粤教版高中物理选修3-5核力与结合能.ppt

核力与结合能 1．知道核力及其性质． 2．知道重核和轻核，能简单解释重核和轻核内的中子数、质子数具有不同比例的原因． 3．认识原子核的结合能及平均结合能． 氦原子核中有两个质子，质子质量为mp＝1.67×10－27kg，带电量为元电荷e＝1.6×10－19C，原子核的直径的数量级为10－15m，那么两个质子之间的库仑斥力与万有引力两者相差1036倍． 在原子核那样狭小的空间里，带正电的质子之间的库仑斥力为万有引力的1036倍，那么质子为什么能挤在一起而不飞散？会不会在原子核中有一种过去不知道的力，把核子束缚在一起了呢？ 一、核力及其性质 1．组成原子核的核子间有很强的作用力，使核子能够克服________而紧密地结合在一起，这种力称为核力． 2．核力是一种很强的力，在约____________________________的距离内主要表现为________．大于________________核力就迅速减小到零，所以核力是一种________，在小于____________的距离内，核力又转变为强大的斥力而使核子不融合在一起． 库仑斥力 　0.5×10-15 m 0.5×10-15 m～2×10-15 m 引力 2×10-15 m 短程力 二、重核与轻核 原子核中的质子数又称为________，它与元素周期表中元素的排列序号一致． 2．元素周期表中，排在比较靠前的叫________，一般________的质子和中子数相等；比较靠后的叫________，大多数________的质子数小于中子数，排在________号元素之后的原子核都不稳定，排在第________号元素之后的原子核十分不稳定，无法在自然状态下存在． 原子序数 92 轻核 轻核 重核 重核 83 三、结合能 1．把________________所吸收的能量，或者________________时放出的能量叫做原子核的结合能． 2．核子结合成原子核时，反应前后存在________亏损，亏损的________与反应中释放的能量相对应，其关系遵循爱因斯坦的质能方程：______________ 3．原子核的________与________之比称为该原子核的比结合能，也叫平均结合能． 核子结合成原子核 原子核拆散成核子 ΔE＝Δmc2 质量 质量 　核子数 结合能 核力及其性质 核力是组成原子核的核子间很强的作用力，使核子能够克服库仑斥力而紧密地结合在一起． 核力有完全不同于静电力和万有引力的一些性质： (1)核力是强相互作用(强力)的一种表现，比静电力大得多． (2)核力是一种短程力，在约0.5×10-15～2×10-15 m的距离内主要表现为引力；在小于0.5×10-15 m的距离内，核力又转变为强大的斥力；使核子不融合在一起．大于2×10-15 m核力就迅速减小到零． (3)核力存在于核子之间，每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性． (4)核力与电荷无关，在原子核中，质子与质子，中子与中子，中子与质子之间的核力相同． 除核力外，核物理学家还在原子核内发现了自然界的第四种相互作用——弱相互作用(弱力)，弱相互作用是引起原子核β衰变的原因，即引起中子转变成质子的原因．弱相互作用也是短程力，其力程比强力更短，为10-18 m，作用强度则比电磁力小． 弱力、强力、电磁力和引力分别在不同的尺度上发挥作用： (1)弱力(弱相互作用)：弱相互作用是引起原子核β衰变的原因→短程力． (2)强力(强相互作用)：在原子核内，强力将核子束缚在一起→短程力． (3)电磁力：电磁力在原子核外，电磁力使电子不脱离原子核而形成原子，使原子结合成分子，使分子结合成液体和固体→长程力． (4)引力：引力主要在宏观和宇观尺度上“独领风骚”．是引力使行星绕着恒星转，并且联系着星系团，决定着宇宙的现状→长程力． (双选）下列关于核力的说法中正确的是(　　) A．核力存于任何核子之间 B．核力只存在于相邻的核子之间 C．核力是一种短程的强作用力 D．核力与万有引力性质相同 解析：核力是强作用力、短程力，只存在于相邻的核子间， A错误，B、C正确；而核力与万有引力是不同性质的力，D错误． 答案：BC 课堂训练 1．关于核力的说法正确的是(　　) A．核力同万有引力没有区别，都是物体间的作用 B．核力就是电磁力 C．核力是短程力．作用范围在2.0×10-15 m之内 D．核力与电荷有关 解析：核力是短程力，超过2.0×10-15 m ，核力急剧下降几乎消失，故C对；核力与万有引力、电磁力不同，故A、B不对；核力与电荷无关，故D错，所以选C. 答案：C 结合能的理解 由于核子间存在着强大的核力，原子核是一个坚固的集合体．要把原子核拆散成核子，需要