)量虧損1.質(zhì)能方程：愛(ài)因斯坦給出的表示物體的能量與它的質(zhì)量的關(guān)系方程E＝mc2或者?E＝?mc22.質(zhì)量虧損：原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個(gè)現(xiàn)象叫作質(zhì)量虧損。注意：①質(zhì)量虧損表明原子核存在結(jié)合能。②物體的質(zhì)量包括靜止質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)質(zhì)量。質(zhì)量虧損指的是靜止質(zhì)量的減少，這部分質(zhì)量并沒(méi)有消失或轉(zhuǎn)化為能量，減少的靜止質(zhì)量轉(zhuǎn)化為和輻射能量有關(guān)的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量。③在核反應(yīng)中仍然遵守能量守恒定律、質(zhì)量守恒定律。④質(zhì)量是物體具有能量多少及能量轉(zhuǎn)變多少的一種量度。三.質(zhì)量虧損例1.已知中子的質(zhì)量mn為1.6749×10-27kg，質(zhì)子的質(zhì)量mp為1.6726×10-27kg，氘核的質(zhì)量mD為3.3436×10-27kg，求氘核的比結(jié)合能。注意：①不同原子核的比結(jié)合能不一樣②核子數(shù)較小的輕核和核子數(shù)較大的重核，比結(jié)合能都較小；中等核子數(shù)的原子核，比結(jié)合能較大（平均每個(gè)核子的質(zhì)量虧損較大），這樣的原子核比較穩(wěn)定.③當(dāng)比結(jié)合能較小的原子核轉(zhuǎn)化為比結(jié)合能較大的原子核時(shí)，就可釋放核能，核能就可以被利用了。三.質(zhì)量虧損例2.對(duì)于核力，以下哪些說(shuō)法是正確的(

)A．核力是弱相互作用，作用力很小B．核力是強(qiáng)相互作用，是強(qiáng)力C．核子之間的距離小于0.8×10－15m時(shí)，核力表現(xiàn)為斥力，因此核子不會(huì)融合在一起D．人們對(duì)核力的了解很清楚，特別是在小于0.8×10－15m時(shí)，核力的變化規(guī)律更清楚例3.關(guān)于核力與結(jié)合能，下列說(shuō)法不正確的是（）A．核力是短程力，與核子間的距離有關(guān)，可為引力也可為斥力B．核力具有飽和性和短程性，重核的中子數(shù)多于質(zhì)子數(shù)C．比結(jié)合能小的原子核合成或分解成比結(jié)合能大的原子核時(shí)一定釋放核能D．原子核的結(jié)合能越大，核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定BCD例4.氦原子核由兩個(gè)質(zhì)子與兩個(gè)中子組成,這兩個(gè)質(zhì)子之間存在著萬(wàn)有引力、庫(kù)侖力和核力,則三種力從大到小的順序是()A.核力、萬(wàn)有引力、庫(kù)侖力B.萬(wàn)有引力、庫(kù)侖力、核力C.庫(kù)侖力、核力、萬(wàn)有引力D.核力、庫(kù)侖力、萬(wàn)有引力例5.太陽(yáng)因核聚變釋放出巨大的能量,同時(shí)其質(zhì)量不斷減少。太陽(yáng)每秒鐘輻射出的能量約為4×1026J,根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程,太陽(yáng)每秒鐘減少的質(zhì)量最接近()3618139kgDD例6.(多選)下列關(guān)于結(jié)合能和比結(jié)合能的說(shuō)法中,正確的有()C.比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定,因此它的結(jié)合能也一定越大D.重核與中等質(zhì)量原子核相比較,重核的結(jié)合能和比結(jié)合能都大例7.關(guān)于核力的說(shuō)法正確的是(

)A.核力同萬(wàn)有引力沒(méi)有區(qū)別，都是物體間的作用B.核力就是電磁力C.核力是短程力，作用范圍在1.5×10－15m之內(nèi)D.核力與電荷有關(guān)ABC例8.原子物理中常把碳12原子質(zhì)量的1/12叫作“原子質(zhì)量單位”，用1u表示（1u＝1.6606×10-27kg）。請(qǐng)根據(jù)E＝mc2證明：lu相當(dāng)于931.5MeV的能量。已知光速c為2.9979×108m/s，元電荷e為1.6022×10-19C。例9.一個(gè)鈾核衰變?yōu)殁Q核時(shí)釋放一個(gè)α粒子。在這個(gè)衰變