原子核的结合能知识点讲解汇总附练习高中物理选修35Word版含

原子核的结合能知识点讲解汇总附练习高中物理选修3-5Word版含答案原子核的结合能知识点讲解汇总附练习高中物理选修3-5Word版含答案15/15原子核的结合能知识点讲解汇总附练习高中物理选修3-5Word版含答案原子核的结合能学习目标知识脉络知道原子核的结合能及质量损失，并能用质能方程进行计算．(要点、难点)知道比结合能的看法，知道比结合能越大的原子核越牢固，认识比结合能曲线的意义．(要点)原子核的结合能及其计算[先填空]1．结合能核子结合成原子核所释放的能量．2．质能关系2(1)物体的能量与其质量的关系式E＝mc.(2)能量计算2E＝mc.3．质量损失核反响中的质量减少称为质量损失．[再判断]1．原子核的结合能就是核子结合成原子核时需要的能量．(×)2．质量损失是由于这部分质量转变成能量．(×)23．质能方程E＝mc表示了质量与能量间的一种对应关系．(√)[后思虑]有人认为质量损失就是核子的个数变少了，这种认识对不对？【提示】不对．在核反响中质量数守恒即核子的个数不变，可是核子组成原子核时，忧如变“轻”了一些，原子核的质量总是小于其全部核子质量之和，即发生了质量损失，核子的个数并没有变化．1．对质量损失的理解质量损失，其实不是质量消失，减少的质量在核子结合成核的过程中以能量的形式辐射出去了．物体质量增加，则总能量随之增加；质量减少，总能量也随之减少，这时质能方程也2写为E＝mc.2．核能的计算方法依照质量损失计算①依照核反响方程，计算核反响前后的质量损失m.②依照爱因斯坦质能方程E＝mc2计算核能．其中m的单位是千克，E的单位是焦耳．利用原子质量单位u和电子伏特计算依照1原子质量单位(u)相当于原子质量单位数乘以931.5MeV，即位是MeV.

931.5MeV的能量，用核子结合成原子核时质量损失的E＝m×931.5MeV.其中m的单位是u，E的单1．(多项选择)一个质子和一其中子结合成氘核，同时放出γ光子，核反响方程是1121H＋0n→1H＋γ，以下说法中正确的选项是()A．反响后氘核的质量必然小于反响前质子和中子的质量之和B．反响前后的质量数不变，所以质量不变C．反响前后质量数不变，但会出质量损失D．γ光子的能量为2，为反响中的质量损失，c为光在真空中的速度mcm【剖析】核反响中质量数与电荷数及能量均守恒，由于反响中要释放核能，会出现质量损失，反响中氘核的质量必然小于反响前质子和中子的质量之和，所以质量不守恒，但质量数不变，且能量守恒，释放的能量会以光子的形式向外释放，故正确答案为A、C、D.【答案】ACD2．(多项选择)关于质能方程，以下哪些说法是正确的()【导学号：22482045】A．质量减少，能量就会增加，在必然条件下质量转变成能量B．物体获得必然的能量，它的质量也相应地增加必然值C．物体必然有质量，但不用然有能量，所以质能方程仅是某种特别条件下的数量关系D．必然量的质量总是与必然量的能量相联系的2【剖析】质能方程E＝mc表示某必然量的质量与必然量的能量是相联系的，当物体获得必然的能量，即能量增加某必然值时，它的质量也相应增加必然值，并可依照2E＝mc进行计算，故B、D对．【答案】BD3．取质子的质量mp＝1.6726×10－27mn＝1.6749×10－27，α粒子kg，中子的质量kg的质量α＝6.6467×10－27kg，光速c＝3.0×108m/s.请计算α粒子的结合能．(计算结m果保留两位有效数字)【剖析】组成α粒子的核子与α粒子的质量差＝(2p＋2n)－αmmmm结合能E＝2mc代入数据得E＝4.3×10－12J.【答案】4.3×10－12J核能的两种单位两种方法计算的核能的单位分别为“J”和“MeV”，1MeV＝1×106×1.6×10－19J＝1.6×10－13J.比结合能[先填空]1．比结合能原子核的结合能E除以核子数，E称为原子核的比结合能，又叫平均结合能．AA2．核聚变和核裂变(1)核聚变：两个轻核结合成较重的单个原子核时会释放能量，这样的过程叫核聚变．两224He.个氘核的聚变：1H＋1H→2核裂变：一个重核分裂为两个(或多个)中等质量的核时释放出能量，这样的过程叫核裂变．[再判断]1．原子核的核子数越多，比结合能越大．(×)2．比结合能越大，原子核越牢固．(√)3．由比结合能曲线可知，核聚变和核裂变两种核反响方式都能释放核能．(√)[后思虑]裂变反响发生后，裂变反响生成物的质量增加还是减小？为什么？【提示】减小．裂变反响释放大量的能量，所以发生质量损失，反响后的质量减小．比结合能与原子核牢固的关系比结合能的大小能够反响原子核的牢固程度，比结合能越大，原子核就越难翻开，表示该原子核就越牢固．核子数较小的轻核与核子数较大的重核，比结合能都比较小，表示原子核不太牢固；中等核子数的原子核，比结合能较大，表示原子核较牢固.(3)当比结合能较小的原子核转变成比结合能较大的原子核时，即可能释放核能．比方，一个核子数较大的重核分裂成两个核子数小一些的核，也许两个核子数很小的轻核结合成一个核子数大一些的核，都能释放出巨大的核能．4．以下关于结合能和比结合能的说法中，正确的有()A．核子结合成原子核时吸取能量B．原子核拆解成核子时要吸取能量C．比结合能越大的原子核越牢固，所以它的结合能也必然越大D．重核与中等质量原子查对照较，重核的结合能和比结合能都大【剖析】

核子结合成原子核时放出能量，原子核拆解成核子时吸取能量，

A错误，B正确；比结合能越大的原子核越牢固，但比结合能越大的原子核，中等质量原子核的比结合能比重核大，但由于核子数比重核少，

其结合能不用然大，比方其结合能比重核反而小，C、D选项错误．【答案】

B5．(多项选择)如图3-4-1所示是描述原子核核子的平均质量m与原子序数Z的关系曲线，由图可知以下说法正确的选项是()图3-4-1A．将原子核A分解为原子核B、C必然放出能量B．将原子核D、E结合成原子核F可能吸取能量C．将原子核A分解为原子核B、F必然释放能量D．将原子核F、C结合成原子核B必然释放能量【剖析】因B、C核子平均质量小于A的核子平均质量，故A分解为B、C时，会出现质量损失，故放出核能，故A正确，同理可得B、D错，C正确．【答案】AC6．当两其中子和两个质子结合成一个α粒子时，放出28.30MeV的能量，当三个α粒子结合成一个碳核时，放出7.26MeV的能量，则当6其中子和6个质子结合成一个碳核时，释放的能量约为________．【剖析】6其中子和6个质子可结合成3个α粒子，放出能量3×28.30MeV＝84.9MeV，3个α粒子再结合成一个碳核，放出7.26MeV能量，故6其中子和6个质子结合成一个碳核时，释放能量为84．9MeV＋7.26MeV＝92.16MeV.【答案】92.16MeV比较结合能曲线的理解由曲线可知中等质量的核的比结合能最大，核最牢固．质量较大的重核裂变成中等质量的核要释放能量，质量较小的轻核聚变时也要释放能量．光的波粒二象性学习目标知识脉络知道什么是康普顿效应及康普顿散射实验原理．(要点)2．理解光的波粒二象性，认识光是一种概率波.康普顿效应[先填空]1．光的散射：光在介质中与物体微粒的互相作用，使光的流传方向发生偏转，这种现象叫光的散射．蔚蓝的天空、殷红的彩霞是大气层对阳光散射形成的，夜晚探照灯或激光的光柱，是空气中微粒对光散射形成的．2．康普顿效应康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除原波长外，还发现了波长随散射角的增大而增大的谱线．X射线经物质散射后波长变长的现象，称为康普顿效应．3．康普顿的理论当光子与电子互相作用时，既遵守能量守恒定律，又遵守动量守恒定律．在碰撞中光子将能量hν的一部分传达给了电子，光子能量减少，波长变长．4．康普顿效应的意义康普顿效应表示光子除了拥有能量之外，还拥有动量，深入揭穿了光的粒子性的一面，为光子说供应了又一例证．[再判断]1．康普顿效应证了然光子不但拥有能量，也拥有动量．(√)2．康普顿效应进一步说明光拥有粒子性．(√)3．光子发生散射时，其动量大小发生变化，但光子的频率不发生变化．(×)4．光子发生散射后，其波长变大．(√)[后思虑]1．太阳光从小孔射入室内时，我们从侧面能够看到这束光；白天的天空各处都是亮的；宇航员在太空中尽管太阳绚烂眼刺目，其他方向的天空倒是黑的．为什么？【提示】地球上存在着大气，太阳光经大气中的微粒散射后传向各个方向；而在太空中的真空环境下，光不再散射，只向前流传．2．光电效应与康普顿效应研究问题的角度有何不相同？【提示】光电效应应用于电子吸取光子的问题，而康普顿效应应用于谈论光子与电子碰撞且没有被电子吸取的问题．1．对康普顿效应的理解实验现象X射线管发出波长为λ0的X射线，经过小孔投射到散射物石墨上．X射线在石墨上被散射，部分别射光的波长变长，波长改变的多少与散射角相关．康普顿效应与经典物理理论的矛盾依照经典物理理论，入射光引起物质内部带电粒子的受迫振动，振动着的带电粒子从入射光吸取能量，并向四周辐射，这就是散射光．散射光的频率应该等于粒子受迫振动的频率(即入射光的频率)．所以散射光的波长与入射光的波长应该相同，不应该出现波长变长的散射光．别的，经典物理理论无法讲解波长改变与散射角的关系．光子说对康普顿效应的讲解假定X射线光子与电子发生弹性碰撞．①光子和电子相碰撞时，光子有一部分能量传给电子，散射光子的能量减少，于是散射光的波长大于入射光的波长．②由于碰撞中交换的能量与碰撞的角度相关，所以波长的改变与散射角相关．2．康普顿的散射理论进一步证了然爱因斯坦的光量子理论，也有力证了然光拥有波粒二象性．1．(多项选择)美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应．关于康普顿效应，以下说法正确的选项是()A．康普顿效应说明光子具动量B．康普顿效应现象说明光拥有颠簸性C．康普顿效应现象说明光拥有粒子性D．当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量增加【剖析】康普顿效应说明光拥有粒子性，B项错误，A、C项正确；光子与晶体中的电子碰撞时满足动量守恒和能量守恒，故二者碰撞后，光子要把部分能量转移给电子，光子的能量会减少，D项错误．【答案】AC2．康普顿效应证了然光子不但拥有能量，也有动量．如图4-3-1给出了光子与静止电子碰撞后电子的运动方向，则碰后光子可能沿__________方向运动，并且波长________(选填“不变”“变短”或“变长”)．图4-3-1【剖析】因光子与电子在碰撞过程中动量守恒，所以碰撞此后光子和电子的总动量的方向与光子碰前动量的方向一致，可见碰后光子运动的方向可能沿1方向，不能能沿2或3方向；经过碰撞，光子将一部分能量转移给电子，能量减少，由ε＝hν知，频率变小，再依照c＝λν知，波长变长．【答案】1变长动量守恒定律不仅适用于宏观物体，也适用于微观粒子间的作用；康普顿效应进一步揭穿了光的粒子性，也再次证了然爱因斯坦光子说的正确性.光的波粒二象性光是一种概率波[先填空]1．光的波粒二象性光既拥有颠簸性又拥有粒子性，既光拥有波粒二象性．光的颠簸性是指光的运动形态拥有各种颠簸的共同特色，如干涉、衍射和色散等都有波动的表现．光的粒子性是指光与其他物质互相作用时所交换的能量和动量拥有不连续性，如光电效应、康普顿效应等．(2)光子的能量和动量①能量：ε＝hν.h②动量：

p＝λ.(3)意义能量ε和动量

p是描述物质的粒子性的重要物理量；波长

λ和频率ν是描述物质的h颠簸性的典型物理量．所以

ε＝hν和

p＝λ揭穿了光的粒子性和颠簸性之间的亲近关系．2．光是一种概率波光波在某处的强度代表着光子在该处出现概率的大小，所以光是一种概率波．[再判断]1．光的干涉、衍射、偏振现象说明光拥有颠簸性．(√)2．光子数量越大，其粒子性越明显．(×)3．光拥有粒子性，但光子又不相同于宏观看法的粒子．(√)4．光子经过狭缝后落在屏上明纹处的概率大些．(√)[后思虑]h1．由公式E＝hν和λ＝p，能看出颠簸性和粒子性的联系吗？【提示】从光子的能量和动量的表达式能够看出，是h架起了粒子性与颠簸性之间的桥梁．2．在光的单缝衍射实验中，在光屏上放上照相底片，并想法控制光的强度，尽可能使光子一个一个地经过狭缝，曝光时间短时，可看到胶片上出现一些无规则分布的点；曝光时间足够长时，有大量光子经过狭缝，底片上出现一些平行条纹，中央条纹最亮最宽．请思虑以下问题：曝光时间短时，说明什么问题？【提示】少量光子表现出光的粒子性，但其运动规律与宏观粒子不相同，其地址是不确定的．曝光时间足够长时，说明什么问题？【提示】大量光子表现出光的颠簸性，光波强的地方是光子到达的机遇多的地方．暗条纹处必然没有光子到达吗？【提示】暗条纹处也有光子到达，可是光子到达的几率特别小，很难表现出亮度．1．对光的认识的几种学说学说名称微粒说颠簸说电磁说光子说波粒二象性代表人物牛顿惠更斯麦克斯韦爱因斯坦公认光的直线能在真空中传光电效应，光的干播，是横波，光光既有颠簸现象，又实验依照流传、光康普顿效的反射涉、衍射速等于电磁波速应有粒子特色度光是一群光是一种光是由一光是拥有电磁本性内容要点光是一种电磁波份一份光的物质，既有颠簸性弹性粒子机械波子组成的又有粒子性理论领域宏观世界宏观世界微观世界微观世界微观世界对光的波粒二象性的理解实验基础表现说明(1)光子在空间各点出现的可能性大小(1)光的颠簸性是光子自己光的可用颠簸规律来描述的一种属性，不是光子之间颠簸干涉和衍射(2)足够能量的光(大量光子)在流传时，互相作用产生的性表现出波的性质(2)光的颠簸性不相同于宏观(3)波长长的光简单表现出颠簸性看法的波(1)当光同物质发生作用时，这种作用是光的“一份一份”进行的，表现出粒子的性(1)粒子的含义是“不连光电效应、质续”“一份一份”的粒子康普顿效应(2)少量或个别光子简单显示出光的粒(2)光子不相同于宏观看法的性子性粒子波长短的光，粒子性明显光波是一种概率波在双缝干涉实验中，光子经过双缝后，对某一个光子而言，不能够必然它落在哪一点，但屏上各处明暗条纹的不相同亮度，说明光子落在各处的可能性即概率是不相同的．光子落在明条纹处的概率大，落在暗条纹处的概率小．这就是说光子在空间出现的概率能够经过颠簸的规律来确定，所以说光是一种概率波．3．关于光的波粒二象性，以下说法中正确的选项是()【导学号：22482062】A．光的频率越高，衍射现象越简单看到B．光的频率越高，粒子性越明显C．大量光子产生的收效经常显示粒子性D．光的波粒二象性否定了光的电磁说【剖析】

光拥有波粒二象性，波粒二象性其实不否定光的电磁说，

可是说某些情况下粒子性明显，某些情况下颠簸性明显，故

D错误．光的频率越高，波长越短，粒子性越明显，颠簸性越不明显，越不易看到其衍射现象，故

B正确、A错误．大量光子的行为表现出颠簸性，个别光子的行为表现出粒子性，故

C错误．【答案】

B4．(多项选择)在单缝衍射实验中，中央亮纹的光侵占从单缝射入的整个光强的95%以上．假设现在只让一个光子能经过单缝，那么该光子()A．必然落在中央亮纹处B．必然落在亮纹处C．可能落在亮纹处D．可能落在暗纹处【剖析】依照光的概率波的看法，关于一个光子经过单缝落在哪处，是不能确定的，但概率最大的是落在中央亮纹处，可达95%以上．自然也可能落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处，只但是落在暗处的概率很小而已，故只有C、D正确．【答案】CD对光的波粒二象性的两点提示1．光的干涉和衍射及偏振说明光拥有颠簸性，而光电效应和康普顿效应是光拥有粒子性的例证．2．颠簸性和粒子性都是光的实质属性，可是在不相同条件下的表现不相同．当光与其他物质发生作用时，表现出粒子的性质；少量或个别光子易显示出光的粒子性；频率高波长短的光，粒子性明显．大量光子在流传时表现为颠簸性；频率低波长长的光，颠簸性明显．对光子落点的理解1．光拥有颠簸性，光的颠簸性是统计规律的结果，对某个光子我们无法判断它落到哪个地址，我们只能判断大量光子的落点地域．2．在暗条纹处，也有光子达到，可是光子数很少．3．关于经过单缝的大量光子而言，绝大多数光子落在中央亮纹处，只有少量光子落在其他亮纹处及暗纹处．六、词语点将（据意写词）。1．看望；接见。（）2．互相商讨解决互相间相关的问题。（）3．全力保持盛大。（）4．洗浴，洗浴，比喻受滋润。（）5．弯波折曲地延伸的样子。（）七、对号入座（选词填空）。沉稳沉静安静寂静沉静１．蒙娜丽莎脸上显露出（）的微笑。2．贝多芬在一条（）的小路上闲步。3．同学们（）地坐在教室里。4．四周一片（），听不到一点声响。5．越是在紧张时辰，越要保持脑筋的（）。八、句子工厂。1．世界上有多少人能亲睹她的风采呢？（陈述句）___________________________________________________________________________2．达·芬奇的“蒙娜丽莎”是全人类文化宝库中一颗绚烂的明珠。（缩写句子）___________________________________________________________________________3．我在她眼前只停留了短短的几分钟。她已经成了我灵魂的一部分。（用关系词连成一句话）________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4．她的光辉照耀着每一个有幸看到她的人。“把”字句：_________________________________________________________________“被”字句：_________________________________________________________________九、要点梳理（课文回放）。作者用细腻的笔触、传神的语言介绍了《蒙娜丽莎》画像，详细介绍了，，特别详细描述了蒙娜丽莎的和，以及她、和；最后用精髓而饱含激情的语言告诉大家，蒙娜丽莎给人带来了心灵的震撼，留下了永不磨灭的印象。综合能力日日新十、理解感悟。（一）蒙娜丽莎那微抿的双唇，微挑（）的嘴角，忧如有话要跟你说。在那极富个性的嘴角和眼神里，静静显露出寂静、淡雅的微笑。那微笑，有时让人感觉舒畅温柔，有时让人感觉略含伤心，有时让人感觉十分平和，有时又让人感觉有几分矜（）持。蒙娜丽莎那“奇异的微笑”是那样耐人回味，难以捉摸。达·芬奇凭着他的天才想象为和他那奇异的画笔，使蒙娜丽莎片晌即逝的面部表情，成了永远的美的象征。六、词语点将（据意写词）。1．看望；接见。（）2．互相商讨解决互相间相关的问题。（）3．全力保持盛大。（）4．洗浴，洗浴，比喻受滋润。（）5．弯波折曲地延伸的样子。（）七、对号入座（选词填空）。沉稳沉静安静寂静沉静１．蒙娜丽莎脸上显露出（）的微笑。2．贝多芬在一条（）的小路上闲步。3．同学们（）地坐在教室里。4．四周一片（），听不到一点声响。5．越是在紧张时辰，越要