鲁科版高中物理选择性必修第三册精品课件 第5章 第3节 核力和核能.ppt

1.(多选)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.原子核内只有质子和质子间有核力作用,而中子和中子之间、质子和中子之间则没有核力作用C.核力是原子核稳定存在的原因D.核力是一种短程强力作用答案CD解析核力与万有引力、库仑力的性质不同,核力是短程力,是核子间的强相互作用,作用范围在1.5×10-15m,原子核的半径数量级在10-15m,所以核力只存在于相邻的核子之间,核力是原子核稳定存在的原因,故选C、D。2.下列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,不可能无节制地增大原子核而仍稳定存在答案D解析原子核中质子数和中子数不一定相等,特别是在原子序数较大的原子核中,中子数比质子数多,且重核和轻核都没有中等质量原子核稳定,故A、B、C错误。又由核力是短程力及核力的饱和性的特点,可知原子核不可能无节制地增大,故D正确。3.(多选)关于原子核的结合能,下列说法正确的是()A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能D.比结合能越大,原子核越不稳定答案ABC解析结合能是把核子分开所需的最小能量,选项A正确;一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,存在质量亏损,核子比结合能增大,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能,选项B正确;核子数越多,结合能越大,选项C正确;比结合能越大,分开核子所需的能量越大,原子核越稳定,选项D错误。4.的质量是3.016050u,质子的质量是1.007277u,中子的质量为1.008665u。求:(质量亏损1u相当于释放931.5MeV的能量,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,结果保留三位有效数字)(1)一个质子和两个中子结合为氚核时,(选填“吸收”或“放出”)能量。?(2)氚核的结合能是,比结合能是。?(3)如果这些能量是以光子形式放出,则光子的频率是。?答案(1)放出7.97MeV(2)7.97MeV2.66MeV(3)1.92×1021Hz反应前各核子总质量为mp+2mn=(1.007277+2×1.008665)u=3.024607u反应后新核的质量为mH=3.016050u质量亏损为Δm=(3.024607-3.016050)u=0.008557u因反应前的总质量大于反应后的总质量,故此核反应放出能量释放的核能为ΔE=0.008557×931.5MeV=7.97MeV。本课结束(5)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。()(6)质能方程表明了质量和能量可以相互转化。()××解析比结合能越大的原子核越稳定,它的结合能不一定大。解析质能方程表明了质量和能量的对应关系,质量和能量不能相互转化。2.质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3,当一个质子和一个中子结合成氘核时,释放的能量是(c表示真空中的光速)()A.(m1+m2-m3)c B.(m1-m2-m3)cC.(m1+m2-m3)c2 D.(m1-m2-m3)c2答案C解析根据质能方程ΔE=Δmc2知,核反应过程中释放的能量等于质量的减少量与光速c的二次方的乘积,故选项C正确。课堂篇探究学习问题一对核力的理解情境探究(1)质子都带正电,质子与质子之间存在着库仑斥力,为什么还能稳定地存在?(2)自然界中存在的元素是有限的,为什么质子与中子不能随意地组合从而形成无数不同的原子核?要点提示(1)核子之间还存在着核力作用。(2)当核子增多时,原子核增大,核子间的距离也增大,当距离较大时,一些核子间可能就没有核力的作用了,这样形成的核不稳定,最终会瓦解。因此质子与中子不能随意地组合形成无数不同的原子核。知识归纳1.核力的性质(1)核力是四种相互作用中的强相互作用(强力)的一种表现。(2)核力是短程力。约在10-15m数量级时起作用,距离大于0.8×10-15m时为引力,距离小于0.8×10-15m时为斥力,距离超过1.5×10-15m时核力几乎消失。(3)核力具有饱和性。核子只对相邻的少数核子产生较强的核力,而不是与核内所有核子发生作用。(4)核力具有电荷无关性。核力与核子电荷无关