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课件网) §3 核力与结合能 高二物理（人教版2019） 选择性必修 第三册 第五章 原子核 学习目标： 1、核力与四种基本相互作用 2、结合能与比结合能 3、质量亏损与核能的计算 问题与思考： 原子核是由中子和质子构成的。在原子核那样狭小的空间里，是什么力量把带正电的质子紧紧地束缚在一起而不飞散开呢？ 新课引入 定义：能够把核中的各种核子联系在一起的强大的力叫做核力。 核力的特点： ⑵核力是短程力。 ⑶核力与电荷无关。 ⑷核力具有饱和性。 1、核力： ⑴核力是强相互作用（强力）的一种表现。 （1）万有引力：引力主要在宏观和宇宙尺度上“独领风骚”。是引力使行星绕恒星转动，并且联系着星系团，决定了宇宙的现状和未来。 （3）强相互作用：在原子核内，强力将核子束缚在一起。 （2）电磁力：在原子核外，电磁力使电子和原子核结合成分子，使分子结合成液体与固体。电磁力和万有引力都是“长程力”，即它们可以作用到无限远的距离，当然距离越远，力就越小 （4）弱相互作用：弱相互作用是引起原子核β衰变的原因，即引起中子－质子转变的原因。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。 一、核力与四种基本相互作用 2.四种基本相互作用 新课讲授 3.弱相互作用 在某些放射现象中起作用的另一种基本相互作用 弱相互作用是引起原子核β衰变的原因，即引起中子一质子转变的原因。 短程力：约在10-18m量级时起作用 思考与讨论： 一个小铁球在磁铁的引力作用下不断靠近，最终被磁铁吸住。 情景1： 两物体为了结合需要付出一定的代价即损失一部分的能量 放出能量 吸收能量 结合能 消耗一定的能量才能将其分开 类比 原子核分解成核子时所吸收的能量 1、结合能： 也是核子结合成原子核而释放的能量 定义：原子核分解成核子时所吸收的能量 二、结合能与比结合能 温馨提示：结合能不是原子核具有的能量 思考与讨论： 1、核子数越多，原子核的结合能越大吗？ 2、结合能越大，原子核越稳定吗？ 组成原子核的核子数越多，结合能越大。 定义：原子核的结合能与核子数之比 2、比结合能： （平均结合能） 比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。 比结合能 结合能 核子数 = 比结合能最高的是镍-62。只不过镍-62最终也会衰变成铁元素，所以我们会习惯性地认为铁元素的比结合能最高。 铁（Fe）原子的比结合能最大 铁（Fe） 原子比较稳定 原子核的比结合能随质量数的变化曲线（实验数据） 比结合能 核子的平均结合能随质量数的变化 z 思考与讨论： 较轻的核D与E聚合成中等大小的核F的过程中是反应物的结合能_____(填“<”或“>”或“=”）生成物的结合能，_____(填“吸收”或“放出”)能量？ < 放出 比结合能 核子的平均结合能随质量数的变化 z 较重的核A分裂成中等大小的核B与C的过程中是反应物的结合能_____(填“<”或“>”或“=”）生成物的结合能，_____(填“吸收”或“放出”)能量？ < 放出 (1)结合能大的原子核，比结合能不一定大，结合能小的原子核，比结合能不一定小。 (2)中等大小核的比结合能最大、原子核最稳定。 (3)当比结合能较小的原子核转化成比结合能较大的原子核时，就可能释放核能。例如，一个核子数较大的重核分裂成两个核子数小一些的核，或者两个核子数很小的轻核结合成一个核子数大一些的核，都能释放出巨大的核能。 特别提醒 核子结合成原子核时要放出一定能量；原子核分解成核子时，要吸收同样的能量。这个能量有多大？我们可能计算出来吗？ 三、质量亏损 已知中子的质量是mn=1.6749×10-27kg，质子的质量是mp=1.6726×10-27kg，但其结合成的氘核的质量却是mD=3.3436×10-27kg。自由核子结合成 ... ...
