核力与结合能 课件 人教版选修3-5

用中子轰击锂核(63Li)发生核反应，生成氚核(31H)和 α 粒子， 并放出 4.8 MeV 的能量．
(1)写出核反应方程； (2)求出质量亏损； (3)若中子和锂核是以等值反向的动量相碰，则氚核和 α 粒 子的动能之比是多少？ (4)α 粒子的动能是多大？(1 u 相当于 931.5 MeV)
【规范解答】 E＝mc2 说明能量和质量之间存在着联系，即 能量与质量之间存在着正比关系，但并不说明能量和质量之间存 在相互转化的关系，故选项 A 错误，而选项 B 正确；核反应中的 “质量亏损”并不是质量消失，实际上是由静止的质量变成运动 的质量，并不是质量转变成能量，故选项 C 错误；在核反应中， 质量守恒，能量也守恒，在核反应前后只是能量的存在方式不同， 总能量不变，在核反应前后只是物质由静质量变成动质量，故选 项 D 错误．故选 B.
2．为什么核子不能融合在一起？ 提示：核子间存在核力，当核力的作用范围小于 0.8×10－15 m 时，核力表现为斥力，因此核子不会融合在一起． 3．有人认为质量亏损就是核子的个数变少了，这种认识对 不对？
提示：不对．在核反应中质量数守恒即核子的个数不变，只 是核子组成原子核时，仿佛变“轻”了一些，原子核的质量总是 小于其全部核子质量之和，即发生了质量亏损，核子的个数并没 有变化.
B．比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定 越大
C．重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结合 能都大
D．中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大
【易错分析】 弄不清核子结合成原子核和原子核拆成核子 哪个吸热哪个放热而错选 A.不能正确区分比结合能与结合能，认 为比结合能大的原子核结合能也一定大而错选 B，从而得到错误 答案 AB.
2．质量亏损 (1)爱因斯坦质能方程：E＝ mc2 或 ΔE＝Δmc2. (2)质量亏损：原子核的质量 小于 组成它的核子的质量之 和的现象．

原子核分解为核子时,需要吸收一定能量,核子 的总质量大于原原子核的质量. 第二.核反应过程中,质量亏损时,核子个数不亏损(即质 量数守恒),可理解为组成原子核后,核内每个核子仿佛 “瘦了”一些. 第三.质量亏损并非质量消失,而是减少的质量m以能 量形式辐射(动质量),因此质量守恒定律不被破坏.
第四.公式ΔE=Δm·2 的单位问题 c
库仑力
万有 引力
mp
核力
通常原子核是稳定的,于是核内还
应有另一种力把各种核子紧紧拉 在一起, 此力称为核力。
万有 引力
核力
mp
库仑力
一、核力：
核力：能够把核中的各种核子联系在一起的 强大的力叫做核力．
核力具有怎样的特点呢？
1. 核力是四种相互作用中的强相互作用（强力）的 一种表现。
2. 核力是短程力。约在 10-15m量级时起作用，距离
3.
235 92
U（原子量为 .0372）衰变为 Th 232
228 90
（原子量为 .0287）时，释放出 粒子 228 并求出衰变过程中释放 出多少能量？
（4 He的原子量为 .0026）。写出核反应方程， 4 2
爱因斯坦质能方程 E=mc2 式中c是真空中的光速，m是物体的 质量，E是物体的能量。
核子在结合成原子核时出现的质量亏损Δm， 正表明它们在互相结合过程中放出了能量 ΔE=Δm·2 c
3、有关问题的理解和注意事项
第一.核反应过程中:
核子结合成原子核时,新核质量小于核子的质 量(质量亏损),同时以光子形式释放核能;
成物——夸克的相互作用。
除核力外原子核内还存在 弱相互作用（弱力）
弱力是引起中子－质子转变的原因
弱相互作用也是短程力，力程比强力更短，为 10－18m，作用强度则比电磁力小。

A．若D、E能结合成F，结合过程一定要释放能量 B．若D、E能结合成F，结合过程一定要吸收能量 C．若C、B能结合成G，结合过程一定要释放能量 D．若F、C能结合成B，结合过程一定要释放能量
解析：由ΔE＝Δmc2可知，释放能量时生成物比反应物质量小，反 之则大．根据题图可知，D、E结合成F，核子数不变，质量减少，释 放能量，A选项正确．
解析：公式E＝mc2中的E表示物体具有的总能量，m表示物体的质 量，故选项A正确，D错误；ΔE＝Δmc2表示的意义则是当物体的质量 变化Δm时，它的能量就会相应的变化ΔE，故选项B正确；只有出现质 量亏损时，才能释放核能，故选项C正确．
5.如图，原子核的平均核子质量A与原子序数Z的关系图象，下列 说法正确的是( A )
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一、单项选择题 1．下列说法中正确的是( C ) A．核子结合成原子核吸收的能量或原子核分解成核子放出的能 量称为结合能 B．重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结合能都 大 C．中等质量的原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大 D．以上说法均错误
解析：原子核分解成核子时需要吸收的能量为结合能，它等于 核子结合成原子核时放出的能量，所以选项A错误；中等质量的原 子核比结合能较大，所以选项B错误；中等质量的原子核的比结合 能较大，核子数又较多，其结合能比轻核的要大，所以选项C正 确．
5．用中子轰击锂核(
6 3
Li)发生核反应，生成氚核(
3 1
H)和α粒子，并
放出4.8 MeV的能量．
(1)写出核反应方程．
(2)求出质量亏损．
(3)若中子和锂核是以等值反向的动量相碰，则氚核和α粒子的动
能比是多少？
(4)α粒子的动能是多大？
答案：(1)63Li＋10n→31H＋42He＋4.8 MeV (2)8.5×10－30 kg (3)4∶3 (4)2.06 MeV

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一、核力与四种基本相互作用 1.什么是核力 组成原子核的核子之间有很强的相互作用力,使核子能够克服库
仑斥力而紧密地结合在一起,这种力称为核力。 2.核力是短程力 核力是一种强相互作用力,在它的作用范围内比库仑力大得多;核
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迁移训练 2 下列说法中,正确的是( ) A.爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量,它们之间可以相 互转化 B.由 E=mc2 可知,能量与质量之间存在着正比关系,可以用物体质 量作为它所蕴藏的能量的量度 C.核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转变为能量 D.因为在核反应中能产生能量,有质量的转化,所以系统只有质量 数守恒,系统的总能前预习导学
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1.核力是强相互作用,在其作用范围内比库仑力大,但其作用距离 很小,属短程力,而且每个核子只跟相邻核子发生核力作用。
2.物理学家正在致力于将四种相互作用纳入某种统一的理论中,但 尚未成功。1967 年,温伯格和萨拉姆在格拉肖电弱统一模型的基础上提 出了电弱统一的完善理论。
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2.从比结合能曲线你能获得怎样的信息?
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