5.3核力与结合能-2020-2021学年高二物理同步课堂帮帮帮（新教材人教版选择性必修第三册）

第五章 原子核 第3节 核力与结合能 一、核力与四种基本相互作用 1．核力的定义 原子核内核子之间的相互作用力． 2．核力的特点 (1)核力是强相互作用(强力)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1.5×10－15_m之内． (3)核力的饱和性 每个核子只跟邻近的核子发生核力作用． 3．四种基本相互作用 二、原子核中质子与中子的比例和结合能 1．轻原子核和重原子核 (1)较轻原子核：质子数和中子数大致相等． (2)较重原子核：中子数大于质子数，越重的元素，两者相差越多． 2．结合能和比结合能 (1)结合能：原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，需要能量，这就是原子核的结合能． (2)比结合能：原子核的结合能与核子数之比被称为比结合能．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定．中等大小的核的比结合能最大、最稳定． 3．比结合能与原子核稳定性的关系 比结合能曲线：不同原子核的比结合能随质量数变化图线如图所示． 从图中可看出，中等质量原子核的比结合能最大，轻核和重核的比结合能都比中等质量的原子核要小． (1)比结合能的大小能够反映核的稳定程度，比结合能越大，原子核就越难拆开，表示该核就越稳定． (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． 三、质能方程和质量亏损 1．爱因斯坦质能方程：E＝mc2. 2．质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和的现象． 3．亏损的质量与释放的能量间的关系：ΔE＝Δmc2. 4、核能的计算 ①根据质量亏损计算 根据核反应方程，计算核反应前后的质量亏损Δm. 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 5、质能方程和质量亏损的理解 (1)爱因斯坦质能方程反映的是质量亏损和释放出核能这两种现象之间的联系，并不表示质量和能量之间的转变关系．对于质量亏损，不能理解为质量变成了能量 (2)质量亏损：质量亏损，并