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19.5核力与结合能 第一页，编辑于星期二：十七点 二十二分。 思考：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？ 原子核 质子（带正电） 中子 猜想：万有引力？ 理论验证：质子的间距数量级是10-15m；质量数量级10-27kg，电量数量级10-19C；万有引力常量数量级10-11，静电力常量数量级109。 结论：万有引力太小，只有库仑力的10-35到10-36倍之间 。 猜想：有第三种力--核力，是核力把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核。 复习巩固 第二页，编辑于星期二：十七点 二十二分。 1.核力：能够把核中的各种核子紧紧地束缚在核内的力叫做核力。 一、核力 核力是短程力。作用范围在 1.5×10-15m量级内。 核力是四种相互作用中的强相互作用（强力）的一种表现。在原子核尺度内，核力比库仑力大得多。 核力具有饱和性。每个核子只跟相邻的核子发生核力作用. 核力是核子之间的相互作用力，与电荷无关 。 p p p n n n 3H 3He 2.特点： 当0.8×10-15m＜r＜1.5×10-15m时，表现为引力； 当r＜0.8×10-15m时，表现为斥力； 当r＞1.5×10-15m时，核力急剧下降消失； 第三页，编辑于星期二：十七点 二十二分。 二、四种相互作用 β衰变 第四页，编辑于星期二：十七点 二十二分。 三、原子核中质子与中子的比例 请同学们找出元素周期表，分析随着原子序数的增大，质子数与中子数有什么关系？ 第五页，编辑于星期二：十七点 二十二分。 第六页，编辑于星期二：十七点 二十二分。 二、原子核中质子与中子的比例 结论： 较轻的原子核，质子数与中子数大致相等 较重的原子核，中子数大于质子数，越重的元素，两者相差越多。 质子数 中子数 理想的质子数和中子数相等的稳定原子核 实际存在的原子核 第七页，编辑于星期二：十七点 二十二分。 原因分析： 二、原子核中质子与中子的比例 核越大，核子间距离增大库仑力与核力均减少，但核力减少快；当原子核增大到一定程度时，核力不足于平衡库仑力，原子核就不稳定了。 原子核较小时，核力等于库伦力； 若只增加中子，中子和和其他核子间没有库仑力，但有相互吸引的核力，有助于原子核的稳定。 质子 中子 由于核力的作用范围有限和核力的饱和性，若再增加原子核，一些核子间基本没有核力作用，原子核就不稳定了。 第八页，编辑于星期二：十七点 二十二分。 1.结合能：原子核是核子结合在一起构成的，要把它们分开，也要能量，这就是原子核的结合能。 动能 内能 三、结合能 原子核越大，它的结合能越高。 赋予能量 结合能并不是原子核而具有的能量，而是为把核子分开而需要的能量。 注意： 第九页，编辑于星期二：十七点 二十二分。 2.比结合能：结合能与核子数之比，称作比结合能，也叫平均结合能。 比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。 四、质量亏损 E = m·c2 1.物体的质量和能量的关系: 反映物体质量和能量间的数量对应关系 （爱因斯坦质能方程） 第十页，编辑于星期二：十七点 二十二分。