全优课堂·物理·选择性必修第三册(人教版) 课件 第5章　3 核力与结合能.pptx

第五章原子核; 1.知道核力的概念与特点(重点).2.理解结合能与平均结合能的概念，知道核反应中的质量亏损(重点).3.知道爱因斯坦质能方程，理解质量与能量的关系，能进行基本的核能计算(重难点).;课前·自主预习;1．核力

原子核内________之间的相互作用力．

2．核力的特点

(1)核力是____________的一种表现，在原子核内，核力比库仑力大得多．

(2)核力是短程力，作用范围在__________m之内．

(3)核力的饱和性：每个核子只跟_____________发生核力作用．;3．四种基本相互作用;1．结合能

原子核是________凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，也需要________，这就是原子核的结合能．

2．比结合能

原子核的结合能与________之比，称作比结合能，也叫______结合能．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越_____________，__________的原子核的比结合能最大，最稳定．;3．质能方程

物体的能量与它们质量的关系是E＝_____．

4．质量亏损

原子核的质量______组成它的核子的质量之和的现象．;课堂·重难探究;1．四种基本相互作用在不同尺度上发挥作用

(1)引力相互作用，万有引力主要在宏观尺度上发挥主导作用．万有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．万有引力是长程力．

(2)电磁相互作用：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．;(3)强力：即强相互作用，在原子核内，强力将核子束缚在一起，强力是短程力．

(4)弱相互作用：弱相互作用是引起原子核β衰变的原因，即引起中子－质子转变的原因．弱相互作用也是短程力，其力程比强力更短，为10-18m，作用强度则比电磁力小．;2．核力的性质

(1)核力是四种相互作用中的强相互作用(强力)的一种表现．

(2)核力是短程力.约在10-15m数量级时起作用，距离大于0.8×10-15m时为引力，距离小于0.8×10-15m时为斥力，距离为10×10-15m时核力几乎消失．

(3)核力具有饱和性．核子只对相邻的少数核子产生较强的引力，而不是与核内所有核子发生作用．

(4)核力具有电荷无关性．;例1下列对核力的认识正确的是 ()

A．任何物体之间均存在核力

B．核力??泛存在于自然界中的核子之间

C．核力只存在于质子之间

D．核力只发生在相距1.5×10-15m内的核子之间，大于0.8×10-15m为吸引力，而小于0.8×10-15m为斥力;【答案】D

【解析】由核力的特点知道，只有相距1.5×10-15m内的核子之间才存在核力，核力发生在质子与质子、质子与中子及中子与中子之间，D正确，A、B、C错误．;变式1下列说法正确的是 ()

A．比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核要释放核能

B．重核发生裂变时需要吸收能量

C．核力是核子间的万有引力和库仑力的合力

D．中子与中子之间的核力一定大于中子与质子间的核力

【答案】A;【解析】比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时，总结合能增加，因此要释放核能，A正确；重核裂变时有质量亏损，释放能量，B错误；核力是核子间的强相互作用力，C错误；核力是短程力，与核子间的距离有关，由于距离未知，则中子与中子之间的核力不一定大于中子与质子间的核力，D错误．;1．比结合能与原子核稳定的关系

(1)比结合能的大小能够反映原子核的稳定程度，比结合能越大，原子核就越难拆开，表示该原子核就越稳定．

(2)核子数较小的轻核与核子数较大的重核，比结合能都比较小，表示原子核不太稳定；中等核子数的原子核，比结合能较大，表示原子核较稳定．;(3)当比结合能较小的原子核转化成比结合能较大的原子核时，就可能释放核能．例如，一个核子数较大的重核分裂成两个核子数小一些的核，或者两个核子数很小的轻核结合成一个核子数大一些的核，都能释放出巨大的核能．;2．对质能方程和质量亏损的理解

(1)质能方程．

质能方程：爱因斯坦的相对论指出，物体的能量和质量之间存在着密切的联系，其关系是E＝mc2.

(2)质量亏损．

质量亏损，并不是质量消失，减少的质量在核子结合成核的过程中以能量的形式辐射出去了．物体质量增加，则总能量随之增加；质量减少，总能量也随之减少，这时质能方程也写为ΔE＝Δmc2.;3．核能的计算方法

(1)根据质量亏损计算．

①根据核反应方程，计算核反应前后的质量亏损Δm.

②根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2计算核能．其中Δm的单位是千克，ΔE的单位是焦耳．

(2)利用原子质量单位u和电子伏特计算．

根据1原子质量单位(u)相当于931.5MeV的能量，用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单