人教版 (2019)选择性必修 第三册核力与结合能获奖教学课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册核力与结合能获奖教学课件ppt，共3页。PPT课件主要包含了学习目标，第一部分，四种相互作用，引力相互作用，电磁相互作用，强相互作用，核力有什么特点呢，弱相互作用，四种基本相互作用，结合能等内容，欢迎下载使用。
高中物理选择性必修第三册
核力与四种基本相互作用
1.知道四种基本相互作用，知道核力的性质。2.认识原子核的结合能和比结合能的概念。3.能用质量亏损和质能方程计算核能相关的问题。
原子核是由中子和质子构成的。在原子核那样狭小的空间里，是什么力量把带正电的质子紧紧地束缚在一起而不飞散开呢？
现代物理学认为，自然界存在着四种基本相互作用，即引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。自然界中的各种力，都可以归结为这四种相互作用。
17世纪下半叶，人们发现了万有引力。正是万有引力把行星和恒星聚在一起（图），组成太阳系、银河系和其他星系。引力是自然界的一种基本相互作用，地面物体所受的重力只是引力在地球表面附近的一种表现。
19世纪后，人们逐渐地认识到，电荷间的相互作用、 磁体间的相互作用，从本质上说是同一种相互作用的不同 表现，这种相互作用称为电磁相互作用（electrmagnetic interactin）或电磁力。
宏观物体之间的压力、拉力、弹力、支持力等等，都起源于这些电荷之间的电磁相互作用。
原子核中的核子之间存在一种很强的相互作用，即存在一种核力，它使得核子紧密地结合在一起，形成稳定的原子核（图）。这种作用称为强相互作用（strnginteractin）。
3.核力具有饱和性。核子只对相邻的少数核子产生较强的引力，而不是与核内所有核子发生作用。
4.核力具有电荷无关性。对给定的相对运动状态，核力与核子电荷无关。
2.核力是短程力。约在 10-15m量级时起作用，距离大于0.8×10-15m时为引力, 距离为10×10-15m时核力几乎消失，距离小于0.8×10-15m时为斥力。
1.核力是四种相互作用中的强相互作用（强力）的一种表现。
19世纪末20世纪初，物理学家发现了放射现象。后来发现，在某些放射现象中起作用的还有另一种基本相互作用，称为弱相互作用（weak interactin）。弱相互作用是引起原子核β衰变的原因，即引起中子—质子转变的原因。弱相互作用也是短程力，其力程比强相互作用更短，只有10-18 m。
电荷间、电流间、磁体间
组成原子核的核子之间
距离增大时，急剧减小，比强相互作用小得多
引起原子核β衰变的原因
相距很远的两个物体，由于万有引力而相互接近，运动速度越来越大，引力势能转化为动能。最后撞在一起，一部分动能变成热并散失掉了。两个物体为了结合而付出了代价——失去了一些能量，如果要把它们分开，还要重新赋予它们能量。
要使基态氢原子电离，也就是要从氢原子中把电子剥离，需要通过碰撞、施加电场、让氢原子吸收光子等途径使它得到相应的能量。
如图5.3- 3，氦原子核是由两个质子和两个中子凭借核力结合在一起的，要把它们分开，需要吸收能量。反过来，4个核子结合成氦原子核要放出能量。那么，把核子分开需要的能量与核子结合放出的能量有什么关系？
原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，也需要能量，这就是原子核的结合能（bindingenergy）。这个能量也是核子结合成原子核而释放的能量。
思考1：结合能的大小能不能反映原子核的稳定程度？
思考2：如何才能反映原子核的稳定程度？
定义：结合能与核子数之比，称做为比结合能。也叫平均结合能。
意义：它反映了一个原子核稳定程度。
比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。
不同原子核的比结合能是不一样的。从图中可看出，中等质量原子核的比结合能最大，轻核和重核的比结合能都比中等质量的原子核要小。
不同原子核的比结合能随质量数变化的图线如图所示。
原子分解为核子时，质量增加；核子结合成原子核时，质量减少。原子核的质量小于组成原子核的核子的质量之和，叫做质量亏损。
核子在结合成原子核时出现的质量亏损Δm，正表明它们在互相结合过程中放出了能量。
爱因斯坦质能方程 ： E=mc2 （ ΔE=Δm·c2）式中c是真空中的光速，m是物体的质量，E是物体的能量。
常用单位: m用“u (原子质量单位)” 1u=1.660566×10-27kg 1uc2=931MeV (表示1u 的质量变化相当于931Me V的能量改变)
爱因斯坦质能方程的理解
1.质量或能量是物质的属性之一，决不能把物质的质量和能量等同起来；2.质能方程揭示了质量和能量的不可分割性，方程建立了这两个属性在数值上的关系，这两个量分别遵守质量守恒和能量守恒，质量和能量在数值上的联系决不等于这两个量可以相互转化；3.质量亏损不是否定了质量守恒定律。根据爱因斯坦的相对论，辐射出的γ光子静质量虽然为零，但它有动质量，而且这个动质量刚好等于亏损的质量，所以质量守恒、能量守恒仍成立。
【例题】已知中子的质量mn为1.6749×10-27 kg，质子的质量mp为1.6726 × 10-27 kg，氘核的质量mD为3.343 6 × 10-27 kg，求氘核的比结合能。
单个的质子 与中子的质量之和为
这个数值与氘核质量之差
在核物理中，能量单位常常使用电子伏特(eV)，即
与这个质量差相对应的能量为
引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用
原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，也需要能量，这就是原子核的结合能（bindingenergy）
结合能与核子数之比，称做为比结合能。也叫平均结合能。
（多选）下列关于四种基本相互作用的说法正确的是（　　）A．万有引力把行星、恒星等聚在一起形成太阳系、银河系和其他星系，故万有引力只存在于天体之间B．四种基本相互作用是独立存在的，有一种相互作用存在时，就一定不存在其他相互作用C．强相互作用和弱相互作用只存在于微观粒子之间D．四种基本相互作用的规律有很多相似之处，因此科学家可能建立一种“统一场论”将四者统一起来
【解析】A．宇宙万物任何两个物体之间都存在着相互作用的吸引力，这种引力叫做万有引力，故A错误；B．四种基本相互作用的规律既是独立的，又是统一的，有一种相互作用存在时，还可以存在其它相互作用，故B错误；C．强相互作用存在于原子核内，作用范围在1.5×10-15m之内，弱相互作用力是微观粒子之间的一种作用力，作用距离约10-18m，强相互作用和弱相互作用是短程力，只存在于微观粒子之间；故C正确；D．四种基本相互作用的规律既是独立的，又是统一的，四种基本相互作用的规律有很多相似之处，因此，科学家可能建立一种“统一场论”将四者统一起来，故D正确。故选CD。