物理：19.5《核力与结合能》课件（人教版选修3-5）.ppt

第五节核力和结合能，原子核的组成，原子核由质子和中子组成，统称为原子核。电荷数=质子数质量数=质子数中子数=原子核数，原子核半径约为10-15m，仅为原子半径的1/10000。在这样小的空间里，带正电的质子和质子之间的库仑斥力非常大，而引力太小，只有库仑力的10-36倍。总的来说，原子核是稳定的，所以在原子核内应该有另一种力把各种原子核紧紧地拉在一起。这种力被称为核力。核力，mp，mp，库伦力，库伦力，万有引力，万有引力，核力，一个原子核通过什么力结合成一个原子核？核力：能够连接原子核中各种原子核的强大力量称为核力。核力量的特征是什么？核力量是一种短程力量。它在10-15米的量级上工作，当距离大于0.810-15米时引力，当距离为1010-15米时核力几乎消失，当距离小于0.810-15米时斥力消失。核力量已经饱和。核子只对几个相邻的原子核产生强烈的吸引力，而不是作用于原子核中的所有原子核。4.核力量具有电荷独立性。对于给定的相对运动状态，核力与核电荷无关。为了真正理解核子之间的相互作用，我们还必须考虑核成分夸克的相互作用。核力是四种相互作用中强相互作用的表现。除了核力之外，原子核中还有弱相互作用(弱力)。弱力是中子-质子跃迁的原因。弱相互作用也是短程力，力的范围比强力小10-18米，作用强度比电磁力小。原子核中质子与中子的比率，原子核中质子与中子的比率，自然界中较轻的原子核，质子和中子的数目大致相等，但对于较重的原子核，中子的数目大于质子的数目，而较重的元素，两者之间的差别越大。为什么会这样？原子核越来越大，一些原子核之间的距离越来越远。随着距离的增加，核力和电磁力都减小，但核力减小得更快。因此，当原子核大到一定程度时，相距很远的质子之间的核力不足以平衡它们之间的库仑力，原子核是不稳定的。这时，如果不再成对添加原子核，而只添加中子，中子和其他原子核就没有库仑排斥，而是有相互吸引的核力，这有助于保持原子核的稳定性。因此，在稳定的重原子核中，中子比质子多。因为核力的作用范围是有限的，如果我们继续增加原子核，一些原子核之间的距离将会很大，根本没有核力。这时，即使我们添加中子，也没有帮助。这种原子核必然是不稳定的。在宇宙的进化过程中，各种粒子有机会进行各种组合，但那些不稳定的组合很快就解体了，只有200多个稳定的原子核保持了很长时间。现在观察到的天然放射性元素正在分解。一定的值，一定的值，同样的，因为核子之间有很强的核力，所以核子结合成原子核或核分解成原子核，都伴随着巨大的能量变化.可见，当核子结合成原子核时，释放出一定量的能量；当原子核分解成原子核时，它必须吸收同样的能量。这种能量被称为原子核的结合能。第三，结合能不是原子核结合成原子核时所拥有的能量，而是分离原子核所需的能量。比结合能：结合能与核子数的比值称为比结合能。也称为平均结合能。比结合能越大，原子核中的原子核结合得越牢固，原子核就越稳定。3.结合能4。质量缺陷1。示例：中子质量=1.674910-27千克质子质量=1.672610-27千克中子和质子质量=3.347510-27千克氘质量=3.343610-27千克质量差=0.003910-27千克，4。质量缺陷，2。质量缺陷：当原子分解成原子核时，质量增加；当原子核结合时爱因斯坦的质量能量方程E=mc2，其中c是光速，m是物体的质量，E是物体的能量。当原子核结合成原子核时出现的质量缺陷m表明它们释放能量E=mc2，3。对相关问题的理解和注意事项。首先，当：个核在核反应过程中结合成核时，新核的质量小于核的质量(质量缺陷)，同时核能以光子的形式释放。当原子核分解成原子核时，它需要吸收一定的能量。原子核的总质量大于原始原子核的质量。第二，在核反应期间，当质量缺陷发生时，核的数量不会损失(即，质量数是守恒的)。可以理解，在核形成之后，核中的每个核似乎都是“薄的”。第三，质量缺陷并不损失质量，但是质量减少的质量M以能量(动态质量)的形式辐射，所以质量守恒定律没有被破坏。第四，公式中的单位问题E=mc2，国际单位： m用 kg c用 m/s E用 j ，普通单位： m用 u(原子质量单位) 1u=1.66056610-27KGE用 uc2 1uc2=931MeV(表明1u的质量变化相当于931MeV的能量变化)，P39问题和练习3。当然，2.19兆电子伏的绝对能量并不大，但它只是一个氘释放的能量。如果形成6.021023个氘，释放的能量是非常可观的。相比之下，完全燃烧1摩尔碳所释放的能量为393.5103焦耳。这相当于完全燃烧时每个碳原子所释放的能量仅为4 eV。如果与上述核反应中每个原子可能释放的能量相比，两者的差别是几十万倍。第五，在核反应中释放或吸收的能量比在化学反应中释放或吸收的能量好几个数量级。课堂练习：(1)实验证明1个原子质量单位U相当于931.50兆电子伏能量。1U=1.6606-27千克，光速c=2.9979108m米/秒，1eV=1.602210-19J。(2)碳原子的质量为12.0000000 u，可视为由6