5.3核力与结合能—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修三课件

第五章 原子核 人教物理选择性必修3 3 核力与结合能 1 2 一 核力与四种基本相互作用 1.四种基本相互作用 1)长程力 2)短程力 强相互作用 弱相互作用 弱相互作用引起β衰变 万有引力 电磁相互作用 相同距离上，电磁力是万有引力的1035倍 作用范围10-15m 作用范围10-18m 3 二 结合能 核子结合成原子核时放出的能量，或原子核分解成核子时所吸收的能量，都叫做原子核的结合能. 1.结合能： 原子核的结合能与其核子数之比，称为比结合能. 1）比结合能越大，原子核越稳定. 2.比结合能： 核子数较小的轻核和核子数较大的重核，比结合能都较小，中等核子数的原子核，比结合能较大，即这样的原子核比较稳定. 2） 当比结合能较小的原子核转化为比结合能较大的原子核时，就可释放核能。 3） 4 由图可知，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小。 5 三 质量亏损 组成原子核的核子的总质量与新原子核的质量只差，叫做核的质量亏损. 1.定义： 2.质能方程： 原子核释放能量时，要产生质量亏损.物体的能量与质量之间存在着密切的联系，即 E=mc2 ΔE=Δmc2 或 6 3）在核反应中任然遵守能量守恒定律、质量守恒定律. 4）质量是物体具有能量多少及能量转变多少的一种量度. 质量亏损并不是这部分质量消失或转化为能量，只是静止质量减少. 2） 物体的质量包括静止的质量和运动的质量.质量亏损指的是静止质量的减少，减少的静止质量转化为和辐射能量有关的运动质量. 1） 3.说明： 7 已知中子的质量是mn=1.6749×10-27kg，质子的质量是mp=1.6726×10-27kg，氘核的质量是mD=3.3436×10-27kg，求氘核的比结合能. 解：一个质子和一个中子结合成氘核 单个质子和单个中子的质量和为 mp+mn=（1.6726+1.6749）×10-27kg=3.3475×10-27kg 这个数值与氘核质量之差 （mp+mn）-mD=（3.3475-3.3436）×10-27kg=0.0039×10-27kg 与这个质量差相对应的能量为 ΔE=Δmc2=0.0039×10-27×(3.00×108)2J=3.51×10-13J 例题 8 氘核的比结合能为 核物理中，能量单位常使用电子伏特：1eV=1.60