2013-2014学年高二物理粤教版选修3-5同步课件：第4章 第4节 核力与结合能.ppt

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1、第四节　核力与结合能1．知道核力及其性质．2．知道重核和轻核，能简单解释重核和轻核内的中子数、质子数具有不同比例的原因．3．认识原子核的结合能及平均结合能．氦原子核中有两个质子，质子质量为mp＝1.67×10－27kg，带电量为元电荷e＝1.6×10－19C，原子核的直径的数量级为10－15m，那么两个质子之间的库仑斥力与万有引力两者相差1036倍．在原子核那样狭小的空间里，带正电的质子之间的库仑斥力为万有引力的1036倍，那么质子为什么能挤在一起而不飞散？会不会在原子核中有一种过去不知道的力，

2、把核子束缚在一起了呢？一、核力及其性质1．组成原子核的核子间有很强的作用力，使核子能够克服________而紧密地结合在一起，这种力称为核力．2．核力是一种很强的力，在约____________________________的距离内主要表现为________．大于________________核力就迅速减小到零，所以核力是一种________，在小于____________的距离内，核力又转变为强大的斥力而使核子不融合在一起．库仑斥力0.5×10－15m0.5×10－15m～2×10－15m

3、引力2×10－15m短程力二、重核与轻核原子核中的质子数又称为________，它与元素周期表中元素的排列序号一致．2．元素周期表中，排在比较靠前的叫________，一般________的质子和中子数相等；比较靠后的叫________，大多数________的质子数小于中子数，排在________号元素之后的原子核都不稳定，排在第________号元素之后的原子核十分不稳定，无法在自然状态下存在．原子序数92轻核轻核重核重核83三、结合能1．把________________所吸收的能量，或者

4、________________时放出的能量叫做原子核的结合能．2．核子结合成原子核时，反应前后存在________亏损，亏损的________与反应中释放的能量相对应，其关系遵循爱因斯坦的质能方程：______________3．原子核的________与________之比称为该原子核的比结合能，也叫平均结合能．核子结合成原子核原子核拆散成核子ΔE＝Δmc2质量质量核子数结合能核力及其性质核力是组成原子核的核子间很强的作用力，使核子能够克服库仑斥力而紧密地结合在一起．核力有完全不同于静电力和

5、万有引力的一些性质：(1)核力是强相互作用(强力)的一种表现，比静电力大得多．(2)核力是一种短程力，在约0.5×10－15～2×10－15m的距离内主要表现为引力；在小于0.5×10－15m的距离内，核力又转变为强大的斥力；使核子不融合在一起．大于2×10－15m核力就迅速减小到零．(3)核力存在于核子之间，每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性．(4)核力与电荷无关，在原子核中，质子与质子，中子与中子，中子与质子之间的核力相同．除核力外，核物理学家还在原子核内发现了自然

6、界的第四种相互作用——弱相互作用(弱力)，弱相互作用是引起原子核β衰变的原因，即引起中子转变成质子的原因．弱相互作用也是短程力，其力程比强力更短，为10－18m，作用强度则比电磁力小．弱力、强力、电磁力和引力分别在不同的尺度上发挥作用：(1)弱力(弱相互作用)：弱相互作用是引起原子核β衰变的原因→短程力．(2)强力(强相互作用)：在原子核内，强力将核子束缚在一起→短程力．(3)电磁力：电磁力在原子核外，电磁力使电子不脱离原子核而形成原子，使原子结合成分子，使分子结合成液体和固体→长程力．(4)引

7、力：引力主要在宏观和宇观尺度上“独领风骚”．是引力使行星绕着恒星转，并且联系着星系团，决定着宇宙的现状→长程力．(双选）下列关于核力的说法中正确的是()A．核力存于任何核子之间B．核力只存在于相邻的核子之间C．核力是一种短程的强作用力D．核力与万有引力性质相同解析：核力是强作用力、短程力，只存在于相邻的核子间，A错误，B、C正确；而核力与万有引力是不同性质的力，D错误．答案：BC课堂训练1．关于核力的说法正确的是()A．核力同万有引力没有区别，都是物体间的作用B．核力就是电磁力C．核力是短程力．

8、作用范围在2.0×10－15m之内D．核力与电荷有关解析：核力是短程力，超过2.0×10－15m，核力急剧下降几乎消失，故C对；核力与万有引力、电磁力不同，故A、B不对；核力与电荷无关，故D错，所以选C.答案：C结合能的理解由于核子间存在着强大的核力，原子核是一个坚固的集合体．要把原子核拆散成核子，需要克服核力做巨大的功，需要巨大的能量．要把原子核分开成核子要吸收能量，核子结合成原子核要放出能量，这个能量叫做原子核的结合能．原子核越大，它的结合能越高，因此有意义的是它的结合能与核子数之比，叫平均