高中物理-19-5-核力与结合能学案-新人教版选修3-5.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date高中物理-19-5-核力与结合能学案-新人教版选修3-5高中物理-19-5-核力与结合能学案-新人教版选修3-5课时19.5核力与结合能1.知道核力的概念、特点及自然界存在的四种基本相互作用。2.知道稳定原子核中质子与中子的比例随着原子序数的增大而减小。3.理解结合能的概念,知道核反应中的质量亏损。4.知道爱因斯坦的质能方程,理解质量与能量的关系。1.核力与四种基本相
2、互作用(1)核力是强相互作用的一种表现,在原子核的尺度内,核力比库仑力大得多。(2)核力是短程力,作用范围在1.510-15m之内。核力在距离大于0.810-15 m时表现为引力,而在距离小于0.810-15 m时表现为斥力,因此核子能克服库仑力束缚,而在核内又不至于融合在一起。(3)每个核子只跟邻近的核子发生核力的作用,这种性质称为核力的饱和性。(4)原子核内还有弱相互作用,弱相互作用是引起原子核衰变的原因。(5)自然界中有四种基本相互作用,分别是万有引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用。2.原子核中质子与中子的比例(1)中子与其他的核子没有库仑力,但有相互吸引的核力,所以有助于维系原子核的
3、稳定。(2)自然界中较轻的原子核,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,越重的原子核,两者相差越多。3.结合能(1)原子核是核子凭借核力结合在一起的,把核子再分开,需要能量,这就是原子核的结合能。(2)原子核的结合能与核子数之比,称作比结合能,比结合能越大,原子核中的核子结合得越牢固,原子核就越稳定。4.质量亏损(1)爱因斯坦的质能方程E=mc2。(2)原子核的质量小于组成它的核子的质量之和,这个现象叫作质量亏损。(3)中等大小的原子核的比结合能最大,如果使较重的原子核分裂成中等大小的原子核,或者把较小的原子核合并成较大的原子核,核子的比结合能都会增加,即核子将发生新的质量亏
4、损,释放新的结合能。主题1:探究核力情景:核力是组成原子核的作用力,属于强相互作用的类型。核力是一种很复杂的相互作用,人们通过多年的实验研究和理论分析,才对它的特性有了比较细致的了解,但仍不完全。阅读教材中“核力与四种基本相互作用”部分的内容,回答下列问题。问题:(1)科学家为什么会猜想原子核内核子之间会存在核力?(2)核力有什么特点?(3)自然界中有哪些基本相互作用?主题2:原子核中质子与中子的比例情景:阅读教材“原子核中质子与中子的比例”标题下的相关内容,回答下面的问题。问题:稳定原子核中的质子数和中子数有怎样的关系?为什么?主题3:结合能情景:阅读教材“结合能”标题下的相关内容,回答下面
5、的问题。问题:什么是结合能?它有何意义?主题4:探究质量与能量问题:(1)什么是质量亏损?质量亏损m与能量变化E之间有什么关系?(2)原子核的比结合能与原子核的大小有什么关系?人们因此想到了怎样的释放结合能的方法?1.(考查核力)原子核内的核子能稳定地结合在一起,是因为有核力的作用。下列说法中正确的是()A.核力是核子间的库仑力和万有引力的合力B.每个核子与核内的其他核子之间都存在着核力的作用C.每个核子只跟与它相邻的核子之间有核力作用D.核力是一种很强的力,是在核子之间存在的、超短距离的作用力2.(考查结合能)关于原子的结合能,下列说法中正确的是()A.使原子核分解为核子时释放的能量B.核子
6、结合成核时需要吸收的能量C.核子结合成核时释放的能量D.核子结合成核时释放的能量等于将核分解为核子时吸收的能量3.(考查核反应中的质量数与质量)下列关于核反应的说法正确的是()A.质子和中子的质量相等,所以质量数都是1B.核反应前后,质量是守恒的C.核反应前后,质量数是守恒的D.所有核反应都只会发生质量亏损4.(考查爱因斯坦质能方程)太阳因核聚变释放出巨大的能量,同时其质量不断减少。太阳每秒钟辐射出的能量约为41026 J,根据爱因斯坦质能方程,太阳每秒钟减少的质量的数量级为()A.1036 kg B.1018 kg C.1013 kg D.109 kg拓展一:核力与四种基本相互作用1.物理学
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