鲁科版（2019）高中物理选择性必修第三册《第5章第3节核力与核能》word版含答案

鲁科版（2019）高中物理选择性必修第三册《第5章第3节核力与核能》word版含答案

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1、第3节核力与核能学习目标：1.物理观念认识核素图，知道核力的概念及特点2.物理观念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.物理观念知道四种基本相互作用4.科学思维结合能及平均结合能的概念，知道核反应中的质量亏损5.科学思维掌握爱因斯坦质能方程，理解质量与能量的关系，能应用质能方程进行计算一、核力与核的稳定性1核力把原子核中的核子维系在一起的力2核力特点(1)核力是短程力，作用范围在2 fm(1 fm1015 m)左右，它不能延伸到3 fm以外(2)当两核子间距离减小时，核力也迅速减小，至一定值时，核力表现为斥力(3)核力是一种强相互作用，若两质子之间的距离为1 fm，库仑力

2、是200 N左右，核力必须非常强才能抵消所有质子库仑力的作用3核素具有一定数目质子和一定数目中子的原子核4核素图用横坐标表示质子数，纵坐标表示中子数，每一种核素用一小方块表示，所得到的图象5核的稳定性(1)核素的稳定区：几乎全落在一条曲线上，或紧靠曲线的两侧区域(2)稳定核素的中子数与质子数的关系：随着Z的增加，稳定核素的中子数越来越大于质子数二、四种基本相互作用三、结合能与平均结合能1结合能核子结合成原子核所释放的能量2平均结合能(1)定义：原子核的结合能与其质量数之比(2)意义：平均结合能越大，原子核越难分离成单个核子3质量亏损(1)质量亏损：任何一个原子核的质量总是小于组成它的所有核子的

3、质量之和，这一差值称为质量亏损(2)能量计算：质量亏损说明核子组成原子核放出能量，其大小为Emc21思考判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)原子核内的质子间均存在核力和库仑力()(2)稳定原子核的质子数总是与中子数相等()(3)对质子数较多的原子核，其中的中子数起到增加核力、维系原子核稳定的作用()(4)原子核的核子数越多，平均结合能越大()(5)质量亏损是因为这部分质量转化为能量()2(多选)关于核力，下列说法中正确的是()A原子核内每个核子只跟与它们相邻的核子间才有核力作用B核力既可能是引力，又可能是斥力C核力对核子做正功，原子核要释放核能D原子核内相距较远的两个核子间没有核力作用，但

4、一定有库仑力作用ABC核力表现为引力时随核子间距离的增大而减小，表现为斥力时使核子不会融合在一起，故B正确；核力是短程力，只有在2.01015 m左右的范围内起作用，故A正确；核子结合成原子核时，核力对核子做正功，原子核释放一定的能量，故C正确；原子核内两核子相距较远时没有核力作用，核内质子与中子间不会有库仑力作用，D错误3下面关于结合能和平均结合能的说法中，正确的有()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平均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，重核的结合能和平均结合能都大D中等质量原子核的结合能和平均结合能均比轻核的

5、要大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选项错误；平均结合能越大的原子核越稳定，但平均结合能越大的原子核，其结合能不一定越大，例如，中等质量原子核的平均结合能比重核的平均结合能大，但由于它的核子数比重核的核子数小，其结合能反而比重核的结合能小，B、C两项错误；中等质量原子核的平均结合能比轻核的平均结合能大，它的原子核内核子数又比轻核内的核子数大，因此它的结合能也比轻核的结合能大，D选项正确原子核稳定性分析如图所示为3H和3He的原子核结构示意图(1)核子之间都有相互作用的核力，说明核力与电荷有什么关系？(2)质子之间除了核力外还有什么作用力？提示：(1)核力与电荷无关(2)还有库仑力，万有引力1原子核中核子比例关系：自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等；对于较重的原子核，中子数大于质子数越重的原子核，两者相差越多2形成原因及原子核的稳定性(1)原子核大到一定程度时，相距较远的质子间的核力非常小，较多的质子聚集在一起的核力不足以平衡它们之间的库仑力，原子核就不稳定了这时，不再成对地增加质子和中子，而只增加中子，中子与其他核子间没有库仑斥力，但有相互吸引的核力，有助于维系原子核的稳定性(2)核力的饱和性：稳定的重原子核里，中子数要比质子数多由于核力的作用范围是有限的，核力具有饱和性，如果我们继续增大原子核，