53核力与结合能课件高二下学期物理人教版选择性

§5.3核力与结合能fuxi新课导入【问题一】原子核的构成？由中子和质子构成【问题二】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？猜想：万有引力？fuxi新课导入验证：质子间的电磁力是万有引力的1035倍结论：核子不可能靠自身万有引力抗衡库仑斥力。猜想：存在第三种力——核力，是核力把核子束缚在核内，形成稳定的原子核。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。4.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fuxi学习目标fuxi新知探究一、核力与四种基本相互作用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(1)核力是强相互作用(强力)的一种表现.(2)核力是短程力，约在10－15m数量级时起作用，

距离大于0.8×10-15m时为引力，

距离小于0.8×10－15m时为斥力，

距离超过1.5×10-15m时核力几乎消失.(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.(4)核力与电荷无关。核力与核子电荷无关。fuxi新知探究一、核力与四种基本相互作用3.四种基本相互作用（2）电磁力(电磁相互作用)：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。电磁力和万有引力都是“长程力”（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。（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。（4）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，其力程比强力更短，只有10－18m，作用强度则比电磁力小。fuxi典型例题【例题1】下列说法不正确的是()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Dfuxi新知探究二、结合能【问题三】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。那么，把核子分开需要的能量与核子结合放出的能量有什么关系?fuxi新知探究二、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。①将原子核拆分成单个核子需要吸收的能量②将单个核子结合成原子核所要放出的能量2.理解：结合能并不是由于核子结合成原子核而具有的能量，而是为把核子分开而需要的能量。【问题四】结合能的大小与什么因素有关？组成原子核的核子数，组成原子核的核子数越多，结合能越大。3.注意：fuxi新知探究二、结合能如何才能反映原子核的稳定程度？Li-6U-235【问题五】结合能越大原子核是不是越难被拆散？也就是说结合能的大小能不能反映原子核的稳定程度？fuxi新知探究二、结合能原子核的结合能与核子数之比称为比结合能，也叫平均结合能。核子结合成原子核时，平均每个核子所释放的结合能，它也等于把原子核拆散成每个核子时，外界提供给每个核子的平均能量。它反映了一个原子核稳定程度。比结合能越大，原子核越稳定。1.比结合能：比结合能结合能核子数=2.理解：3.意义：fuxi新知探究二、结合能4.比结合能曲线：从图中可看出：①不同原子核的比结合能是不一样的。②中等质量原子核的比结合能最大，表示原子核不太稳定;③轻核和重核的比结合能都比中等质量的原子核要小，表示原子核较稳定。fuxi典型例题【例题2】下列关于结合能和比结合能的说法中,正确的有()A.核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能B.比结合能越大的原子核越稳定,因此它的结合能也一定越大C.重核与中等质量原子核相比较,重核的结合能和比结合能都大D.中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大Dfuxi典型例题

BCfuxi新知探究三、质能方程2.说明：1.物体的能量和质量之间存在着某种联系：爱因斯坦

爱因斯坦质能方程

fuxi典例分析单个的质子与中子的质量之和为这个数值与氘核质量之差与这个质量差相对应的能量为

解：

fuxi典例分析

在核物理中，能量单位常常使用电子伏特(eV)，即所以，氘核的结合能是氘核的比结合能为

计算表明氘核的质量比中子和质子的质量之和要小一些．fuxi新知探究四、质量亏损1.定义：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫质量亏损。

2.说明：fuxi新知探究四、质量亏损

3.核能的计算方法fuxi典型例题【例题5】下列说法正确的是()A．爱因斯坦的质能方程说明了物体质量就是能量，它们之间可以相互转化B．由质能方程可知，能量与质量之间存在正比关系，可以用物体的质量作为它所含有的能量的量度C．核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转化成的D．因在核反应中产生能量，有质量的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的总能量不守恒Bfuxi典型例题【例题6】关于质能方程，下列说法中正确的是（）A．质量减少，能量就会增加，在一定条件下质量转化为能量B．物体获得一定的能量，它的质量