【步步高】2014-2015学年高中物理 5.1 核能来自何方学案 沪科版选修3-5

学案 1 核能来自何方[学习目标定位] 1.了解核力的特点.2.认识原子核的结合能，了解平均结合能.3.知道什么是质量亏损，能用爱因斯坦质能方程计算原子核的结合能．1．原子核的组成：原子核由质子和中子组成；原子核非常小，直径数量级为 10－15 m.2．能量单位：1 eV＝10－6 MeV＝1.6×10－19 J.3．核力(1)定义：组成原子核的核子之间存在着一种特殊的力．(2)特点：① 核力是一种强相互作用力，它存在于质子与质子间、质子与中子间、中子与中子间．② 核力是一种短程力，它的作用距离只有 10－15 m 的数量级．因此，每个核子只能对跟它邻近的少数核子(一般不超过 3 个)发生显著的相互作用．4．结合能核子结合成原子核时放出的能量，或原子核分解成核子时吸收的能量．5．质量亏损：组成原子核的核子的总质量与原子核的质量之差．6．结合能的计算：ΔE＝Δmc2.一、核力的特点[问题设计]1．一些较轻的原子核，如 He、O、C、N 中质子数和中子数有什么关系？答案 质子数与中子数大致相等．2.U、Th 中各有多少个质子、多少个中子？较重的原子核中中子数和质子数有什么关系？答案 U 中含有 92 个质子、146 个中子；Th 中含有 90 个质子，144 个中子．较重的原子核中中子数大于质子数，而且越重的原子核，两者相差越多．[要点提炼]由于核力是短程力，自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等，但对于较重的原子核，中子数大于质子数，越重的原子核，两者相差越多．例 1 关于原子核中质子和中子的说法，正确的是( )A．原子核中质子数和中子数一定相等B．稳定的重原子核里，质子数比中子数多C．原子核都是非常稳定的D．对于较重的原子核，由于核力的作用范围是有限的，如果继续增大原子核，形成的核也一定是不稳定的解析 自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等，对于较重的原子核，中子数大于1质子数，越重的原子核，两者相差越多，因此正确答案选 D.答案 D二、结合能[问题设计]1．设有一个质子和一个中子，在核力作用下靠近碰撞并结合成一个氘核．质子和中子结合成氘核的过程中是释放能量还是吸收能量？使氘核分解为质子和中子的过程中呢？答案 质子和中子结合成原子核的过程中要释放能量；氘核分解成质子和中子时要吸收能量．2．如图 1 所示，是不同原子核的平均结合能随核子数变化的曲线．图 1(1)从图中看出，中等质量的原子核与重核、轻核相比平均结合能有什么特点？平均结合能的大小反映了什么？(2)平...