第4章 第1节 核力与核能-2020-2021学年高中物理选修3-5【导学教程】同步辅导（鲁科版）课件PPT

第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 第4章 核 能 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 第1节　核力与核能 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 一、核力与核的稳定性 [自学教材] 1．核力 把原子核中的_____维系在一起的力。 2．核力特点 (1)核力是一种________作用。 (2)核力是_____力，作用范围在__________________左右，仅存在两相邻的核子之间。 3．核素 具有相同________和________的原子核称为核素。 强相互 短程 2 fm(1 fm＝10－15m) 中子数 质子数 核子 教材梳理·新知探究 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 4．核素图 用横坐标表示质子数，纵坐标表示中子数，每一种______用一小方块表示，所得到的图像叫作核素图。 5．核的稳定性 (1)核素的稳定区：稳定核素几乎全落在_________上，或紧靠曲线的两侧的区域。 (2)稳定核素的中子数与质子数的关系：随着______________的增加，稳定核素的中子数越来越______质子数。 核素 一条曲线 核电荷数 大于 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 [重点诠释] 正确理解原子核中质子与中子的比例 1．核子比例关系：自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等，但对于较重的原子核，中子数大于质子数，越重的原子核，两者相差越多，如图4－1－1所示。 图4－1－1 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 2．形成原因：这与核力和电磁力的不同特点有关：原子核大到一定程度时，相距较远的质子间的核力非常小，较多的质子集聚在一起的核力不足以平衡它们之间的库仑力，原子核就不稳定了。为使原子核保持稳定，必须靠中子数的增多来抵消库仑力的作用。因此，随着Z的增加，稳定核素的中子数越来越大于质子数。 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 [典题强化] 1．下列关于核力的描述错误的是 A．核力是短程力，作用范围很小，只发生在相邻原子核之间 B．核力可能是引力，也可能是斥力。核力把核子紧紧束缚在核内，形成稳定的原子核，但又不会融合在一起 C．质子间、中子间、质子和中子之间都有核力 D．核力是一种强相互作用力，在其作用范围内，核力比库仑力大得多 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 解析　核力作用的范围在10－15m区域内，是短程力，不能以一个原子核延伸到另一个原子核，A错；当两核子间距离减小时，核力也迅速减小，至一定值时，核力表现为斥力，B正确；核力是质子、中子之间的强相互作用力，C、D正确。 答案　A 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 二、结合能与平均结合能 [自学教材] 1．原子核的结合能 ______结合成原子核所_______的能量。 2.平均结合能 对某种原子核，平均_________的结合能。重核的平均结合能比中等质量核的平均结合能要____；轻核的平均结合能比稍重的核的平均结合能要_____。 核子 释放 每个核子 小 小 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 小于 核子 Δmc2 3．质量亏损 (1)定义：任何一个原子核的质量总是________组成它的所有_______的质量之和，这一差值叫作质量亏损。 (2)结合能计算公式：ΔE＝________。 (3)一个质子和一个中子结合成氘核的核反应方程：eq \o\al(1,1)H＋eq \o\al(1,0)n―→eq \o\al(2,1)H＋γ。 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 [重点诠释] 1．对结合能的理解 (1)核反应伴随能量的变化：由于核子间存在着巨大的核力作用，所以要把原子核拆散成核子，需要克服核力做功，需要巨大的能量。相反的过程，当核子结合成原子核时会释放能量。 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 (2)结合能和平均结合能：由于核力的存在，核子结合成原子核时要放出一定的能量，原子核分解成核子时，要吸收同样多的能量。核反应中放出或吸收的能量称为核结合能。 平均结合能：原子核的结合能与核子数之比。平均结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。 第4章 核 能 |物理|选修3-5(LK) 菜 单 2．对质量亏损和质能方程的理解 (1)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或ΔE＝Δmc2。 这就是著名的爱因斯坦质能方程