核力与结合能(公开课)VIP专享VIP免费

物理课室物理课室第四节核力与结合能目标：1、知道核力的概念及其性质。2、认识原子核的结合能3、了解平均结合能。4、会利用质能方程求解结合能。★物理课室回顾：原子核的组成原子核是由质子和中子组成的，质子和中子统称为核子．第四节核力与结合能提出问题：质子间存在着巨大的库伦斥力，那为什么质子没有被排斥开，反而还紧紧的结合在一起呢？猜想：万有引力？m1410物理课室一核力及其性质质子相互间距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？万库FF解：3610结论：原子核中的质子要靠自身的万有引力来抗衡相互间的库仑力是不可能的。再猜想：在核子之间一定存在着第三种力，使核子能紧密的结合在一起。——核力。227112199222222)10(1010(10//）GmkerGmrke物理课室一核力及其性质核力：相邻的核子之间存在的强相互作用力。2、核力的性质（1）核力是强相互作用力；在原子核尺度内，核力比库仑力大得多。（2）核力是短程力，只存在于相邻核子之间。（距离大于2×10-15m时核力迅速减小到零)1、概念：物理课室二结合能要将原子核拆散成单个核子，一定需要吸收巨大的能量。根据功能关系，理由是什么？物理课室二结合能nHH101121HnH211011当光子能量等于或大于2.22MeV时，这个反应才会发生一个质子和一个中子结合成氘核，要放出2.22MeV的能量结合能：将原子核拆散成单个核子需要吸收的能量或是将核子结合成原子核所放出的能量物理课室如何求解原子核的结合能？HHn211110反应前质量/kg反应后质量/kgmn1.6749×10－27m氘3.3436×10－27mp1.6726×10－27总质量总质量3.3436×10－273.3475×10－27在物理上，原子核的质量总是小于组成该核的全部核子独自存在时的总质量，这两者的差额叫做质量亏损原子核的结合能会不会与质量亏损有关呢？你的依据是什么？三质能方程E=mc2物理课室(1)物体具有的能量跟它的质量存在着简单正比关系.对质能方程理解E=mc2的理解三质能方程E=mc2（2）任何质量为m的物体都具有大小相当于mc2的能量。任何一部分能量也都与一定的质量向对应。（3）物体的质量发生变化，相对应的能量也会变化。物理课室HnH211011232232221)(1cmmmEEcmcmcmm1m2m3根据质能方程E=mc2和能量守恒定律，推导出γ光子的能量(即氘核的结合能）并总结出求结合能的方法。2mcE计算结合能时，先计算质量亏损Δm，在带入质能方程求出结合能三质能方程E=mc2ΔE物理课室三质能方程E=mc2HHn211110反应前质量/kg反应后质量/kgmn1.6749×10－27m氘3.3436×10－27mp1.6726×10－27总质量总质量3.3436×10－273.3475×10－27理论值：Δm=(mn+mp-m氘）=0.0039×10－27kg2827－2)10×(3.0100.0039=Δmc=ΔEJ131051.3试验值：MevMev19.210106.11051.3619132.22Mev物理课室2mcE计算结合能时，先计算质量亏损Δm，在带入质能方程求出结合能计算任意核反应中释放的核能，先计算质量亏损Δm，在带入质能方程求出核能。核能质量亏损三质能方程E=mc2物理课室【讨论与交流】三质能方程E=mc21、质量和能量是两个完全不同的概念，它们表征的对象不同，相互之间不能转化。下面说法是否正确。并说明理由。（1）由质能方程E=mc2，可推得ΔE=Δmc2,这说明质量就是能量，质量可以转化为能量。2、质能方程揭示了质量与能量的不可分割性，方程建立了这两个属性在数值上的关系。决不是这两个量相互转化。（2）关系式ΔE=Δmc2中的质量亏损表明在核反应时质量不守恒。物理课室三质能方程E=mc2【讨论与交流】下面说法是否正确。并说明理由。（2）关系式ΔE=Δmc2中的质量亏损表明在核反应时质量不守恒。1、质量包括静止质量和运动质量两部分组成2、ΔE=Δmc2中Δm可以理解为静止质量的亏损，也可以理解为释放的能量ΔE对应的运动质量增加3、因此质量亏损不能简单地认为质量减少，质量亏损的本质是静止质量的亏损转化为运动质量，是质量守恒在核反应中的客观体现HnH2...