2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理選擇性必修3 第5章原子核第3節(jié)核力與結(jié)合能(1)課件

（1）萬有引力宏觀、長程、支配宇宙（天體）運(yùn)動(dòng)（2）電磁相互作用宏觀、微觀、長程、支配電子繞核運(yùn)動(dòng)、化學(xué)鍵、分子力估算氦原子核中兩個(gè)質(zhì)子間的庫倫力與萬有引力已知質(zhì)子質(zhì)量mp=1.67×10-27kg

電荷量q=1.6×10-19C

原子核直徑數(shù)量級(jí)為10-15mk=9×109N·m2/C2G=6.67×10-11N·m2/kg2靠萬有引力來抗衡質(zhì)子間的庫倫斥力是不可能的什么力使質(zhì)子能在原子核中共存？與萬有引力和電磁力不同，距離增大時(shí)，強(qiáng)相互作用急劇減小，它的作用范圍只有約10-15m，即原子核的大小，超過這個(gè)界限，這種相互作用實(shí)際上已經(jīng)不存在，它是短程力。這樣，萬有引力、電磁力和強(qiáng)相互作用分別在不同的尺度上發(fā)揮了作用。長程力某些放射現(xiàn)象中起作用的還有另一種基本相互作用，稱為弱相互作用。弱相互作用是引起原子核β衰變的原因，即引起中子—質(zhì)子轉(zhuǎn)變的原因。弱相互作用也是短程力，其力程比強(qiáng)相互作用更短，只有10-18m。超短程自然界的四種相互作用（力）：（1）萬有引力（2）電磁相互作用宏觀、長程、支配宇宙（天體）運(yùn)動(dòng)宏觀、微觀、長程、支配電子繞核運(yùn)動(dòng)、化學(xué)鍵、分子力（3）強(qiáng)相互作用（4）弱相互作用超微觀、超短程支配β衰變、+β衰變微觀、短程、支配原子核有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)原子核中質(zhì)子與中子的比例：（1）較輕的原子核：

；（2）較重的原子核：

；從核子間的核力與電磁力這一矛盾的轉(zhuǎn)化作出合理的解釋如何使基態(tài)氫原子電離？需要通過碰撞、施加電場(chǎng)讓氫原子吸收光子等途徑賦予能量，多大？拆原子核？給能量？如何拆氘核？光子照射，2.22MeV反過來呢？放出多少能量？核子結(jié)合成核時(shí)，要放出的能量，稱為原子核的結(jié)合能。結(jié)合能平均結(jié)合能:原子核的結(jié)合能與核子數(shù)的比值核子結(jié)合成核時(shí)，要放出的能量，稱為原子核的結(jié)合能。結(jié)合能HHn211110?+一定質(zhì)量m總是跟一定的能量相對(duì)應(yīng)，存在簡單的正比關(guān)系，m增大，E也增大，m減小，E也減小。愛因斯坦質(zhì)能方程：E=mc2放出能量還是吸收能量？放出的能量為多少？如何計(jì)算？質(zhì)量虧損:△m質(zhì)量還守恒嗎？質(zhì)量和能量為物質(zhì)存在的兩種形式比較下面的質(zhì)量大小：He42Th23490U23892的質(zhì)量

的質(zhì)量+的質(zhì)量ePaTh012349123490-的質(zhì)量

的質(zhì)量+的質(zhì)量>>原子核的平均結(jié)合能（比結(jié)合能）平均結(jié)合能越大的原子核所處的能量越

。圖中各原子核中什么原子核是最穩(wěn)定的？低重核分裂為中等質(zhì)量的核或輕核合并為中等質(zhì)量的核將是放出能量還是要吸收能量？u表示原子質(zhì)量單位,1u=1.660566×10-27kg.試證明，質(zhì)量虧損1u相當(dāng)于931.50Mev。氘核質(zhì)量比質(zhì)子和中子的質(zhì)量之和小質(zhì)量虧損:△mHHn211110?+質(zhì)子的質(zhì)量：1.0072765u中子的質(zhì)量：1.0086649u氘核的質(zhì)量：2.013553uH21H11n102.0159414u△E=△mc2氘核能量比質(zhì)子和中子的能量之和小太陽內(nèi)部發(fā)生熱核反應(yīng)，每秒鐘輻射出的能量約3.8×1026J,據(jù)此估算太陽一天內(nèi)質(zhì)量減小多少千克？（保留兩位數(shù)字）u表示原子質(zhì)量單位,1u=1.660566×10-27kg.試證明，質(zhì)量虧損1u相當(dāng)于931.50Mev。太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著四個(gè)質(zhì)子聚變?yōu)橐粋€(gè)氦核的熱核反應(yīng)，這個(gè)核反應(yīng)釋放出的大量能量就是太陽的能源。

(1)寫出這個(gè)核反應(yīng)方程。

(2)這一核反應(yīng)能釋放出多少量?(設(shè)質(zhì)子、氦核、正電子的質(zhì)量分別為mp、mhe、me)HHn211110?+放出能量吸收能量C+O2=CO2放熱(4ev)1kg相當(dāng)于3000噸煤平均結(jié)合能: