人教版核力與結(jié)合能課件4

1、19.5 核力與結(jié)合能19.5 核力與結(jié)合能原子核的組成 原子核是由質(zhì)子和中子組成的，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)=核子數(shù) 原子核的組成 原子核是由質(zhì)子和中子組成的，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核 原子核的半徑約為10-15m , 只相當(dāng)原子半徑的萬分之一。在這么小的空間里帶正電的質(zhì)子與質(zhì)子間的庫侖斥力是很大，萬有引力太小，只有庫侖力的10-36。而通常原子核是穩(wěn)定的,于是核內(nèi)還應(yīng)有另一種力把各種核子緊緊拉在一起, 此力稱為核力。核力mpmp庫侖力庫侖力萬有引力萬有引力核力核子靠什么力結(jié)合成原子核？ 原子核的半徑約為10-15m , 核力：能夠把核中的各種核子聯(lián)系在一起的強(qiáng)大的

2、力叫做核力核力具有怎樣的特點(diǎn)呢？一、核力：核力：能夠把核中的各種核子聯(lián)系在一起的強(qiáng)大的力叫做核力核力 2. 核力是短程力。約在 10-15m量級時(shí)起作用，距離大于0.810-15m時(shí)為引力, 距離為1010-15m時(shí)核力幾乎消失，距離小于0.810-15m時(shí)為斥力。 3. 核力具有飽和性。核子只對相鄰的少數(shù)核子產(chǎn)生較強(qiáng)的引力，而不是與核內(nèi)所有核子發(fā)生作用。 4. 核力具有電荷無關(guān)性。對給定的相對運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，核力與核子電荷無關(guān)。 1. 核力是四種相互作用中的強(qiáng)相互作用（強(qiáng)力）的一種表現(xiàn)。 2. 核力是短程力。約在 10-15m量除核力外原子核內(nèi)還存在 弱相互作用（弱力）弱力是引起中子質(zhì)子轉(zhuǎn)變的原因

3、弱相互作用也是短程力，力程比強(qiáng)力更短，為1018m，作用強(qiáng)度則比電磁力小。除核力外原子核內(nèi)還存在 弱相互作用（弱力）二、原子核中質(zhì)子與中子的比例自然界中較輕的原子核，質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等，但對于較重的原子核，中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)，越重的元素，兩者相差越多。為什么會(huì)這樣呢？二、原子核中質(zhì)子與中子的比例自然界中較輕的原子核，質(zhì)子數(shù)與中核越來越大，有些核子間的距離越來越遠(yuǎn)。隨著距離的增加，核力與電磁力都會(huì)減小，但核力減小得更快。所以，原子核大到一定程度時(shí)，相距較遠(yuǎn)的質(zhì)子間的核力不足以平衡它們之間的庫侖力，這個(gè)原子核就不穩(wěn)定了。這時(shí)，如果不再成對地增加核子，而只增加中子，中子與其他核子沒有庫侖斥力，但有

4、相互吸引的核力，有助于維系原子核的穩(wěn)定。由于這個(gè)原因，穩(wěn)定的重原子核里，中子數(shù)要比質(zhì)子數(shù)多。 核越來越大，有些核子間的距離越來越遠(yuǎn)。隨著距離的增加，核力與 由于核力的作用范圍是有限的，如果繼續(xù)增大原子核，一些核子間的距離會(huì)大到其間根本沒有核力的作用，這時(shí)即使再增加中子也無濟(jì)于事，這樣的核必然是不穩(wěn)定的。 在宇宙演化的進(jìn)程中，各種粒子有機(jī)會(huì)進(jìn)行各種組合，但那些不穩(wěn)定的組合很快就瓦解了，只有200多種穩(wěn)定的原子核長久地留了下來?，F(xiàn)在觀察到的天然放射性元素，則正在瓦解之中。 由于核力的作用范圍是有限的，如果繼續(xù)增大原子核，一 由于核子間存在著強(qiáng)大的核力，所以核子結(jié)合成原子核或原子核分解為核子時(shí)，都伴

5、隨著巨大的能量變化 可見，當(dāng)核子結(jié)合成原子核時(shí)要放出一定能量；原子核分解成核子時(shí)，要吸收同樣的能量這個(gè)能量叫做原子核的結(jié)合能三、結(jié)合能 由于核子間存在著強(qiáng)大的核力，所以核子結(jié)合成原結(jié)合能并不是由于核子結(jié)合成原子核而具有的能量，而是為把核子分開而需要的能量。比結(jié)合能：結(jié)合能與核子數(shù)之比，稱做為比結(jié)合能。也叫平均結(jié)合能。比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定。三、結(jié)合能結(jié)合能并不是由于核子結(jié)合成原子核而具有的能量，而是為把核子分四、質(zhì)量虧損1、例題：中子的質(zhì)量 =1.67491027Kg 質(zhì)子的質(zhì)量 = 1.67261027Kg 中子和質(zhì)子的質(zhì)量和 = 3.34751027Kg

6、氘核的質(zhì)量 = 3.34361027Kg 質(zhì)量差 = 0.00391027Kg 四、質(zhì)量虧損1、例題：四、質(zhì)量虧損2、質(zhì)量虧損：原子分解為核子時(shí)，質(zhì)量增加；核子結(jié)合成原子核時(shí)，質(zhì)量減少。原子核的質(zhì)量小于組成原子核的核子的質(zhì)量之和，叫做質(zhì)量虧損。四、質(zhì)量虧損2、質(zhì)量虧損：原子分解為核子時(shí)，質(zhì)量增加；核子結(jié)愛因斯坦質(zhì)能方程 E=mc2 式中c是真空中的光速m是物體的質(zhì)量，E是物體的能量。核子在結(jié)合成原子核時(shí)出現(xiàn)的質(zhì)量虧損m，正表明它們在互相結(jié)合過程中放出了能量E=mc2愛因斯坦質(zhì)能方程 E=3、有關(guān)問題的理解和注意事項(xiàng)核反應(yīng)過程中: 1. 核子結(jié)合成原子核時(shí),新核質(zhì)量小于核子的質(zhì)量(質(zhì)量虧損),同

7、時(shí)以光子形式釋放核能; 原子核分解為核子時(shí),需要吸收一定能量,核子的總質(zhì)量大于原原子核的質(zhì)量.2.核反應(yīng)過程中,質(zhì)量虧損時(shí),核子個(gè)數(shù)不虧損(即質(zhì)量數(shù)守恒),可理解為組成原子核后,核內(nèi)每個(gè)核子仿佛“瘦了”一些.3.質(zhì)量虧損并非質(zhì)量消失,而是減少的質(zhì)量m以能量形式輻射(動(dòng)質(zhì)量),因此質(zhì)量守恒定律不被破壞.3、有關(guān)問題的理解和注意事項(xiàng)核反應(yīng)過程中:2.核反應(yīng)過程中,4.公式E=mc2 的單位問題國際單位: m用“kg” C用“m/s” E用“J”常用單位: m用“u(原子質(zhì)量單位)” 1u=1.66056610-27kg E用“uc2” 1uc2=931MeV (表示1u 的質(zhì)量變化相當(dāng)于931Me

8、 V的能量改變)P39問題與練習(xí) 3.4.公式E=mc2 的單位問題國際單位: m用課堂練習(xí):(1)試證明，1原子質(zhì)量單位u相當(dāng)于931.50 MeV的能量1u=1.6606-27kg，光速c=2.9979108m/s，1eV=1.602210-19J (2)碳原子的質(zhì)量是12.000 000 u，可以看做是由6個(gè)氫原子(質(zhì)量是1.007 825u)和6個(gè)中子組成的求核子結(jié)合成碳原子核時(shí)釋放的能量(在計(jì)算中可以用碳原子的質(zhì)量代替碳原子核的質(zhì)量，用氫原子的質(zhì)量代替質(zhì)子的質(zhì)量，因?yàn)殡娮拥馁|(zhì)量可以在相減過程中消去)課堂練習(xí):(1)試證明，1原子質(zhì)量單位u相當(dāng)于931.50 人教版核力與結(jié)合能課件4加

9、速度的方向 加速度的方向與速度改變量的方向相同。加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度的方向與速度方向相同；減速直線運(yùn)動(dòng)與速度方向相反。師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀書本，知道加速度也分為平均加速度和瞬時(shí)加速度，并且加速度保持不變的運(yùn)動(dòng)叫勻變速運(yùn)動(dòng)。引導(dǎo)學(xué)生閱讀P30頁表格上所列的加速度，對其中一些數(shù)值進(jìn)行分析，一定要結(jié)合物理意義及方向來鞏固以上內(nèi)容。（繼續(xù)例舉一些有趣的實(shí)用的例子加以介紹，以激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)物理的熱情）對加速度a的進(jìn)一步認(rèn)識：3、課堂練習(xí)1物體的速度變化越大，則物體加速度就越大。（錯(cuò)。結(jié)合前面小黑板所舉的例子，比較乙與丙可知此結(jié)論不對。）2物體的速度很大時(shí)，加速度不可能為0。（錯(cuò)。結(jié)合小黑板所舉的例子，如丁，雖然飛機(jī)速度很大，但加速度卻為0）3物體的加速度在減小，而速度可能在增加。師：對于第3題，結(jié)論是對的，同學(xué)們一時(shí)可能很難理解，舉這樣的例子進(jìn)行類比。例如：每個(gè)人從出生的那天身高是逐漸增加的，隨著年紀(jì)的增加，身高增加的幅度越來越小，但是身高是越來越高的。生：身高一直在增加，增加的程度在變小。師：“增加的幅度”相當(dāng)于加速度，“身高”相當(dāng)于物體的速度，加速度在減小時(shí)，速度反而有可能在增加，以后在學(xué)過動(dòng)力學(xué)知識后，對此會(huì)有更深的了解