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全书word（鲁科版）

学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第3节核力与核能 [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。 基础探究 形成概金，掌撬新扣 )知识梳理 知识点一核力与核的稳定性 1.核力 把原子核中的核子维系在一起的力称为核力。 2.核力的特点 (1)核力是短程力，作用范围不能从一个原子核延伸到另一个原子核。 (2)核力是一种强相互作用，必须非常强才能抵消所有质子库仑力的 作用。 3.核素 (1)定义。 把具有一定质子数和中子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大于质子数。 ·独家授权侵权必究· 享学科网书城 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 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引力相互作用是所有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微弱，可忽略不计。对于质量 较大的天体，引力则是它们之间的主要作用力。 ②电磁相互作用是电荷间、磁体间或电荷与磁体间的相互作用。摩擦 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 长程力。 (2)强相互作用和弱相互作用。 强相互作用和弱相互作用是短程力，作用范围在原子核尺度内。 2.四种相互作用按由强到弱排列：强相互作用、电磁相互作用、弱相 互作用、引力相互作用。 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释放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小于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△m表示质量亏损，根据爱因斯坦质能方 程Emc2,可知核子结合成原子核时，释放出的结合能是△E=△mc2。 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教捕·正版资源 量o.zxxk.com☐ 您身边的互联网+教辅专家 2.平均结合能 (1)定义。 原子核的结合能与其质量数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释放的能量，也是把 原子核分解成自由核子时每个核子平均吸收的能量，反映了原子核结 合的稳定程度或分裂的难易程度。 (3)结论。 ①平均结合能越大，原子核越难分离成单个，核子越稳定。 ②重核的平均结合能比中等质量核的要小，容易裂变成中等质量的核 而释放出能量：轻核的平均结合能比稍重的核要小，如果它们聚变成 较重的核，也要释放出能量。 ②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。( X) (6)质能方程Emc2表明了质量与能量间的一种对应关系。（√)】 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 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。 合作探究 突破委点，提升关键 要点一核力的理解 ②问题情境 如图为H和3He的原子核结构示意图。 H 3He (1)核力与电荷有什么关系？ (2)质子之间除了核力外，还有什么作用力？ (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？ ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教捕·正版资源 量b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (4)是什么力克服质子之间的库仑斥力，使核子结合成一个稳固的原 子核的？ 答案：(1)核力与电荷无关。 (2)还有库仑力、万有引力。 (3)不正确。质子之间的库仑力的大