陕西省西安市庆安高级中学高中物理 19.5核力和结合能导学案 新人教版选修3-5
高中物理 19.5核力与结合能(探究导学课型)课件 新人教版选修3-5
提示:(1)×。核力是短程力,并且在大于0.8×10-15m而小于 1.5×10-15m时表现为引力,在小于0.8×10-15m时表现为斥力。 (2)√。核力是短程力,只发生在相邻的核子之间,这种性质称为 核力的饱和性。 (3)×。较大的原子核含有的中子数大于质子数。 (4)×。质量不能转化为能量,能量也不能转化为质量,质量只是 物体具有能量多少及能量转变多少的量度。
3.原子核中任意两个核子之间都存在核力吗? 提示:不是。核力是短程力,只有相邻的两个核子之间才存在核 力。 4.是否只有带电的质子之间存在核力,而中子之间不存在核力 呢? 提示:不是。核力与核子是否带电无关,质子与质子之间,质子与 中子之间、中子与中子之间都可以有核力作用。
5.四种基本相互作用各有什么特点? 提示:(1)强相互作用(强力):在原子核内,强力将核子束缚在一起, 是短程力。 (2)弱相互作用(弱力):弱相互作用是引起原子核β衰变的原因, 也是短程力。
2.原子核中的核子为什么能紧紧地束缚在一起,既不融合为一 体又不分散开? 提示:核力是短程力,约在10-15m数量级时起作用,当距离大于 0.8×10-15m时为引力,距离小于0.8×10-15m时为斥力,距离为 10×10-15m时核力几乎消失。所以在核力作用下,原子核内的 核子既不能远离散开又不致因为太近而融合为一体。
3.质量亏损: (1)爱因斯坦质能方程_E_=_m_c_2。 (2)质量亏损:原子核的质量_小__于__组成它的核子的质量之和的 现象。
1.判一判: (1)核力同万有引力一样总是相互吸引的。 ( ) (2)核力只发生在相邻的核子之间。 ( ) (3)较大的原子核中含有质子和中子的个数基本相同。( ) (4)质量可以转化为能量,能量也可以转化为质量。 ( )
人教版选修3-5第十九章原子核第5节核力与结合能学案-教育文档
19.5 核力与结合能【重点知识】1．原子核内相邻核子之间的作用力叫核力，把原子核内核子分开所需要的能量叫结合能。
2．结合能与核子数之比叫比结合能。
比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。
3．原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损。
【基本知识】一、核力与四种基本相互作用1．核力(1)定义：原子核里的间的相互作用力。
(2)作用：把紧紧地束缚在核内，形成稳定的。
2．核力的特点(1)核力是的一种表现，在原子核的尺度内，核力比库仑力。
(2)核力是，作用范围在 m之内。
核力在大于0.8×10－15m，小于1.5×10－15m 的范围内表现为，在小于0.8×10－15 m时表现为。
(3)每个核子只跟的核子发生核力作用，这种性质称为核力的。
3．四种基本相互作用四种基本相互作用包括万有引力、电磁力、作用和______作用，在相同距离上，大约比强1035倍。
二、原子核中质子与中子的比例1．较轻原子核：质子数和中子数。
2．较重原子核：中子数质子数，越重的原子核两者________。
三、结合能与质量亏损1．结合能原子核是凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，也需要，这就是原子核的结合能。
2．比结合能原子核的结合能与之比，称做比结合能，也叫结合能。
比结合能越大，表示原子核中核子结合得越，原子核越。
的核的比结合能最大，最稳定。
【课堂例题】例1、对核力的认识，下列说法正确的是 ( )A．任何物体之间均存在核力B．核力广泛存在于自然界中的核子之间C．核力只存在于质子之间D．核力只发生在相距1.5×10－15 m的核子之间，大于0.8×10－15 m为吸引力，而小于0.8×10－15 m为斥力例2、如图所示是原子核的平均核子质量A与原子序数Z的关系图像，下列说法正确的是( )A．若D、E能结合成F，结合过程一定要释放能量B．若D、E能结合成F，结合过程一定要吸收能量C．若C、B能结合成A，结合过程一定要释放能量D．若F、C能结合成B，结合过程一定要释放能量例3、镭核226 88Ra发生衰变放出一个粒子变为氡核222 86Rn。
19.5 核力与结合能 高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (5)
5 核力与结合能三维教学目标1、知识与技能（1）知道核力的概念、特点及自然界存在的四种基本相互作用；（2）知道稳定原子核中质子与中子的比例随着原子序数的增大而减小；（3）理解结合能的概念，知道核反应中的质量亏损；（4）知道爱因斯坦的质能方程，理解质量与能量的关系。
2、过程与方法（1）会根据质能方程和质量亏损的概念计算核反应中释放的核能；（2）培养学生的理解能力、推理能力、及数学计算能力。
3、情感、态度与价值观（1）使学生树立起实践是检验真理的标准、科学理论对实践有着指导和预见作用的能力；（2）认识开发和利用核能对解决人类能源危机的重要意义。
教学重点：质量亏损及爱因斯坦的质能方程的理解。
教学难点：结合能的概念、爱因斯坦的质能方程、质量与能量的关系。
教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学用具：多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
教学过程：（一）引入新课氦原子核中有两个质子，质子质量为m p=1.67×10-27kg，带电量为元电荷e=1.6×10-19C，原子核的直径的数量级为10-15m，那么两个质子之间的库仑斥力与万有引力两者相差多少倍?（两者相差1036倍）在原子核那样狭小的空间里，带正电的质子之间的库仑斥力为万有引力的1036倍，那么质子为什么能挤在一起而不飞散？会不会在原子核中有一种过去不知道的力，把核子束缚在一起了呢？今天就来学习这方面的内容。
（二）进行新课1、核力与四种基本相互作用20世纪初人们只知道自然界存在着两种力：一种是万有引力，另一种是电磁力(库仑力是一种电磁力)。
在相同的距离上，这两种力的强度差别很大。
电磁力大约要比万有引力强1036倍。
基于这两种力的性质，原子核中的质子要靠自身的引力来抗衡相互间的库仑斥力是不可能的。
核物理学家猜想，原子核里的核子间有第三种相互作用存在，即存在着一种核力，是核力把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核，后来的实验证实了科学家的猜测。
2019年人教版高中物理选修3-5导学案：19.5核力与核能(无答案)
核力与核能教师寄语：天道酬勤。
编制：潘涛 审核：苏岳峰知识梳理：1.核力：原子内部核子间所特有的相互作用力，是一种________.作用距离在________以内，超过这个距离，核力________，它既不是电磁力，也不是万有引力.核力与电荷无关，原子核内相邻质子间、中子间、质子和中子间均存在核力，且是相同的.2.结合能：原子核是核子凭借 结合在一起构成的，要把它们 ，也需要能量。
3．比结合能：组成原子核的核子越多，它们的结合能 。
因此，有意义的是它的结合能与 之比，称为比结合能，也叫平均结合能。
比结合能越大，原子核中核子结合得 ，原子核越 。
4.质量亏损：组成原子核的核子总质量与原子核的质量之差叫________.5.质能方程(1)方程：________，m 是物体的质量，c 是真空中的光速.(2)物理意义：物体的质量和________间有一定联系，即物体具有的能量与其质量成正比，当物体的能量增加或减小ΔE ，它的质量也会相应地增加或减少Δm ，ΔE 与Δm 的关系是________.6.原子质量单位用u 表示（碳原子质量的1/12）,根据E=mc 2,1u 相当于931MeV 例1.关于原子核的结合能与平均结合能，下列说法中正确的是( )A ．原子核的结合能等于核子与核子之间结合成原子核时核力做的功B ．原子核的结合能等于核子从原子核中分离，外力克服核力做的功C ．平均结合能是核子与核子结合成原子核时平均每个核子放出的能量D ．不同原子核的平均结合能不同，重核的平均结合能比轻核的平均结合能大E ．不同原子核的平均结合能不同，重核的平均结合能比中等质量核的平均结合能大 例2.用质子轰击锂核Li 73，生成了2个α粒子.已知：质子的初动能是E 1=0.6 MeV ，质子、α粒子和锂核的质量分别是m P =1.007 3 u ，m α=4.001 5 u ，m Li =7.016 0 u ，试回答下列问题：(1)写出这个核反应方程；(2)核反应前后的质量亏损Δm ；(3)核反应中释放出的能量ΔE ；(4)核反应释放出的能量全部增加为两个α粒子的动能，则核反应后两个α粒子具有的总动能E.例 3.一个铍核Be 94俘获一个α粒子后放出中子，生成碳核，已知它们的质量分别为：m Be =9.012 18 u ，m He =4.002 60 u ，m C =12.000 0 u ，m n =1.008 665 u ，1 u=1.66×10-27 kg.(1)写出核反应方程，算出反应过程中释放的能量；(2)若有3 kg 铍和1 kg 氦参加反应，哪种元素将有剩余？剩余多少？课后案1.核力具有下列哪些性质( )A.核力是短程力，作用范围很小，只在相邻核子间发生B.核力可能是引力，也可能是斥力.核力把核子紧紧束缚在核内，形成稳定的原子核，但又不会融合在一起C.质子间、中子间、质子和中子、质子与电子之间都有核力D.核力是一种强相互作用力，在其作用范围内，核力比库仑力大得多2.关于原子核中质子和中子的比例，下列说法正确的有( )A.原子核中质子和中子的个数一定相等B.稳定的重原子核里，中子数要比质子数多C.原子核大到一定程度时，相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力，这个原子核就不稳定了D.质子和中子可以组合成任意稳定的核3.在下述几种情况中，能释放原子核能的是( )A.由核子组成原子核B.由质量小的原子核组成质量较大的原子核C.核反应中产生质量亏损时D.由重核裂变成质量较小的中等核4．下列说法中正确的是( )A ．质子与中子的质量不等，但质量数相等B ．两个质子之间，不管距离如何，核力总是大于库仑力C ．同一种元素的原子核有相同的质子数，但中子数可以不同D ．除万有引力外，两个中子之间不存在其他相互作用力E ．质子与中子之间可以有核力，但没有库仑力5．一个质子和一个中子结合成氘核时，产生γ光子，由此可见( )A ．氘核的质量等于质子和中子的质量之和B ．氘核的质量小于质子和中子的质量之和C ．核子结合成原子核时会释放核能D ．原子核分解成核子时会释放核能E ．一个质子和一个中子结合成氘核时有质量亏损，但无质量数的变化6．对公式ΔE ＝Δmc 2的正确理解是( )A ．如果物体的能量减少了ΔE ，它的质量也一定相应减少ΔmB ．如果物体的质量增加了Δm ，它的能量也一定相应增加Δmc 2C ．Δm 是某原子核在衰变过程中增加的质量D ．在把核子结合成原子核时，若放出的能量是ΔE ，则这些核子的质量和与组成原子核的质量之差就是ΔmE ．公式ΔE ＝Δmc 2表明的是一种转化关系，物体的质量减少了Δm ，它的能量则相应增大了Δmc 27.某核反应方程为H 21+H 31→He 42+X.已知H 21的质量为2.013 6 u ，H 31的质量为3.0180 u ，He 42的质量为4.002 6 u ，X 的质量为1.008 7 u.则下列说法中正确的是( )A.X 是质子，该反应释放能量B.X 是中子，该反应释放能量C.X 是质子，该反应吸收能量D.X 是中子，该反应吸收能量8.根据爱因斯坦的研究成果，物体的能量和质量的关系是E=mc 2，这一关系叫爱因斯坦质能方程.质子的质量为m P ，中子的质量为m n ，氦核的质量为m α，下列关系式正确的是( )A.m α=(2m P +2m n )B.m α＜(2m P +2m n )C.m α＞(2m P +2m n )D.以上关系式都不正确9.下列说法正确的是：（ ）A ．比结合能越大，表示原子核中结合得越牢靠，原子核越稳定B ．将一个原子核分开成为单个的核子，比结合能越大的核，需要的能量越大C ．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子时所吸收的能量D ．中等核的比结合能最小，因此这些核是最稳定的10．一个锂核(73Li)受到一个质子的轰击，变成两个α粒子．已知质子的质量是1.673 6×10－27 kg ，锂核的质量是11.650 5×10－27 kg ，氦核的质量是6.646 6×10－27 kg.(1)写出上述核反应的方程； (2)计算上述核反应释放出的能量．(保留3位有效数字)11．一静止的238 92U 核经α衰变成为234 90Th 核，释放出的总动能为4.27 MeV.问此衰变后234 90Th 核的动能为多少MeV(保留1位有效数字)?。
人教版高二物理选修3-5导学案：19-5《核力和结合能》无答案
第19.5节《核力与结合能》导学案班级：___________ 组名：___________ 姓名：____________【学习目标】1.了解四种基本相互作用，知道核力的特点。
2.认识原子核的结合能及质量亏损，并能应用质能方程进行计算。
3.能简单解释轻核和重核内中子数、质子数具有不同比例的原因。
【使用说明与学法指导】用对比方法了解四种基本相互作用，根据事实，进行合理的猜想，探究核子间的相互作用。
【知识链接】1．四种基本相互作用是：____________、____________、____________、____________。
2、万有引力公式：____________，库仑力公式：____________3、原子核由______和______组成，质子和中子统称为________。
原子核大小的数量级为_____m【学习过程】知识点一、核力与四种基本相互作用【问题1】（1）已知质子质量为m p =1.6×10-27kg ，电荷量为q=1.6×10-19C ，静电力常量k=9⨯10922/N m C g ，万有引力常量G=6.67⨯10-1122/N m kg g ，试估算原子核内两个质子间的电磁力（库仑斥力）F 斥 与万有引力F 引之比这。
（保留一位有效数字）（2）原子核中的质子能否靠自身的万有引力来抗衡相互间的库仑斥力？如果不能，是什么作用使质子能够在原子核内共存？（3）有人说：原子核中只有质子带电，因此只有质子间才有核力。
这种说法对吗？为什么？（4）原子核中的核子为什么能紧紧地束缚在一起，既不融合为一体又不分散开？小结：核力的特点（1）核力是___________的一种表现，在原子核内，核力比库仑力大得多。
（2）核力是短程力，作用范围在___________之内。
（3）核力的饱和性：每个核子只跟___________发生核力作用。
【问题2】除核力外，核物理学家发现在原子核内还存在一种相互作用是_________，这种相互作用是引起__________________的原因，这种相互作用也是_________力（长程、短程），其力程比强力_________（更长、更短），为_________m，作用强度则比_________小。
3核力与结合能-人教版高中物理选择性必修第三册(2019版)教案
3 核力与结合能-人教版高中物理选择性必修第三册（2019版）教案教学目标1.了解原子核的组成和性质，认识核力的种类和特点；2.理解原子核的稳定性和不稳定性，认识核能的产生和利用；3.掌握核聚变和核裂变的基本原理，了解核反应堆和核武器的原理。
教学内容1.核的基本结构1.原子核的组成和性质2.核力的种类和特点2.原子核的稳定性与不稳定性1.核的质量数和原子序数2.核的靶心与轰击3.核素图谱4.核衰变规律3.核能的产生与利用1.核裂变原理2.核聚变原理3.核反应堆和核武器4.核力和结合能1.核力的种类和特点2.铀核的结合能3.质量缺陷和结合能教学过程第一课时：核的基本结构教学目标：了解原子核的组成和性质，认识核力的种类和特点。
教学重点：认识原子核的结构和性质，理解核力的性质和种类。
教学难点：理解核力的特点和本质，认识不同类型核力的作用。
教学内容：1.原子核的组成和性质1.原子核的组成：质子和中子2.原子核的性质：质量数、原子序数、核电荷数2.核力的种类和特点1.核力的种类：库仑力、强相互作用力2.核力的特点：短程、强、非心仪势3.核反应的类型1.散裂反应2.聚变反应教学方法：演示、实验教学步骤：1.阐述原子核组成和性质；2.介绍核力的种类和特点；3.通过实验展示核力的效果；4.探讨核反应的类型及其原理；5.结合实例解释散裂反应、聚变反应的区别。
第二课时：核的稳定性与不稳定性教学目标：理解原子核的稳定性和不稳定性，认识核能的产生和利用。
教学重点：认识原子核的稳定性和不稳定性，掌握核素图谱的学习方法。
教学难点：理解核素的平衡状态和不平衡状态，认识核素的衰变过程。
教学内容：1.核的质量数和原子序数1.质量数和原子序数的意义；2.同位素概念的介绍；2.核的靶心与轰击1.轻质原子核与重质原子核的反应；2.靶心材料的选择；3.计算靶心的性能参数；3.核素图谱1.核素图谱的定义；2.核素图谱的制作方法；3.核素图谱的应用；4.核衰变规律1.核衰变的定义；2.核衰变的主要类型；3.核衰变的基本规律。
高中物理 19.5 核力与结合能教案 新人教版选修3-5
19．5 核力与结合能★新课标要求（一）知识与技能1．知道核力的概念、特点及自然界存在的四种基本相互作用；2．知道稳定原子核中质子与中子的比例随着原子序数的增大而减小；3．理解结合能的概念，知道核反应中的质量亏损；4．知道爱因斯坦的质能方程，理解质量与能量的关系。
（二）过程与方法1．会根据质能方程和质量亏损的概念计算核反应中释放的核能；2．培养学生的理解能力、推理能力、及数学计算能力。
（三）情感、态度与价值观1．使学生树立起实践是检验真理的标准、科学理论对实践有着指导和预见作用的能力；2．认识开发和利用核能对解决人类能源危机的重要意义。
★教学重点质量亏损及爱因斯坦的质能方程的理解。
★教学难点结合能的概念、爱因斯坦的质能方程、质量与能量的关系。
★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流★教学用具：多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
★课时安排1 课时★教学过程（一）引入新课复习提问：氦原子核中有两个质子，质子质量为m p=1.67×10-27kg，带电量为元电荷e=1.6×10-19C，原子核的直径的数量级为10-15m，那么两个质子之间的库仑斥力与万有引力两者相差多少倍?学生通过计算回答：两者相差1036倍问：在原子核那样狭小的空间里，带正电的质子之间的库仑斥力为万有引力的1036倍，那么质子为什么能挤在一起而不飞散?会不会在原子核中有一种过去不知道的力，把核子束缚在一起了呢?今天就来学习这方面的内容，也就是第五节：核力与结合能(板书) 点评：让学生从熟悉的库仑定律和万有引力定律出发，比较氦原子核中两个质子之间的库仑斥力与万有引力的大小，产生强烈的认知冲突,进而引入核力的概念。
（二）进行新课1．核力与四种基本相互作用(板书)点拨：20世纪初人们只知道自然界存在着两种力：一种是万有引力，另一种是电磁力(库仑力是一种电磁力)。
在相同的距离上，这两种力的强度差别很大。
新课标人教版高中物理选修三《核力与结合能》导学案附答案
核力与结合能【自主学习】一．核力与四种基本相互作用1.是。
2.是。
3.核力：把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核。
核力特点：（1）核力是强相互作用(强力)的一种表现。
（2）核力是力，作用范围在1.5×10-15 m之内。
（3）核力存在于核子之间，每个核子只跟的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性。
(4)核力具有电荷无关性。
对给定的相对运动状态，核力与核子电荷无关。
4.弱相互作用(弱力)，弱相互作用是引起原子核β衰变的原因，即引起中子转变质子的原因。
弱相互作用也是短程力，其力程比强力更短，为10-18m，作用强度则比电磁力小。
二．原子核中质子与中子的比例随着原子序数的增加，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。
三．结合能1.原子核的结合能：当核子结合成原子核时要一定能量；原子核分解成核子时，要同样的能量。
这个能量叫做原子核的结合能.注意：结合能并不是由于核子结合成原子核而的能量，而是为把核子分开而的能量。
2.原子核越大，它的结合能越。
因此，有意义的是它的结合能与核子数之比，称做比结合能，也叫。
原子核的稳定性：比结合能越大,表示原子核中核子结合得越,原子核越 .四．质量亏损1.爱因斯坦质能方程： E＝mc2式中，c为真空中的光速。
2.质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象称为质量亏损注意：没有违反质量守恒定律；减小的那部分质量等于γ光子的动质量。
3.由于质量亏损而释放的能量：△E=△m c2【典型例题】例1.已知1个质子的质量m p=1.007 277u，1个中子的质量m n=1.008 665u.氦核的质量为4.001 509 u. 这里u表示原子质量单位，1 u=1.660 566×10-27 kg. 由上述数值，计算2个质子和2个中子结合成氦核时释放的能量。
【巩固练习】1．科学研究表明，自然界存在四种基本相互作用，我们知道分子之间也存在相互作用的引力和斥力，那么分子力实质上属于()A．引力相互作用B．电磁相互作用C．强相互作用和弱相互作用的共同作用D．四种基本相互作用的共同作用2．对核子结合成原子核的下列说法正确的是( )A．原子核内的核子间均存在核力B．原子核内的质子间均存在核力和库仑力C．当n个核子靠近到核力作用的范围而结合为原子核时，其间“势能”一定减小D．对质子数较多的原子核，其中的中子起到增加核力、维系原子核稳定的作用3．关于原子核中质子和中子的说法，正确的是( )A．原子核中质子数和中子数一定相等B．稳定的重原子核里，质子数比中子数多C．原子核都是非常稳定的D．由于核力的作用范围是有限的以及核力的饱和性，如果继续增大原子核，形成的核也一定是不稳定的4．下列关于结合能和比结合能的说法中正确的是()A．核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能B．比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大C．重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结合能都大D．中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大5．下列说法中正确的是( )A．爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化B．由E＝mc2可知，能量与质量之间存在着正比关系C．核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转变成为能量D．因在核反应中能产生能量，有质量的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的总能量和总质量并不守恒6．对公式ΔE＝Δmc2的正确理解是()A．如果物体的能量减少了ΔE，它的质量也一定相应减少ΔmB．如果物体的质量增加了Δm，它的能量也一定相应增加Δmc2C．Δm是某原子核在衰变过程中增加的质量D．在把核子结合成原子核时，若放出的能量是ΔE，则这些核子的质量和与组成原子核的质量之差就是Δm7．中子n、质子p、氘核D的质量分别为m n、m p、m D.现用能量为E的γ射线照射静止氘核使之分解，核反应方程为γ＋D―→p＋n，若分解后的中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是()A.12[(m D－m p－m n)c2－E] B.12[(m p＋m n－m D)c2－E]C.12[(m D－m p－m n)c2＋E] D.12[(m p＋m n－m D)c2＋E]8．原子质量单位为u,1 u相当于931.5 MeV的能量，真空中光速为c.当质量分别为m1 kg和m2kg的原子核结合为质量为M kg的原子核时，释放出的能量是( ) A．(M－m1－m2)u·c2 J B．(m1＋m2－M)u×931.5 JC．(m1＋m2－M)c2 J D．(m1＋m2－M)×931.5 eV9．已知：氮核质量M N＝14.007 53 u，氧17核的质量为M O＝17.004 54 u，氦核质量M He＝4.003 87 u，氢核质量为M H＝1.008 15 u.试判断：14 7N＋42He―→17 8O＋11H这一核反应吸收能量还是放出能量？能量变化多少？参考答案1．选B 分子力作用范围约在10－10 m数量级上，强相互作用和弱相互作用都是短程力，作用范围在10－15 m和10－18 m之内，在这个距离上分子力不存在．在这个范围内引力相互作用和电磁相互作用都存在，但由于电磁力远大于万有引力，引力相互作用可以忽略不计，因此分子力本质上属于电磁相互作用．故正确答案为B.2．选CD 由于核力为短程力，只会发生在相邻核子之间，由此知A、B错误；当n 个核子靠近到核力作用范围内，而距离大于0.8×10－15 m，核力表现为引力，在此过程核力必做正功，其间势能必定减小，形成原子核后距离一般不小于0.8×10－15 m，故C 正确；对质子数较多的原子核，由于只有相邻的质子间才有核力，但各个质子间均有很强的库仑斥力，随着质子数的增加，其库仑斥力增加，对于稳定的原子核，必须存在较多的中子才能维系二者的平衡，故D正确．3．选D 较轻的原子核中质子数与中子数大致相等，但在重原子核内中子数多于质子数，A、B错．有些原子核是不稳定的，如具有放射性的原子核，C错．由于核力是短程力及核力的饱和性，原子核增大到一定程度，即使能形成原子核，原子核也是不稳定的．综上所述，只有选项D正确．4．选D 核子结合成原子核时放出能量，原子核拆解成核子时吸收能量，A错；比结合能越大的原子核越稳定，但比结合能越大的原子核，其结合能不一定大，例如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，其结合能比重核小，B、C错；中等质量原子核的比结合能比轻核的大，它的原子核内核子数又比轻核多，因此它的结合能也比轻核大，D正确．5．选B E＝mc2说明能量和质量之间存在着联系，即能量与质量之间存在着正比关系，并不是说明了能量和质量之间存在相互转化的关系，A错误，B正确．核反应中的“质量亏损”并不是质量消失，实际上是由静止的质量变成运动的质量，并不是质量转变成能量，C错误．在核反应中，质量守恒，能量也守恒，在核反应前后只是能量的存在方式不同，总能量不变，在核反应前后只是物质由静质量变成动质量，D错误．故正确答案为B.6．选ABD 一定质量对应于一定的能量，物体的能量减少了ΔE，它的质量也一定相应减少Δm，即发生质量亏损，所以选项A、D正确．如果物体的质量增加了Δm，它的能量一定相应增加Δmc2，所以选项B正确．某原子核在衰变时，一定发生质量亏损，所以选项C错误．7．选C 核反应过程中释放的能量ΔE＝Δmc2＝(m D－m p－m n)c2，质子和中子的总动能为E k＝ΔE＋E，中子的动能是总动能的一半，故C正确．8．选C 在核能计算时，如果质量单位是kg，则用ΔE＝Δmc2进行计算，单位是J；若质量单位是u，则利用ΔE＝Δm×931.5 MeV进行计算，则选项C正确．9．解析：反应前总质量：M N＋M He＝18.011 40 u.反应后总质量：M O＋M H＝18.012 69 u.可以看出：反应后总质量增加，故该反应是吸收能量的反应．吸收的能量利用ΔE＝Δmc2来计算，若反应过程中质量亏损1 u，就会释放931.5 MeV 的能量，故：ΔE＝(18.012 69－18.011 40)×931.5 MeV≈1.2 MeV答案：吸收能量，能量变化1.2 MeV。
精品人教版高中物理选修3-5学案：第十九章学案5核力与结合能(1)
5核力与结合能[学习目标]1.了解四种基本相互作用，知道核力的性质.2.能简单解释轻核和重核内中子数、质子数具有不同比例的原因.3.知道原子核的结合能和比结合能的概念.4.知道什么是质量亏损，能应用质能方程进行计算．一、核力与四种基本相互作用[导学探究](1)有的同学认为：“原子核内质子间的库仑斥力，与质子、中子间的万有引力平衡而使原子达到稳定状态”，这种说法正确吗？答案不正确．质子之间的库仑力的大小与万有引力的大小相差1035倍，两者相差悬殊，不可能平衡．(2)是什么力克服质子之间的库仑斥力，使核子结合成一个稳固的原子核的？答案核子间(质子与质子、中子与中子、质子与中子)存在着一种比库仑力大得多的核力．[知识梳理]核力及特点(1)核力：原子核里的核子间存在着相互作用的核力，核力把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核．(2)核力特点①核力是核子间的强相互作用的一种表现，在原子核的尺度内，核力比库仑力大得多．②核力是短程力，作用范围在1.5×10－15_m之内．在大于0.8×10－15 m时表现为吸引力，超过1.5×10－15 m时，核力急剧下降几乎消失；而距离小于0.8×10－15 m时，核力表现为斥力．③每个核子只跟邻近的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性．④核力与核子是否带电无关，质子与质子间、质子与中子间、中子与中子间都可以有核力作用．(3)四种基本相互作用[即学即用]下列关于核力的说法正确的是()A．核力同万有引力没有区别，都是物体间的作用B．核力就是电磁力C．核力是短程力，作用范围在1.5×10－15 m之内D．核力与电荷有关答案 C解析核力是短程力，超过1.5×10－15 m，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选项错误；核力与电荷无关，故D错．二、原子核中质子与中子的比例[导学探究](1)一些较轻的原子核如4He、168O、126C、147N中质子数和中子数有什么关系？2答案质子数与中子数相等．(2)23892U、23490Th等重核中各有多少个中子、多少个质子？较重的原子核中中子数和质子数有什么关系？答案23892U中含有92个质子、146个中子；23490Th中含有90个质子，144个中子．较重的原子核中中子数大于质子数．(3)试从核力的特点及核力的饱和性对上述现象做出解释，并说明原子核能无限地增大吗？答案稳定的重原子核里，中子数要比质子数多，由于核力作用范围有限，以及核力的饱和性，如果继续增大原子核，一些核子间距离会大到其间根本没有核力作用，这时即使再增加中子，形成的核也一定是不稳定的，所以原子核不能无限地增大．[知识梳理]由于核力是短程力及核力的饱和性，自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等，但较重的原子核，中子数大于质子数，越重的原子核，两者相差越多．[即学即用]下列关于原子核中质子和中子的说法，正确的是()。
高中物理第十九章原子核第五节核力与结合能预习导航学案新人教版选修3_5
高中物理第十九章原子核第五节核力与结合能预习导航学
案新人教版选修3_5
预习导航
（1）核力：原子核内核子之间的相互作用力。
（2）核力的特点：
①核力是强相互作用的一种表现，在原子核内，核力比库仑力大得多。
②核力是短程力，作用范围在1.5×10－15m之内。
③核力的饱和性：每个核子只跟邻近的核子发生核力作用。
（3）四种基本相互作用：
2．原子核中质子与中子的比例
（1）轻原子核：自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等。
（2）重原子核：对于较重的原子核，中子数大于质子数，越重
的元素，两者相差就越大。
3．结合能
（1）结合能：把原子核分解为独立的核子需要吸收的能量；或核力把核子结合在一起放出的能量，称为原子核的结合能。
（2）比结合能：原子核的结合能与核子数之比称为比结合能。
比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。
4．质能方程和质量亏损
（1）爱因斯坦质能方程：E＝mc2。
（2）质量亏损：组成原子核的核子的质量之和与原子核的质量之差叫作核的质量亏损。
（3）亏损的质量与释放的能量间的关系：ΔE＝Δmc2。
思考有人认为质量亏损就是核子的个数变少了，这种认识对不对？
提示：不对。
在核反应中质量数守恒即核子的个数不变。
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陕西省西安市庆安高级中学高中物理 19.5核力和结合能导学案新人
教版选修3-5
策略与反思
纠错与归纳【学习目标】
1．了解四种基本相互作用，知道核力的性质
2．认识原子核的结合能和质量亏损，并能应用质能方程进行计算
3. 能简单解释释放轻核和重核内中子数、质子数具有不同比例的原因
【重点、难点】
从能量角度认识原子核，结合能以及比结合能是这节课的重点和难点
【自主学习过程】
1、什么是核力，它有哪些特点？
2、到目前，人们认识到自然界存在的四种基本相互作用是什么？
3.阅读课文P80，
解释：轻、重原子核中质子和中子的比例为何不同？为什么自然界只有200多
种稳定的原子核？
4.什么是结合能；比结合能？原子核的稳定性与比结合能之间有啥关系
5.什么是质能方程，什么是质量亏损？
【课堂检测】
1对于核力，以下说法正确的是（）
A 核力就是电磁力
B 核力是强相互作用，是强力
C 核子之间的距离小于0.8×10-15m时，核力表现为斥力，因此核子不会融合在
一起
D 人们对核力的了解很清楚，特别是在小于0.8×10-15m时核力的变化规律更
清楚
2、下列关于原子核说法正确的是（）
A、核力只是质子与中子间的作用力
B、核力是核子间的作用力
C、核内中子可以转化为质子
D、核力是短程力，作用范围在1.5×10-15m之内
3、关于核力下列说法正确的是：（）
A、核力是一种特殊的万有引力
B、原子核内任意两个核子内部有核力作用
C、核力是原子稳定存在的原因
D、核力是引力和斥力同时存在的力
4关于原子核中质子和中子的说法，正确的是（）
A 原子核中质子和中子数一定相等
B 原子核都是非常稳定的
C稳定的重原子核里，质子数比中子数多
D 由于核力作用范围是有限的，以及核力的饱和性，如果继续增大原子核，形成
的核也一定是不稳定的
5关于原子核的结合能，下面说法正确的是：（）A．不同的核子结合成原子核时，所需吸收的能量相同
B．使一个氘核分解成一个中子和一个质子时，吸收的能量是一个恒定值
C、核子结合成原子核吸收的能量或原子核分解成核子放出的能量
D、核子结合成原子核放出的能量或原子核分解成核子吸收的能量
6关于质能方程，下列说法正确的是（）
A 质量减少，能量就会增加，在一定条件下质量转化为能量
B 物体获得一定的能量，它的质量也相应地增加一定植
C 物体一定有质量，但不一定有能量，所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量
关系
D 某一定的质量总是与一定的能量相联系的
7对公式△E=△MC2理解正确的是（）
A如果物体的能量减少了△E，它的质量也一定相应减少△M
B 如果物体的质量减少了△M，它的能量也一定相应减少△E
C △M 是某原子核在衰变过程中增加的质量
D 在把核子结合成原子核时，若放出的能量是△E，则这些核子质量和与组成原子核的质量之差就是△M
8在下列反应方程中，X代表质子的方程是（）
9．当一个中子和一个质子结合成氘核时产生γ光子辐射，对这一实验事实，下列说法正确的是 A ．核子结合成原子核时，要放出一定
的能量
B ．原子核分裂成核子时，要放出一定的能量
C ．γ光子的质量为零，氘核的质量等于中子与质子的质量之和
D ．γ光子具有一定的能量，氘核的质量小于中子与质子的质量之和
10．在极短的距离上，核力将一个质子和一个中子吸引在一起形成一个氘核，下述
说法中正确的是( )
A ．氘核的能量大于一个质子和一个中子能量之和
B ．氘核的能量等于一个质子和一个中子能量之和
C ．氘核的能量小于一个质子和一个中子能量之和
D ．氘核若分裂为一个质子和一个中子时，一定要放出能量
11跟核反应有关的下列认识中，正确的是（ ）
A 在核反应方程中质量数和电荷树守恒
B 所有的核反应发生过程中质量都会减少
C 所有的核反应都一定是放能反应
D 有质量亏损的核反应一定是放能反应
12原子质量单位为u,1u 相当于93.1Mev 的能量，真空中光速c ,当质量分别为 m1 Kg 和m2 Kg 的原子核结合为质量为M Kg 原子核时释放出的能量是 （ ）
A （M- m1- m2）uc2 J
B （m 1+ m2- M ）u × 931.5 J
C （m1+ m2- M ）c2 J
D （m1+ m2- M ）×931.5 ev
13、已知；氮核质量MN=14.00753u,氧17核的质量为MO=17.00454u,氦核质量MHe=4.00387u,氢核质量为MH=1.00815u.
试判断：1441717
281N He o H +→+这一核反应吸收能量还是放出能量？能量变化多
少？
274
30132
15
1441772821
10341
120A Al He P X
B N He O X
C H n X
D H X He n γ+→
++→++→++→+
14、两个中子和两个质子结合成一个氦核，同时释放一定的核能，中子的质量为1.0087u, 质子的质量为1.0073u,氦核的质量为4.0026u，试计算用中子和质子生成1kg 的氦时，要释放出多少核能？。