2026届新高考物理冲刺复习 核力与结合能+核裂变与核聚变

2026届新高考物理冲刺复习

核力与结合能核裂变与核聚变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（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。（3）核力具有饱和性。核子只对相邻的少数核子产生较强的引力，而不是与核内所有核子发生作用。（4）核力具有电荷无关性。核力与核子电荷无关。（1）核力是四种相互作用中的强相互作用（强力）的一种表现。一、核力与四种基本相互作用3、四种基本相互作用（2）电磁相互作用（1）引力相互作用（3）强相互作用（4）弱相互作用相互吸引的作用，存在于一切物体之间，我们称它为万有引力。是“长程力”。电荷间的相互作用、磁体间的相互作用，本质上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。是“长程力”。宏观物体间的压力、拉力、弹力、支持力等，都起源于这些电荷之间的电磁相互作用核力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。一、核力与四种基本相互作用例1.下列说法正确的有A.核力是强相互作用的一种表现,在原子核的尺度内核力比库仑力大得多B.核力是短程力,作用范围在15X10-15m之内表现为吸引力C.每个核子只跟邻近的核子发生核力作用,这种性质称为核力的饱和性D.核力与核子是否带电无关，质子与质子间、质子与中子间、中子与中子间都可以有核力作用E.四种基本相五作用中的短程力包括强相互作用和弱相作用F.四基本相互作用中的长程力包括引力相互作用和电磁相互作用G.弱相互作用是引起原子核β变的原因即时训练1下列对核力的认识正确的是A.任何物体之间均存在核力B.核力广泛存在于自然界中的核子之间C.核力只存在于质子之间D.核力只发生在相距1.5×10－15m内的核子之间，大于0.8×10－15m为引力，而小于0.8×10－15m为斥力二、结合能3.比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定.中等质量的核的比结合能最大,稳定.说明：比结合能较小的原子核转化成比结合能较大的原子核时，就释放核能。1.结合能原子核分解成核子吸收的能量;核子结合成原子核释放的能量.2.比结合能：结合能与核子数之比,也叫平均结合能.例如，一个核子数较大的重核分裂成两个核子数小一些的核，或者两个核子数很小的轻核结合成一个核子数大一些的核，都释放出巨大的核能。

即时训练2．如图所示是原子核的平均核子质量A与原子序数Z的关系图象，下列说法正确的是()A．若D、E能结合成F，结合过程一定要释放能量B．若D、E能结合成F，结合过程一定要吸收能量C．若C、B能结合成A，结合过程一定要释放能量D．若F、C能结合成B，结合过程一定要释放能量

三、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.例3．下列有关质能方程的说法中，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=mc2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．核反应中发生的“质量亏损”是消失的质量转变为能量D．因为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、系统的总能量和总质量并不守恒

1934年，人们认为元素周期表上最后一个元素是92号元素铀。但是当用中子轰击时，他们发现铀被强烈地激活了，并产生出好多种元素。他们认为，在这些铀的衰变产物中，有一种是原子序数为93的“新元素”。这是由于中子打进铀原子核里，使铀的原子量增加而转变成的“新元素”。“错发”的诺奖关于93号元素问题，在各国科学家中引起一场激烈而持续的争论。这场争论迟迟没有定论的原因是当时缺乏一种有效的手段，可以对铀元素受到中子轰击后的产物进行精确的分离和分析。1938年11月10日，也就是“93号元素”发现4年多以后，费米接到来自斯德哥尔摩的电话，瑞典科学院宣布费米获得诺贝尔物理学奖费米1938年诺奖就在这一年，德国的两位化学家哈恩和斯特拉斯曼，与女物理学家迈特纳合作，试验用慢中子轰击铀元素，而且用化学方法分离和检验核反应的产物，获得了令人难以置信的结果：铀核在中子的轰击下，分裂成大致相等的两半，它们不是93号新元素，而是56号元素钡！原子核的这一种变化现象过去还从未发现过。1938年11月22日，也就是在诺贝尔奖颁发后的12天，哈恩把分裂原子的报告寄往柏林《自然科学》杂志，该杂志1939年1月便登出了哈恩的论文，推翻了费米的实验结果。显而易见，诺贝尔奖搞错了！哈恩1944诺化奖迈特纳三次诺奖提名弗里施迈特纳外甥物理学家迈特纳和弗里施对此做出了解释，铀核在被中子轰击后分裂成两块质量差不多的碎块。1、定义：中子轰击铀核，发现铀核分裂成质量相近的两部分，并释放出能量，这个核反应过程叫做核裂变（重核裂变）四、重核的裂变

核裂变示意图2、链式反应在裂变理论的基础上，费米很快提出一种假说：当铀核裂变时，会放射出中子。这些中子又会击中其它铀核，于是就会发生一连串的反应，直到全部原子被分裂。这就是著名的链式反应理论。根据这一理论，当裂变一直进行下去时，巨大的能量就将爆发。如果制成炸弹，它理论上的爆炸力是TNT炸药的2000万倍！铀块的大小是链式反应能否进行的重要因素。原子核的体积非常小，原子内部的空隙很大，如果铀块不够大，中子在铀块中通过时，就有可能不到铀核而跑到铀核外面去，链式反应不能继续。只有当铀块足够大时，裂变产生的中子才有足够的概率打中某个核，使链式反应进行下去。通常把裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量。临界体积（临界质量）：3、核反应堆建立原子核的链式反应也可以在人工控制下进行。这样，释放的核能就可以为人类的和平建设服务。其实在第一个原子弹制成以前，科学家们已经实现了核能的可控释放。1942年，费米就主持建立了世界上第一个称为“核反应堆”的装置，首次通过可控制的链式反应实现了核能的释放。应用核能发电——核电提供了全球约10%的电力供应核动力航母与核动力潜艇上的核动力堆，核能提供的持久强劲动力可使其航行持续能力成数量级增加。在空、天领域的应用中，小型核反应堆同样大显身手。此外，还有为人类健康保驾护航的医用同位素生产堆、各类研究堆以及探索阶段的聚变堆等。随着时代发展以及科技工作者们的不懈努力，相信核能将在陆、海、空、天有更为广阔的应用，更好地为人类服务。水泥防护层控制棒——镉棒燃料棒—铀棒慢化剂核电站慢中子反应堆五、核聚变1.核聚变：某些轻核能够结合在一起，生成一个较大的原子核，同时放出大量的核能。这种核反应叫做核聚变。2.氘核、氚核聚变：计算表明，这个核反应释放的能量是17.6MeV。

3.发生聚变的条件：使原子核间的距离达到10-15m，核力大于电磁力。需要克服极大的库仑斥力，因此必须让轻核具有很大的动能。4.实现的方法有:把原子核加热到很高的温度；聚变反应又叫热核反应。几百万开尔文的高温弹体普通炸药铀235外壳小型原子弹氘、氚等热核燃料引爆装置氢弹聚变过程：普通炸药爆炸铀235裂变释放大量能量，温度急剧升高氘、氚聚变5、核聚变的利用——氢弹（1）聚变与裂变相比的优点：a.轻核聚变产能效率高b.地球上聚变燃料的储量丰富c.轻核聚变更安全、清洁d.反应中放射物质的处理较容易6、受控热核反应(2)实现核聚变的难点：地球上没有任何容器能够经受如此高的温度。为了解决这个难题，科学家设想了两种方案：磁约束和惯性约束。磁约束带电粒在均匀磁场中会受洛伦兹力的作用下而不飞散。一、核力与四种基本相互作用1.核力(1)定义：原子核内相邻核子之间的相互作用力.(2)特点：①核力是强相互作用的一种表现,在原子核的尺度内,核力比库仑力大得多.②核力是短程力,作用范围在1.5×10－15m之内.在大于0.8×10－15m小于1.5×10－15m的范围内表现为引力，在小于0.8×10－15m时表现为斥力.③核力的饱和性:每个核子只跟相邻核子发生核力作用.2.四种基本相互作用引力相互作用电磁相互作用强相互作用：原子核内将核子束缚在一起弱相互作用：引起原子核β衰变的原因④核力具有电荷无关性。核力与核子电荷无关。核力和核能(1)核力：原子核内部，核子间所特有的相互作用力.(2)结合能：