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【精品】高三物理 第二十二章 原子核 五、核反应、核能(备课资料)VIP免费

【精品】高三物理 第二十二章 原子核  五、核反应、核能(备课资料)_第1页
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【精品】高三物理 第二十二章 原子核  五、核反应、核能(备课资料)_第2页
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●备课资料一、正确认识质量亏损在谈到结合能和质量亏损时,有的人误认为,当核子组成原子核时,有质量亏损,放出结合能的过程中,是质量变成能量.这是对质能方程的一种误解.按相对论,物体的质量是与速度有关的量,当物体的速度越大时,物体的质量越大.物体运动时的运动质量与物体静止时的静止质量间存在一定关系.当物体以远小于光速运动时,质量的这一变化很不明显.上述所说的质子、中子、原子核的质量都是指静质量.质量亏损,是静质量发生了变化.如一个质子和一个中子结合成氘核的这一过程中,2.22MeV的能量是以辐射光子形式放出的.光子的静质量为零,但这个光子的运动质量为:(光子能量)hν/c2.由此可见,当计算进光子的质量后,虽说反应前后发生了质量亏损,这部分亏损恰好与光子的运动质量是相同的.反应前后的质量仍是守恒量,质量亏损并非这部分质量消失.当然,也就不存在质量转变成能量的问题.二、爱因斯坦质能方程的推导按照相对论质量公式m=.动量可表示为p=mv=.在相对论力学中,f=(mv)(在经典力学中,认为质量是不变量,所以化简为f=m).将上述动量表达式代入,可得.由动能定理dEk=Fdx=F·vdt=vd=m0v[+)]=.如果质量的速度由0增加到v,获得的总动能Ek=∫v0=∫v0=m0c2·|v0=m0c2(-1)=-m0c2=mc2-m0c2.爱因斯坦认识到物体的惯性大小,即质量大小是与能量有关的,只相差一个常量因子c2.于是爱因斯坦给出了著名的质能方程E=mc2前式可写为mc2=Ek+m0c2式中m0c2称作物体的静止能量,简称静能.mc2称作物体的总能量.因此,上式可说成是物体的总能量为物体的动能与静能之和.

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