第5章 第3节 核力与核能-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步全程学习课件PPT（鲁科版）

第3节　核力与核能 物理 [学习目标] 1.知道核力及其特点。 2.了解四种基本相互作用。 3.理解结合能及平均结合能的概念,知道核反应中的质量亏损。 4.知道爱因斯坦质能方程,理解质量与能量的关系。 物理 基础探究 合作探究 实践应用 物理 基础探究 知识点一　核力与核的稳定性 1.核力 把原子核中的 维系在一起的力称为核力。 2.核力的特点 (1)核力是 力,作用范围不能从一个原子核延伸到另一个原子核。 (2)核力是一种 相互作用,必须非常强才能抵消所有质子库仑力的作用。 知识梳理 形成概念，掌握新知 核子 短程 强 物理 3.核素 (1)定义。 把具有一定 数和 数的原子核称为核素。 (2)特点。 对于较轻的核(A≤40),中子数N 质子数Z的核素比较稳定。随着质子数Z的增加,稳定核素的中子数越来越 质子数。 质子 中子 = 大于 物理 知识点二　四种基本相互作用 1.四种基本相互作用及特点 (1)引力相互作用和电磁相互作用。 ①引力相互作用是 物体之间都存在的一种相互作用。日常生活中的物体和微观粒子,它们之间的引力非常 ,可忽略不计。对于 较大的天体,引力则是它们之间的主要作用力。 ②电磁相互作用是 间、 间或 与 间的相互作用。 力、弹力等接触力都是大量原子、分子之间电磁相互作用的宏观表现。 ③引力相互作用和电磁相互作用能在宏观世界里显示其作用,二者是 力。 (2)强相互作用和弱相互作用。 强相互作用和弱相互作用是 力,作用范围在 尺度内。 所有 微弱 质量 电荷 磁体 电荷 磁体 摩擦 长程 短程 原子核 物理 2.四种相互作用按由强到弱排列: 作用、 相互作用、 .作用、 相互作用。 知识点三　结合能与平均结合能 1.结合能 (1)原子核的结合能。 人们把核子结合成原子核所 的能量称为原子核的结合能。 (2)质量亏损。 任何一个原子核的质量总是 组成它的所有核子的质量之和,这一差值称为质量亏损。如果用Δm表示质量亏损,根据爱因斯坦质能方程E= ,可知核子结合成原子核时,释放出的结合能是ΔE= 。 强相互 电磁 弱相互 引力 释放 小于 mc2 Δmc2 物理 2.平均结合能 (1)定义。 原子核的结合能与其 之比称为该核的平均结合能,又称为比结合能。 (2)意义。 平均结合能是核子结合成原子核时每个核子平均 的能量,也是把原子核分解成自由核子时每个核子平均 的能量,反映了原子核结合的 程度或分裂的 程度。 (3)结论。 ①平均结合能越大,原子核越 分离成单个,核子越 。 ②重核的平均结合能比 核的要小,容易裂变成 的核而释放出能量;轻核的平均结合能比 的核要小,如果它们聚变成 的核,也要释放出能量。 质量数 释放 吸收 稳定 难易 难 稳定 中等质量 中等质量 稍重 较重 物理 思考与自测 √ × √ × × √ 1.思考判断 (1)强相互作用强于电磁相互作用。(　 　) (2)原子核内的质子是靠万有引力来抗衡库仑斥力的。(　 　) (3)组成原子核的核子越多,它的结合能就越大。(　 　) (4)结合能越大,核子结合得越牢固,原子核越稳定。(　 　) (5)比结合能越大的原子核越稳定,因此它的结合能也一定越大。(　 　) (6)质能方程E=mc2表明了质量与能量间的一种对应关系。(　 　) 物理 2.思维探究 (1)原子核中任意两个核子之间都存在核力吗? 答案:不是。核力是短程力,只有相邻的两个核子之间才存在核力。 (2)核子结合成原子核时是放出能量还是吸收能量?结合能越大,原子核越稳定吗? 答案:放出能量;不是,比结合能越大原子核越稳定。 (3)有人认为质量亏损就是核子的个数变少了,这种认识对不对? 答案:不对,在核反应中质量数守恒,即核子的个数不变,只是核子组成原子核时,仿佛变“轻”了一些,原子核的质量总是小于其全部核子质量之和,即发生了质量亏损。 物理 合作探究 要点一　核力的理解 问题情境 突破要点，提升关键 如图为3H和3He的原子核结构示意图。 (1)核力与电荷有什么关系? 答案:(1)核力与电荷无关。 (2)质子之间除了核力外,还有什么作用力? 答案:(2)还有库仑力、万有引力。 (3)有的同学认为“原子核内质子间的库仑斥力与质子、中子间的万有引力平衡而使原子达到稳定状态。”这种说法正确吗? 答案:(3)不正确