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1、第十九章 原子核人 教 版 物 理第十九章 原子核人 教 版 物 理第十九章 原子核人 教 版 物 理知道核力及其作用过程 了解原子核中质子与中子的比例 掌握结合能与质量亏损第十九章 原子核人 教 版 物 理第十九章 原子核人 教 版 物 理1945年7月16日，第一颗颗原子弹弹(如图图)在新墨西哥州的荒漠上爆炸成功，其爆炸力相当于1.8万吨TNT炸药药爆炸时时安放原子弹弹的钢钢塔全部熔化，在半径400m的范围围内，沙石都被烧烧成黄绿绿色的玻璃状物质质，半径1 600m范围围内所有动动植物全部死亡巨大的核能是从哪里来的？第十九章 原子核人 教 版 物 理第十九章 原子核人 教 版 物 理1原子
2、核里的核子间间存在着相互作用的核力，把核子紧紧紧紧 地束缚缚在核内，形成稳稳定的原子核2自然界中较轻较轻 的原子核，质质子数与中子数大致 ，但对对于较较重的原子核，中子数质质子数，越重的元素，两者相差3克服核力束缚缚，使原子核分解为单为单 个核子时时的能量或若干个核子在核力作用下结结合成原子核时时的能量叫结结合能核力相等大于越多需要 释放第十九章 原子核人 教 版 物 理第十九章 原子核人 教 版 物 理(1)核力：组组成原子核的每个核子之间间存在着一种特殊的力，这这种力叫做核力(2)核力有着完全不同于万有引力和静电电力的一些性质质核力是强相互作用(强力)的一种表现现，在它的作用范围围内，核力
3、比库仑库仑 力大得多第十九章 原子核人 教 版 物 理核力是短程力，作用范围围在1.51015m之内，核力在大于0.81015m时时表现为现为 吸引力，且随距离增大而减小，超过过1.51015m，核力急剧剧下降几乎消失；而在距离小于0.81015m时时，核力表现为现为 斥力，因此核子不会融合在一起每个核子只跟相邻邻的核子发发生核力作用，这这种性质质称为为核力的饱饱和性第十九章 原子核人 教 版 物 理每个核子只跟相邻邻的核子发发生核力作用，这这种性质质称为为核力的饱饱和性(3)四种基本相互作用：万有引力(长长程力)电电磁相互作用(长长程力)强相互作用(短程力)弱相互作用(短程力)第十九章 原子
4、核人 教 版 物 理特别提醒：核力与带电荷情况无关无论是质子间、中子间、质子和中子间均存在核力，且是相同的第十九章 原子核人 教 版 物 理关于核力，下列说说法中正确的是( )A核力是一种特殊的万有引力B原子核内任意两个核子之间间有核力作用C核力是原子稳稳定存在的原因D核力大于0.81015m时时表现为现为 引力答案：CD第十九章 原子核人 教 版 物 理(1)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，越重的元素，两者相差越多(2)用核力与电磁力的不同特点解释.第十九章 原子核人 教 版 物 理(1)结结合能：核子结结合成原子核时时放出的能量，或原子核
5、分解成核子时时吸收的能量，都叫做原子核的结结合能(2)比结结合能：原子核的结结合能与其核子数之比，称做比结结合能(3)比结结合能与原子核的稳稳定性比结结合能的大小能够够反映核的稳稳定程度，比结结合能越大，原子核就越难难拆开，表示该该核就越稳稳定.第十九章 原子核人 教 版 物 理(1)质质量亏损损：组组成原子核的核子的总质总质 量与新原子核的质质量之差，叫做核的质质量亏损损(2)质质能方程：Emc2(或Emc2)这这就是著名的爱爱因斯坦质质能方程第十九章 原子核人 教 版 物 理(3)对质对质 能方程的理解爱爱因斯坦质质能方程反映了质质量亏损损与释释放能量间间的数量关系Emc2，或物体的质质量
6、与其总总能量的数量关系Emc2，此方程揭示了质质量和能量不可分割，一定质质量的物体所具有的总总能量是一定的，等于光速的平方与其质质量的乘积积，这这里所说说的总总能量不是单单指物体的动动能、核能或其他哪一种能量而是物体所具有的各种能量之和，物体质质量增加则总则总 能量增加，质质量减小，总总能量随之减小，二者在数上存在着简单简单 的正比关系第十九章 原子核人 教 版 物 理特别提醒：(1)切记不要误认为亏损的质量转化为能量核反应过程中质量亏损是静止的质量减少，辐射光子的运动质量刚好等于亏损的质量，即反应前后仍然遵循质量守恒和能量守恒(2)核反应中释放的核能是由于核力做功引起的第十九章 原子核人 教
7、 版 物 理(2009宣武模拟拟)爱爱因斯坦提出了质质能方程，揭示了质质量与能量的关系，关于质质能方程，下列说说法正确的是( )A质质量和能量可以相互转转化B当物体向外释释放能量时时，其质质量必定减少，且减少的质质量m与释释放的能量E满满足Emc2C物质质的核能可用mc2表示Dmc2是物体能够够放出能量的总总和第十九章 原子核人 教 版 物 理答案：BD解析：Emc2式中E表示物体具有的总能量，m表示物体的质量，故C项错误，D正确；Emc2表示当物体的能量增加或减少E时，其质量相应的增加或减少m，故A错误，B正确，所以选B、D.第十九章 原子核人 教 版 物 理第十九章 原子核人 教 版 物
8、理关于核力的说说法正确的是( )A核力同万有引力没有区别别，都是物体间间的作用B核力就是电电磁力C核力是短程力，作用范围围在1.51015m之内D核力与电电荷有关第十九章 原子核人 教 版 物 理解析：核力是短程力，超过1.51015m，核力急剧下降几乎消失，故C对，核力与万有引力、电磁力不同，故A、B不对，核力与电荷无关，故D错答案：C第十九章 原子核人 教 版 物 理点评：对核力的理解，要掌握好核力的基本特点，要掌握核力与万有引力 、电磁力的区别，这是解决核力问题的关键第十九章 原子核人 教 版 物 理对对于核力，以下哪些说说法是正确的( )A核力是弱相互作用，作用力很小B核力是强相互作用
9、，是强力C核子之间间的距离小于0.81015m时时，核力表现为现为斥力，因此核子不会融合在一起D人们对们对 核力的了解很清楚，特别别是在小于0.81015m时时，核力的变变化规规律更清楚第十九章 原子核人 教 版 物 理答案：BC解析：核力是强相互作用的一种表现，它的作用范围在1.51015m之内，核力比库仑力大得多因此，选项B正确，A错误核力在大于0.81015m时，表现为吸引力，且随距离增大而减小，在距离小于0.81015m时，核力表现为斥力，因此核子不会融合在一起所以，选项C正确人们对核力的了解还不是很清楚，这是科学家们奋力攻克的堡垒，故D项不正确.第十九章 原子核人 教 版 物 理第十
10、九章 原子核人 教 版 物 理解析：求出反应过程中的质量亏损，再由爱因斯坦的质能方程或原子单位质量与能量的关系即可求解粒子结合前后的质量亏损为m2mHmnm21.007 277u1.008 665u3.002 315u0.020 904u方法一：由爱因斯坦质能方程得，结合能为Emc20.020 9041.660 61027(2.997108)2J3.119 81012J第十九章 原子核人 教 版 物 理方法二：由于1u相当于931.5MeV，则结合能为E0.020 904931.5MeV19.472 1MeV答案：3.119 81012J或19.472 1MeV点评：两种方法求出的结果实际是一
11、样的，即3.1191011J19.472 1MeV.第十九章 原子核人 教 版 物 理第十九章 原子核人 教 版 物 理答案：D第十九章 原子核人 教 版 物 理(2009日照模拟拟)一静止的氡氡核( Rn)发发生衰变变，放出一个速度为为v0，质质量为为m的粒子和一个质质量为为M的反冲核钋钋(Po)，若氡氡核发发生衰变时变时 ，释释放的能量全部转转化为为粒子和钋钋核的动动能(1)写出衰变变方程；(2)求出反冲核的速度；(计计算结结果不得使用原子量表示)(3)求出这这一衰变过变过 程中亏损损的质质量(计计算结结果不得使用原子量表示)第十九章 原子核人 教 版 物 理第十九章 原子核人 教 版 物
12、 理第十九章 原子核人 教 版 物 理点评：根据质量数守恒和电荷数守恒书写核反应方程，反冲核速度和质量亏损依据以下思路：第十九章 原子核人 教 版 物 理(2010潍潍坊模拟拟)云室处处在磁感应应强度为为B的匀强磁场场中，一静止的质质量为为M的原子核在云室中发发生一次衰变变，粒子的质质量为为m，电电荷量为为q，其运动轨动轨 迹在与磁场场垂直的平面内现测现测 得粒子运动动的轨轨道半径为为R，试试求在衰变过变过 程中的质质量亏损损(涉及动动量问题时问题时 ，亏损损的质质量可以不计计)第十九章 原子核人 教 版 物 理第十九章 原子核人 教 版 物 理第十九章 原子核人 教 版 物 理第十九章 原子核人 教 版 物 理第十九章 原子核人 教 版 物 理解析：先计算出核反应过程中的质量增加：m36.956 91u0.000 55u36.956 58u0.000 88u再由爱因斯坦的质能方程得所需要的能量：Emc20.000 88u931.5MeV0.82MeV故选项A是正确的答案：A第十九章 原子核人 教 版 物 理第十九章 原子核人 教 版 物 理第十九章 原子核人 教 版 物 理
