高中物理核力與結合能

高中物理核力與結合能第一頁，共13頁。

原子核的半徑約為10-15m,只相當原子半徑的萬分之一。在這么小的空間里帶正電的質子與質子間的庫侖斥力是很大，萬有引力太小，只有庫侖力的10-36。而通常原子核是穩(wěn)定的,于是核內還應有另一種力把各種核子緊緊拉在一起,此力稱為核力。核力mpmp庫侖力庫侖力萬有引力萬有引力核力

核子靠什么力結合成原子核？第一頁第二頁，共13頁。核力:能夠把核中的各種核子聯系在一起的強大的力．核力的特點一、核力：

1.核力是四種相互作用中的強相互作用（強力）的一種表現。

2.核力是短程力。約在10-15m量級時起作用，距離大于0.8×10-15m時為引力,距離為10×10-15m時核力幾乎消失，距離小于0.8×10-15m時為斥力。第二頁第三頁，共13頁。3.核力具有飽和性。核子只對相鄰的少數核子產生較強的引力，而不是與核內所有核子發(fā)生作用。4.核力具有電荷無關性。核力與核子電荷無關。除核力外原子核內還存在弱相互作用（弱力）弱力是引起中子－質子轉變的原因弱相互作用也是短程力，力程比強力更短，為10－18m，作用強度則比電磁力小。第三頁第四頁，共13頁。二、原子核中質子與中子的比例自然界中較輕的原子核，質子數與中子數大致相等，但對于較重的原子核，中子數大于質子數，越重的元素，兩者相差越多。為什么會這樣呢？第四頁第五頁，共13頁。核越來越大，有些核子間的距離越來越遠。隨著距離的增加，核力與電磁力都會減小，但核力減小得更快。所以，原子核大到一定程度時，相距較遠的質子間的核力不足以平衡它們之間的庫侖力，這個原子核就不穩(wěn)定了。這時，如果不再成對地增加核子，而只增加中子，中子與其他核子沒有庫侖斥力，但有相互吸引的核力，有助于維系原子核的穩(wěn)定。由于這個原因，穩(wěn)定的重原子核里，中子數要比質子數多。第五頁第六頁，共13頁。由于核子間存在著強大的核力，所以核子結合成原子核或原子核分解為核子時，都伴隨著巨大的能量變化．當核子結合成原子核時要放出一定能量；原子核分解成核子時，要吸收同樣的能量．這個能量叫做原子核的結合能．三、結合能第六頁第七頁，共13頁。比結合能：結合能與核子數之比，稱做為比結合能。也叫平均結合能。比結合能越大，表示原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定。第七頁第八頁，共13頁。四、質量虧損1、例題：中子的質量=1.6749×10－27Kg質子的質量=1.6726×10－27Kg中子和質子的質量和=3.3475×10－27Kg

氘核的質量=3.3436×10－27Kg質量差=0.0039×10－27Kg第八頁第九頁，共13頁。2、質量虧損：原子分解為核子時，質量增加；核子結合成原子核時，質量減少。原子核的質量小于組成原子核的核子的質量之和，叫做質量虧損。核子在結合成原子核時出現的質量虧損Δm，正表明它們在互相結合過程中放出了能量ΔE=Δm·c2第九頁第十頁，共13頁。3、有關問題的理解和注意事項第一.核反應過程中:核子結合成原子核時,新核質量小于核子的質量(質量虧損),同時以光子形式釋放核能;原子核分解為核子時,需要吸收一定能量,核子的總質量大于原原子核的質量.第二.核反應過程中,質量虧損時,核子個數不虧損(即質量數守恒),可理解為組成原子核后,核內每個核子仿佛“瘦了”一些.第三.質量虧損并非質量消失,而是減少