5.3 核力与结合能 导学案 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

该高中物理导学案聚焦“核力与结合能”，核心知识点包括核力的概念及三大特点、四种基本相互作用、结合能与比结合能的意义、质能方程与质量亏损。通过“温故”环节复习原子核组成及衰变知识，搭建新旧知识衔接的学习支架，引导学生逐步深入。 这份导学案亮点显著，预习提要明确学习目标，温故知新梳理知识脉络，基础过关题结合《天工开物》记载等实际情境及比结合能曲线图像分析，助力学生理解概念，培养科学思维中的科学推理与模型建构能力，深化物理观念中的相互作用与能量观念，提升学习效率与应用能力。

5.3 核力与结合能 1.知道核力的概念与三大特点，了解四种基本相互作用。 2.理解结合能、比结合能的物理意义，知道比结合能与原子核稳定性的关系。 3.掌握质能方程与质量亏损，会进行简单计算。 4.知道核子结合成核时释放能量。 1.原子核由________和________组成，统称为________。 2.原子核发生α衰变时，质量数________，电荷数________。 3.原子核发生β衰变时，质量数________，电荷数________。 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________ 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)强相互作用是________，作用范围只有约________m. 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，为________m. 二、结合能与质量亏损 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，表示原子核中核子结合得越________，原子核越________． 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． 1.一个α粒子融合到一个核中，核反应方程为，其中和的比结合能分别为、，则下列说法正确的是( ) A.X的质子数为20 B.X的结合能为 C.X的中子数为9 D.比更稳定 2.《天工开物》中关于铅的记载有“凡产铅山穴，繁于铜锡。其质有三种，一出银矿中……。”自然界的铅按成因可分为原生铅、原始铅、放射成因铅和普通铅。其中放射成因铅是岩石矿物形成以后，由其中的U238、U235、Th232衰变最终分别形成铅的稳定同位素Pb206、Pb207、Pb208，下列说法正确的是( ) A.Th232衰变形成Pb208过程产生的电子来自核外电子 B.U238形成Pb206发生了8次α衰变 C.U235的比结合能大于Pb207的比结合能 D.Pb208的结合能小于Pb206的结合能 3.原子核的比结合能曲线如图所示，由图中信息可知( ) A.核比核更稳定 B.两个核聚变成核会放出能量 C.核裂变成核和核要吸收能量 D.核的结合能比核的结合能大 答案及解析 温故知新·基础填空 温故——课前知识链接 1.质子；中子；核子 2.减 4；减 2 3.不变；加 1 知新——课本研习梳理 一、核子 核子 原子核 短程力 10-15 β衰变 10-18 二、核子 能量 核子数 平均 牢固 稳定 mc2 基础过关·课前自测 1.答案：B 解析：AC.根据电荷数守恒有 根据质量数守恒有 X的质子数等于电荷数，所以X的质子数为10，X的中子数等于质量数与质子数之差，故X的中子数为，AC错误； B.原子核结合能=比结合能×核子数，故X的结合能为，B正确； D.比结合能越大原子核越稳定，X的比结合能大于，因此X更稳定，D错误。 故选B。 2.答案：B 解析：Th232衰变形成Pb208过程产生的电子是原子核中的中子转变成质子时放出的，A错误；根据质量数守恒可知，U238形成Pb206发生α衰变的次数为次，B正确；放射性元素衰变生成的新核更稳定，Pb207的比结合能大于U235的比结合能，C错误；核子数越多，结合能越大，故Pb208的结合能大于Pb206的结合能，D错误。 3.答案：B 解析：A.比结合能越大，原子核越稳定。由图可知， 核的比结合能大于核的比结合能，所以核比核更稳定，故A错误； B.由图可知，核的比结合能远大于核的比结合能。两个核聚变成核的过程中，比结合能增大，原子核变得更稳定，会有质量亏损，根据质能方程可知该过程会放出能量，故B正确； C.由图可知，中等质量原子核和的比结合能大于重核的比结合能。核裂变成核和核，反应后比结合能增大，系统更稳定，会释放能量，故C错误； D.结合能等于比结合能与核子数（质量数）的乘积。虽然核的比结合能比核的大，但核的核子数（235）远多于核的核子数（89），可知核的总结合能更大，故D错误。 故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $