内容正文:
3 核力与结合能
人教物理 选择性必修 第三册
必备知识 自主探究
能力形成 合作探究
课时作业 知能提升
随堂巩固 提升练习
[学习目标] 1.知道四种基本相互作用与核力的特点,了解结合能、比结合能和质量亏损的基本观念和相关实验。2.理解核力是短程力,掌握比结合能和质量亏损,能用质能方程进行计算,提高分析、解决问题的能力。3.通过教材上的科学推理,掌握其实质,培养科学推理的能力。4.学习科学家们严谨的科学态度,坚持实事求是,培养学习、探索科学的兴趣和责任。
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[情景导入] 如图是描述原子核核子的平均质量m与原子序数Z的关系曲线。试探究:(1)由图可以看出哪一段的平均质量最小?这说明了什么?(2)若A、B结合成C,D、E结合成F分别放出能量还是吸收能量?
提示:(1)由图看出CF段核子的平均质量小。说明中等核的核子平均质量最小。(2)若A、B结合成C则放出能量;D、E结合成F也是放出能量。
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知识点一 核力与四种基本相互作用
1.核力
(1)定义:原子核中的________之间的相互作用力。
(2)作用:使得________紧密地结合在一起,形成稳定的________。
核子
核子
原子核
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2.核力的特点
(1)核力是强相互作用的一种表现,在原子核的尺度内,核力比库仑力大得多。
(2)强相互相作用是________,作用范围只有约________m。
短程力
10-15
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3.第四种相互作用
物理学家在原子核内发现了自然界的第四种相互作用——弱相互作用,弱相互作用是引起原子核________的原因。该作用也是短程力,其力程比强相互作用更短,只有________m。
β衰变
10-18
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知识点二 结合能和质量亏损
1.结合能
原子核是________凭借核力结合在一起构成的,要把它们分开,也需要________,这就是原子核的结合能。
2.比结合能
原子核的结合能与________之比,叫作比结合能,也叫作________结合能。比结合能越大,原子核中核子结合得越________,原子核越________。
核子
能量
核子数
平均
牢固
稳定
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3.质能方程
物体的能量与它的质量的关系是:E=________。
4.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。
mc2
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1.判断正误
(1)核力是强相互作用,在任何情况下都比库仑力大。( )
(2)弱相互作用是引起原子核β衰变的原因。( )
(3)原子核的结合能就是核子结合成原子核时需要的能量。( )
(4)比结合能越大,原子核越稳定,因此它的结合能也一定越大。( )
×
√
×
×
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2.(多选)下列关于结合能和比结合能的说法中,正确的有( )
A.核子结合成原子核时放出能量
B.原子核拆解成核子时要吸收能量
C.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
D.重核与中等质量原子核相比较,重核的结合能和比结合能都大
AB
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解析:核子结合成原子核要放出能量,原子核拆解成核子要吸收能量,A、B正确;比结合能越大的原子核越稳定,但比结合能越大的原子核,其结合能不一定大,例如中等质量原子核的比结合能比重核大,但由于核子数比重核少,其结合能比重核反而小,C、D错误。
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