自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练第1节 核力与核能自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练1认识认识 原子核的结结合能及质质量亏损损，并能应应用质质能方程进进行计计算2能简单简单 解释轻释轻 核和重核内中子数、质质子数具有不同比例的原因.自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练一、核力与核的稳稳定性核力：把原子核中的_维维系在一起的力，_把核子紧紧紧紧 地束缚缚在核内，形成稳稳定的原子核核力特点：(1)核力是_的一种表现现(2)核力是_，作用范围围在_左右核素：具有相同_和_的原子核核素图图：用横坐标标表示质质子数，纵纵坐标标表示中子数，每一种_用一小方块块表示，所得到的图图象核力强相互作用短程力2 fm质质子数中子数核子核素自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练核的稳稳定性(1)核素的稳稳定区：几乎全落在一条曲线线上，或紧紧靠曲线线的两侧侧的_区域(2)稳稳定核素的中子数与质质子数的关系：随着_的增加，稳稳定核素的中子数越来越_质质子数结结合能：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_的能量二、结结合能与平均结结合能质质子数稳稳定大于吸收放出自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练平均结结合能：原子核的结结合能与_之比平均结结合能越大，表示原子核中核子结结合的越_，原子核越_， _的核的平均结结合能最大、也最稳稳定质质量亏损损(1)爱爱因斯坦质质能方程_(2)质质量亏损损：原子核的质质量_组组成它的所有核子的质质量之和，它们们的差值值称为质为质 量亏损损核子数牢固稳稳定中等质质量Emc2小于自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练平均结结合能曲线线：不同原子核的比结结合能随质质量数变变化图线图线 如图图411所示图图411一、平均结结合能与原子核稳稳定性的关系自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练从图图中可看出，中等质质量原子核的平均结结合能最大，轻轻核和重核的平均结结合能都比中等质质量的原子核要小(1)平均结结合能的大小能够够反映核的稳稳定程度，平均结结合能越大，原子核就越难难拆开，表示该该核就越稳稳定(2)核子数较较小的轻轻核与核子数较较大的重核，平均结结合能都比较较小，表示原子核不太稳稳定；中等核子数的原子核，平均结结合能较较大，表示原子核较稳较稳 定平均结结合能与原子核稳稳定性的关系自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练(3)当平均结结合能较较小的原子核转转化成平均结结合能较较大 的原子核时时，就可释释放核能，例如，一个核子数较较大的 重核分裂成两个核子数小一些的核，或者两个核子数很 小的轻轻核结结合成一个核子数大一些的核，都能释释放出巨 大的核能在核反应应中是释释放能量还还是吸收能量，需要确定反应应前 后质质量的变变化情况若质质量减少即发发生了质质量亏损损， 则释则释 放出能量；若质质量增加，则则吸收能量爱爱因斯坦质质能方程反映的是质质量亏损损和释释放出核能这这 两种现现象之间间的联联系，并不表示质质量和能量之间间的转转 变变关系对对于质质量亏损损，不能理解为质为质 量转变转变 成了能 量质质能方程的本质质是：二、判断核反应过应过 程是释释放能量还还是吸收能量的方法三、对质对质 能方程本质质的理解自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练质质量或能量是物质质的属性之一，绝绝不能把物质质和它们们的某一属性(质质量和能量)等同起来质质能方程揭示了质质量和能量的不可分割性，建立了这这两个属性在数值值上的关系，这这两个量分别别遵守质质量守恒和能量守恒，质质量和能量在数值值上的联联系绝绝不等于这这两个量可以相互转转化质质量亏损损不是否定了质质量守恒定律根据爱爱因斯坦的相对论对论 ，辐辐射出的光子静质质量虽虽然为为零，但它有动质动质 量，而且这这个动质动质 量刚刚好等于亏损损的质质量，所以质质量守恒、能量守恒仍成立123自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练关于核力，以下说说法正确的是 ( )A核力是弱相互作用，作用力很小B核力是强相互作用的表现现，是强力C核子之间间的距离小于0.81015 m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0.81015 m时时核力的变变化规规律更清楚【典例1】对对核力的理解自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练解析 要掌握好核力的基本特点，掌握核力与万有引力、电电磁力的区别别，这这是解决核力问题问题 的关键键核力是强相互作用的一种表现现，它的作用范围围在1.51015 m之内，核力比库仑库仑 力大得多，因此选项选项 B正确、A错误错误 核力在大于0.81015 m时时表现为现为 吸引力，且随距离的增大而减小；在距离小于0.81015 m时时，核力表现为现为 斥力，因此核子不会融合在一起，所以选项选项 C正确人们对们对 核力的了解还还不是很清楚，这这是科学家们奋们奋 力攻克的堡垒垒，故选项选项 D不正确答案 BC自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练下列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1.51015 m之内D核力与电电荷有关解析 核力是短程力，超过过1.51015 m，核力急剧剧下降几乎消失，故C正确；核力与万有引力、电电磁力不同，故A、B错错；核力与电电荷无关，故D错错答案 C【变变式1】自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练AX是质质子，该该反应释应释 放能量BX是中子，该该反应释应释 放能量CX是质质子，该该反应应吸收能量DX是中子，该该反应应吸收能量【典例2】对质对质 能方程的理解自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练5.031 6 u，反应应后产产物总质总质 量m24.002 6 u1.008 7 u5.011 3 u总质总质 量减少，出现现了质质量亏损损根据爱爱因斯坦的质质能方程可知该该反应释应释 放能量，故B正确答案 B借题发挥题发挥 在核反应应中，是释释放能量还还是吸收能量，需要确定反应应前、后质质量的变变化若质质量减少即发发生了质质量亏损损，则释则释 放出能量，反之吸收能量由于不明确质质量亏损损的含义义和与能量的关系，易误选误选 D.注意此反应过应过程质质量发发生亏损损，释释放出能量自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练下列说说法中正确的是 ( )A爱爱因斯坦质质能方程反映了物体质质量就是能量，它们们之间间可以互相转转化B由Emc2可知，能量与质质量之间间存在着正比关系，可以用物体的质质量作为为它所蕴蕴含能量的量度C核反应应中发现发现 的“质质量亏损损”是消失的质质量转转化成的D因在核反应应中产产生能量，有质质量的转转化，所以系统统只有质质量数守恒，系统统的总总能量和总质总质 量并不守恒答案 B【变变式2】自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练A反应过应过 程中的质质量亏损损是0.007 8 uB反应过应过 程中的质质量亏损损是1.291029 kgC反应过应过 程中释释放的能量是7.27 MeVD反应过应过 程中释释放的能量是1.161019 J【典例3】核能的计计算自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练答案 ABC借题发挥题发挥 核能的计计算方法(1)根据质质量亏损计损计 算根据核反应应方程，计计算核反应应前和核反应应后的质质量亏损损m.根据爱爱因斯坦质质能方程Emc2计计算核能其中m的单单位是千克，E的单单位是焦耳自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练(2)利用原子质质量单单位u和电电子伏特计计算Em931.5 MeV.其中m的单单位是u，E的单单位是MeV.(3)根据能量守恒和动动量守恒来计计算核能参与核反应应的粒子所组组成的系统统，在核反应过应过 程中的动动量和能量是守恒的，因此，利用动动量和能量守恒可以计计算出核能的变变化(4)利用平均结结合能来计计算核能原子核的结结合能核子的平均结结合能核子数核反应应中反应应前系统统内所有原子核的总结总结 合能与反应应后生成的所有新核的总结总结 合能之差，就是该该次核反应应所释释放(或吸收)的核能自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练解析 聚变变反应应前氘氘核和氚氚核的总结总结 合能E1(1.0922.783) MeV10.52 MeV.反应应后生成的氦核的结结合能E27.034 MeV28.12 MeV.由于单单个核子无结结合能，所以聚变过变过 程释释放出的能量EE2E1(28.1210.52) MeV17.6 MeV.答案 17.6 MeV【变变式3】自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练氦原子核由两个质质子与两个中子组组成，这这两个质质子之间间存在着万有引力、库仑库仑 力和核力，则则此三种力从大到小的排列顺顺序是 ()A核力、万有引力、库仑库仑 力B万有引力、库仑库仑 力、核力C库仑库仑 力、核力、万有引力D核力、库仑库仑 力、万有引力解析 本题题考查查核子间间作用力的大小核子间间的核力最大，万有引力最小，D项项正确答案 D对核力的理解1自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练为纪为纪 念爱爱因斯坦对对物理学的巨大贡贡献，联联合国将2005年定为为“国际际物理年”对对于爱爱因斯坦提出的质质能方程Emc2，下列说说法中不正确的是 ( )AEmc2表明物体具有的能量与其质质量成正比B根据Emc2可以计计算核反应应中释释放的核能C一个中子和一个质质子结结合成氘氘核时时，释释放出核能，表明此过过程中出现现了质质量亏损损DEmc2中的E是发发生核反应应中释释放的核能质能方程的理解2自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练解析 爱爱因斯坦质质能方程Emc2，定量地指出了物体能量和质质量之间间的关系，A正确；由质质能方程知，当物体的质质量减少时时，物体的能量降低，向外释释放了能量；反之，若物体的质质量增加了，则则物体的能量升高，表明它从外界吸收了能量，所以由物体的质质量变变化能算出物体的能量变变化，故B、C正确，D错误错误 答案 D自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练在真空中，原来静止的原子核X在进进行衰变时变时 ，放出的粒子的动动能为为E0.假设设衰变变后产产生的新核用字母Y表示，衰变时产变时产 生的能量全部以动动能形式释释放出来，真空中的光速为为c，原子核的质质量之比等于质质量数之比，原子核的重力不计计(1)写出衰变变的核反应应方程；(2)求衰变过变过 程中总总的质质量亏损损核能的计算3自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练(2)根据动动量守恒定律，反冲核Y的动动量与粒子的动动量大小相等