(
课件网) 核力与结合能 核能 在核反应中释放出来的能量,就是通常所说的核能。 知识回顾: 研究物体能量,离不开对力做功的分析。 核能 在核反应中释放出来的能量,就是通常所说的核能。 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? 库仑力 万有引力 质子相互间距r的数量级为10-15m;质子质量m的数量级为10-27kg,质子电量e的数量级为10-19C;万有引力常量G的数量级为10-11,静电力常量k的数量级为109。估算库仑力与万有引力之比? 原子核中的质子要用万有引力来抗衡库仑力是不可能的。 在核子之间一定存在着另一种更大的力,使得核子紧密结合在一起。 一、核力与四种基本相互作用 1.什么是核力? 2.核力有哪些特点? 3.原子核中还有其他的相互作用吗? 能够把核中的各种核子联系在一起的强大的力叫做核力。 ⑵核力是短程力。约在10-15m 数量级时起作用。 ⑴核力是强相互作用(强力)的一种表现。 ⑶核力与电荷无关。 ⑷核力具有饱和性。每个核子只跟邻近的核子发生核力作用,这种性质称之为核力的饱和性。 2.核力的特点 对核力的研究,仍在继续..... 一、核力与四种基本相互作用 延迟符 3.弱相互作用 短程力,引起原子核β衰变的原因 一、核力与四种基本相互作用 相互作用 相对强度 作用范围 作用对象 引力相互作用 电磁相互作用 强相互作用 弱相互作用 F∝1/r2 长程力 F∝1/r2 长程力 10-15m 短程力 <10-18m 短程力 四种基本相互作用性质的比较 10-39 1/137 1 10-5 一切物体之间 电荷之间 核子之间 基本粒子之间 电离能 ?能 1.什么是结合能? 自由核子结合成原子核要放出一定能量;原子核分解成自由核子,要吸收同样的能量。这个能量叫做原子核的结合能。 二、结合能 注意:结合能不是原子核具有的能量。 1.什么是结合能? 自由核子结合成原子核要放出一定能量;原子核分解成自由核子,要吸收同样的能量。这个能量叫做原子核的结合能。 2.影响结合能大小的因素是什么? 二、结合能 注意:结合能不是原子核具有的能量。 3.结合能越大的原子核,越稳定吗? 比结合能 = 结合能 核子数 平均到每一个核子的结合能大小 原子核的结合能与核子数之比称为比结合能,也叫平均结合能。 1.什么是结合能? 自由核子结合成原子核要放出一定能量;原子核分解成自由核子,要吸收同样的能量。这个能量叫做原子核的结合能。 2.影响结合能大小的因素是什么? 二、结合能 注意:结合能不是原子核具有的能量。 3.结合能越大的原子核,越稳定吗? 原子核的核子数越多,结合能越大。 比结合能越大,原子核越稳定。 延迟符 比结合能图像 可以看出,中等大小的核比结合能最大,这些核最稳定。 在研究微观粒子时,能量单位常用电子伏特:1eV=1.60×10-19J,1MeV=1.0×106eV。 例1 .(多选)原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线,下列判断正确的是( ) √ √ 结合能、比结合能 00000000000000000 E1 E2 ΔE=E2-E1 类比化学反应 E反应物总结合能 反应物 E生成物总结合能 生成物 ΔE=E生成物总结合能-E反应物总结合能 当原子核的结合状态变得更紧时,就会因为核力的做功而把多余的“结合能”以核能的形式释放出来。 核能与结合能的关系 反应物 生成物 ΔE 质能方程 1905年,爱因斯坦写了《物质的惯性同它所含有的能量有关吗?》一文。揭示了质量和能量的关系,即: E=mc2 或 ΔE=Δmc2 思考:生活中,我们常能看到物体的能量发生了变化,为什么察觉不到物体质量发生的变化? 原因:由于光速很大,通常看到的物体能量的变化量对应的质量的变化量就很小,因此我们觉察不到。 1951年诺贝尔物理学奖获得者 瓦 ... ...