53核力與結(jié)合能課件高二下學(xué)期物理人教版選擇性

§5.3核力與結(jié)合能fuxi新課導(dǎo)入【問題一】原子核的構(gòu)成？由中子和質(zhì)子構(gòu)成【問題二】在原子核那樣狹小的空間里，是什么力量把帶正電的質(zhì)子緊緊地束縛在一起而不飛散開呢？猜想：萬有引力？fuxi新課導(dǎo)入驗(yàn)證：質(zhì)子間的電磁力是萬有引力的1035倍結(jié)論：核子不可能靠自身萬有引力抗衡庫侖斥力。猜想：存在第三種力——核力，是核力把核子束縛在核內(nèi)，形成穩(wěn)定的原子核。1.知道四種基本相互作用，知道核力的性質(zhì)。2.認(rèn)識原子核的結(jié)合能和比結(jié)合能的概念。3.能用質(zhì)量虧損和質(zhì)能方程計(jì)算核能相關(guān)的問題。4.能簡單解釋輕核和重核內(nèi)中子數(shù)、質(zhì)子數(shù)具有不同比例的原因fuxi學(xué)習(xí)目標(biāo)fuxi新知探究一、核力與四種基本相互作用1.核力：原子核中的核子之間存在一種很強(qiáng)的相互作用，即存在一種核力，它使得核子緊密地結(jié)合在一起，形成穩(wěn)定的原子核.這種作用稱為強(qiáng)相互作用。2.核力的特點(diǎn)(1)核力是強(qiáng)相互作用(強(qiáng)力)的一種表現(xiàn).(2)核力是短程力，約在10－15m數(shù)量級時起作用，

距離大于0.8×10-15m時為引力，

距離小于0.8×10－15m時為斥力，

距離超過1.5×10-15m時核力幾乎消失.(3)核力具有飽和性，每個核子只跟相鄰的核子發(fā)生核力作用.(4)核力與電荷無關(guān)。核力與核子電荷無關(guān)。fuxi新知探究一、核力與四種基本相互作用3.四種基本相互作用（2）電磁力(電磁相互作用)：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。電磁力和萬有引力都是“長程力”（1）萬有引力：引力是自然界的一種基本相互作用，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)。（3）強(qiáng)相互作用：原子核中的核子之間存在一種很強(qiáng)的相互作用。（4）弱相互作用：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。弱相互作用也是短程力，其力程比強(qiáng)力更短，只有10－18m，作用強(qiáng)度則比電磁力小。fuxi典型例題【例題1】下列說法不正確的是()A.核力是短程力,作用范圍很小,只在鄰近核子間發(fā)生B.核力可能是引力,也可能是斥力。核力把核子緊緊束縛在核內(nèi),形成穩(wěn)定的原子核,但又不會融合在一起C.質(zhì)子間、中子間、質(zhì)子和中子之間都可能有核力D.核力是一種弱相互作用力,在其作用范圍內(nèi),核力比庫侖力大得多Dfuxi新知探究二、結(jié)合能【問題三】如圖氦原子核是由兩個質(zhì)子和兩個中子憑借核力結(jié)合在一起的，要把它們分開，需要吸收能量。反過來，4個核子結(jié)合成氦原子核要放出能量。那么，把核子分開需要的能量與核子結(jié)合放出的能量有什么關(guān)系?fuxi新知探究二、結(jié)合能1.結(jié)合能:原子核是核子憑借核力結(jié)合在一起構(gòu)成的，要把它們分開，也需要能量，這就是原子核的結(jié)合能。①將原子核拆分成單個核子需要吸收的能量②將單個核子結(jié)合成原子核所要放出的能量2.理解：結(jié)合能并不是由于核子結(jié)合成原子核而具有的能量，而是為把核子分開而需要的能量?！締栴}四】結(jié)合能的大小與什么因素有關(guān)？組成原子核的核子數(shù)，組成原子核的核子數(shù)越多，結(jié)合能越大。3.注意：fuxi新知探究二、結(jié)合能如何才能反映原子核的穩(wěn)定程度？Li-6U-235【問題五】結(jié)合能越大原子核是不是越難被拆散？也就是說結(jié)合能的大小能不能反映原子核的穩(wěn)定程度？fuxi新知探究二、結(jié)合能原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比稱為比結(jié)合能，也叫平均結(jié)合能。核子結(jié)合成原子核時，平均每個核子所釋放的結(jié)合能，它也等于把原子核拆散成每個核子時，外界提供給每個核子的平均能量。它反映了一個原子核穩(wěn)定程度。比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定。1.比結(jié)合能：比結(jié)合能結(jié)合能核子數(shù)=2.理解：3.意義：fuxi新知探究二、結(jié)合能4.比結(jié)合能曲線：從圖中可看出：①不同原子核的比結(jié)合能是不一樣的。②中等質(zhì)量原子核的比結(jié)合能最大，表示原子核不太穩(wěn)定;③輕核和重核的比結(jié)合能都比中等質(zhì)量的原子核要小，表示原子核較穩(wěn)定。fuxi典型例題【例題2】下列關(guān)于結(jié)合能和比結(jié)合能的說法中,正確的有()A.核子結(jié)合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量稱為結(jié)合能B.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C.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D.中等質(zhì)量原子核的結(jié)合能和比結(jié)合能均比輕核的要大Dfuxi典型例題

BCfuxi新知探究三、質(zhì)能方程2.說明：1.物體的能量和質(zhì)量之間存在著某種聯(lián)系：愛因斯坦

愛因斯坦質(zhì)能方程

fuxi典例分析單個的質(zhì)子與中子的質(zhì)量之和為這個數(shù)值與氘核質(zhì)量之差與這個質(zhì)量差相對應(yīng)的能量為

解：

fuxi典例分析

在核物理中，能量單位常常使用電子伏特(eV)，即所以，氘核的結(jié)合能是氘核的比結(jié)合能為

計(jì)算表明氘核的質(zhì)量比中子和質(zhì)子的質(zhì)量之和要小一些．fuxi新知探究四、質(zhì)量虧損1.定義：原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個現(xiàn)象叫質(zhì)量虧損。

2.說明：fuxi新知探究四、質(zhì)量虧損

3.核能的計(jì)算方法fuxi典型例題【例題5】下列說法正確的是()A．愛因斯坦的質(zhì)能方程說明了物體質(zhì)量就是能量，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化B．由質(zhì)能方程可知，能量與質(zhì)量之間存在正比關(guān)系，可以用物體的質(zhì)量作為它所含有的能量的量度C．核反應(yīng)中發(fā)現(xiàn)的“質(zhì)量虧損”是消失的質(zhì)量轉(zhuǎn)化成的D．因在核反應(yīng)中產(chǎn)生能量，有質(zhì)量的轉(zhuǎn)化，所以系統(tǒng)只有質(zhì)量數(shù)守恒，系統(tǒng)的總能量不守恒Bfuxi典型例題【例題6】關(guān)于質(zhì)能方程，下列說法中正確的是（）A．質(zhì)量減少，能量就會增加，在一定條件下質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量B．物體獲得一定的能量，它的質(zhì)量