[理学]ddd195核力与结合能可上课直接用.ppt

典例分析 一?对四种基本作用的理解 例1:科学研究表明,自然界存在四种基本相互作用,我们知道分子之间也存在相互作用的引力和斥力,那么分子力实质上属于( ) A.引力相互作用 B.电磁相互作用 C.强相互作用和弱相互作用的共同作用 D.四种基本相互作用的共同作用 解析:分子作用范围约在10-10m数量级上,强相互作用和弱相互作用都是短程作用力,作用范围在10-15 m和10-18 m之内,在这个距离内不存在分子力,在这个范围内引力作用和电磁作用都存在,但由于电磁力远大于万有引力,引力作用可以忽略不计,因此分子力本质上属于电磁相互作用. 答案:B 二?对核力?原子核内核子比例的理解 例2:对核子结合成原子核的下列说法正确的是( ) A.原子核内的核子间均存在核力 B.原子核内的质子间均存在核力和库仑力 C.当几个核子靠近到核力作用的范围而结合为原子核时,其间“势能”一定减小 D.对质子数较多的原子核,其中的中子起到增加核力?维系原子稳定的作用 解析:由于核力是近程力,只会发生在相邻的核子之间,由此可知A?B选项错误;当几个核子靠近到核力作用范围内,距离大于0.8×10-15 m,核力表现为引力,在此过程中核力必做正功,其间势能必定减小,形成原子核后一般不小于0.8×10-15 m,故C正确;对质子数较多的原子核,由于只有相邻的核子之间才有核力,但各个质子间均有很强的库仑斥力.随着质子数的增加其库仑力增加,对于稳定的原子核,必须存在较多的中子才能维系二者的平衡,故D选项正确. 答案:CD 巩固练习1:关于原子核的组成,下列说法正确的是( ) A.核力可使一些中子组成原子核 B.核力可使较多的质子组成原子核 C.不存在只有质子的原子核 D.质量较大的原子核内一定含有中子 解析:由于原子核带正电,不存在只有中子的原子核,但核力也不能把较多的质子聚集在一起组成原子核,原因是核力为短程力.质子之间存在着“长程力”库仑力,故A?B选项错误;自然界中存在只有质子的原子核,如11H,故C选项错误;较大质量的原子核内只有存在一些中子,才能消弱库仑力维系原子核的稳定,故D选项正确. 答案:D 三?对质量亏损和质能方程的理解 例3:对于爱因斯坦提出的质能方程E=m\5c2,下列说法正确的是( ) A.获得一定的能量,质量也相应的增加一定的值 B.物体一定有质量,但不一定有能量,所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系 C.根据ΔE=Δm\5c2,可知质量减少能量就会增加,在一定条件下质量转化为能量 D.根据ΔE=Δm\5c2可以计算核反应中释放的核能 解析:根据质能方程E=m\5c2表明一定的质量和一定的能量是相联系的,当物体获得一定的能量,即能量增加某一定值时,它的质量也相应地增加一定值,这种关系在任何条件下都成立,故A选项正确,B选项错误;根据ΔE=Δm\5c2可以计算核反应中释放的能量,释放的能量并非由质量转化而来的,故C选项错误,D选项正确. 答案:AD 点评:核反应中的质量亏损,并不是这部分质量消失或质量转化为能量,物体的质量应包括静止质量和运动质量,质量亏损是静止质量的减少,减少的静止质量转化为和辐射能量相联系的运动质量.另外,质量亏损也不是核子数的减小,核反应中核子数是不变的. 巩固练习2:中子n,质子p,氘核D的质量分别为mn?mp?mD,现用能量为E的γ射线照射静止的氘核使之分解,反应方程为γ+D→p+n,若分解后的中子,质子的动能可视为相等,则中子的动能为( ) A. [(mD-mn-mp)c2-E] B. [(mp+mn-mD)c2-E] C. [(mD-mn-mp)c2+E] D. [(mp+mn-mD)c2+E] 解析:核反应过程中的质量亏损 Δm=mD-mp-mn 核反应过程中释放的能量 ΔE=Δmc2=(mD-mp-mn)c2 质子和中子的总能量为E+ΔE,中子的动能是总能的一半,则C选项正确. 答案:C * * §19.5 核力与结合能 回顾：原子核的组成 在原子核那样狭小的空间里，带正电的质子为什么能够挤在一起而不飞散？ 猜想：万有引力？ 验证： 间距r 数量级10-15m；质量m 数量级10-27kg；电量q 数量级10-19C；引力常量G数量级10-11；静电力常量 k 数量级109 。 结论：万有引力只有库仑力的10-35到10-36倍。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。 一、核力与四种基本相互作用 这种作用力有哪些特点？人们对这种相互作用的认识还有哪些地方有待完善？ 核力：能够把核中的各种核子联系在一起的强大的力叫做核力。 一、核力与四种基本相