山西省陽高縣高中物理195核力與結(jié)合能學案新人教版選修3-5

1、19.5核力與結(jié)合能1核力原子核內(nèi)核子之間的相互作用力2核力的特點核力是強相互作用的一種表現(xiàn)，在原子核內(nèi)，核力比庫侖力大得多核力是短程力，作用范圍在1.51015_m之內(nèi)核力的飽和性：每個核子只跟相鄰的核子發(fā)生核力作用3四種基真相互作用4原子核中質(zhì)子與中子的比率較輕原子核：質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)大體相等較重原子核：中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)，越重的元素兩者相差越多再判斷1原子核中粒子所受的萬有引力和電磁力可以達到平衡2核力是強相互作用，在任何情況下都比庫侖力大3弱相互作用是引起原子核衰變的原因后思慮四種基真相互作用分別在不同樣尺度上發(fā)揮作用，將他們依照作用距離由小到大排列，應怎樣排列？【提示】弱相互作用的作用距

2、離為1018m，強相互作用的作用距離為1015m，電磁力主要表現(xiàn)在原子、分子層面，萬有引力主要在宏觀和宏觀尺度上發(fā)揮作用所以序次為：弱相互作用、強相互作用、電磁相互作用、萬有引力合作商議商議1：原子核中的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)有怎樣的數(shù)量關系？【提示】較輕的原子核(原子序數(shù)小于20)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大體相等，但隨著原子序數(shù)的增加(原子序數(shù)大于20)，牢固原子核中的中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)，且原子序數(shù)越大，兩者相差越大商議2：原子核中任意兩個核子之間都存在核力嗎？【提示】不是核力是短程力，只有相鄰的兩個核子之間才存在核力核心點擊1四種基真相互作用在不同樣尺度上發(fā)揮作用(1)引力相互作用，引力主要在宏觀和宏觀尺度上

3、“獨領風騷”是引力使行星繞著恒星轉(zhuǎn)，并且聯(lián)系著星系團，決定著宇宙的現(xiàn)狀萬有引力是長程力電磁相互作用：電磁力在原子核外，電磁力使電子不走開原子核而形成原子，使原子結(jié)合成分子，使分子結(jié)合成液體和固體強力：即強相互作用，在原子核內(nèi)，強力將核子拘束在一起，強力是短程力弱相互作用：弱相互作用是引起原子核衰變的原因，即引起中子質(zhì)子轉(zhuǎn)變的原因弱相互作用也是短程力，其力程比強力更短，為1018m，作用強度則比電磁力小2核力的性質(zhì)核力是四種相互作用中的強相互作用(強力)的一種表現(xiàn)(2)核力是短程力約在1015m數(shù)量級時起作用，距離大于0.81015m時為引力，距離小于0.81015m時為斥力，距離為101015

4、m時核力幾乎消失核力擁有飽和性。核子只對相鄰的少許核子產(chǎn)生較強的引力，而不是與核內(nèi)全部核子發(fā)生作用核力擁有電荷沒關性。核力與核子電荷沒關3原子核中質(zhì)子與中子的比率關系較輕的原子核質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大體相等，但對于較重的原子核中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)，越重的原子核，兩者相差越多形成原因：若質(zhì)子與中子成對地人工成立原子核，隨原子核的增大，核子間的距離增大，核力和電磁力都會減小，但核力減小得更快所以當原子核增大到必然程度時，相距較遠的質(zhì)子間的核力不足以平衡它們之間的庫侖力，這個原子核就不牢固了若只增加中子，由于中子與其他核子沒有庫侖斥力，但有相互吸引的核力，所以有助于維系原子核的牢固，所以牢固的重原子核中子數(shù)要

5、比質(zhì)子數(shù)多由于核力的作用范圍是有限的，以及核力的飽和性，若再增大原子核，一些核子間的距離會大到此間根本沒有核力的作用，這時候再增加中子，形成的核也必然是不牢固的結(jié)合能和質(zhì)量損失先填空1結(jié)合能原子核是核子依賴核力結(jié)合在一起組成的，要把它們分開，也需要能量，這就是原子核的結(jié)合能2比結(jié)合能原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比，稱作比結(jié)合能，也叫平均結(jié)合能比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越牢固中等大小的核的比結(jié)合能最大，最牢固3質(zhì)能方程物體的能量與它們質(zhì)量的關系是：Emc2.4質(zhì)量損失原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和的現(xiàn)象再判斷1原子核的結(jié)合能就是核子結(jié)合成原子核時需要的能量2比結(jié)合能越

6、大，原子核越牢固3質(zhì)能方程Emc2表示了質(zhì)量與能量間的一種對應關系后思慮有人認為質(zhì)量損失就是核子的個數(shù)變少了，這種認識對不對？【提示】不對在核反響中質(zhì)量數(shù)守恒即核子的個數(shù)不變，可是核子組成原子核時，憂如變“輕”了一些，原子核的質(zhì)量總是小于其全部核子質(zhì)量之和，即發(fā)生了質(zhì)量損失，核子的個數(shù)并沒有變化核心點擊1比結(jié)合能與原子核牢固的關系比結(jié)合能的大小可以反響原子核的牢固程度，比結(jié)合能越大，原子核就越難翻開，表示該原子核就越牢固核子數(shù)較小的輕核與核子數(shù)較大的重核，比結(jié)合能都比較小，表示原子核不太牢固；中等核子數(shù)的原子核，比結(jié)合能較大，表示原子核較牢固.當比結(jié)合能較小的原子核轉(zhuǎn)變?yōu)楸冉Y(jié)合能較大的原子核時，即可能釋放核能。比方，一個核子數(shù)較大的重核分裂成兩個核子數(shù)小一些的核，也許兩個核子數(shù)很小的輕核結(jié)合成一個核子數(shù)大一些的核，都能釋放出巨大的核能2對質(zhì)能方程和質(zhì)量損失的理解質(zhì)能方程質(zhì)能方程：愛因斯坦的相對論指出，物體的能量和質(zhì)量之間存在著親近的聯(lián)系，2其關系是Emc.質(zhì)量損失質(zhì)量損失，其實不是質(zhì)量消失，減少的質(zhì)量在核子結(jié)合成核的過程中以能量的形式輻射出去了物體質(zhì)量增加，則總能量隨之增加；質(zhì)量減少，總能量也隨之減少，這時質(zhì)能方程也寫為Emc2.3核能的計算方法依照質(zhì)量損失計算依照核反響方程，計算核反響前后的質(zhì)量損失m.依照愛因斯坦質(zhì)能方程Emc2計算核能其中m的單位是千克，E的單