物理第4章核能41核力與核能教案魯科版選修(編輯修改稿)
2025-07-04 20:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 合能越大的原子核越穩(wěn)定，因此它的結(jié)合能也越大C．重核與中等質(zhì)量原子核相比較，重核的結(jié)合能和平均結(jié)合能都大D．中等質(zhì)量的原子核的結(jié)合能和平均結(jié)合能均比輕核的要大【解析】 核子結(jié)合成原子核所釋放的能量叫做原子核的結(jié)合能，故A選項錯誤；核結(jié)合能除以質(zhì)量數(shù)稱為平均結(jié)合能，核結(jié)合能和平均結(jié)合能都是原子核穩(wěn)定程度的量度，平均結(jié)合能越大，核越穩(wěn)定．但不一定平均結(jié)合能越大，故B選項錯誤；質(zhì)量中等的核， MeV，它們最為穩(wěn)定，重核的平均結(jié)合能要小些， MeV，故C選項錯誤，D選項正確．【答案】 D1．下列關(guān)于平均結(jié)合能的說法正確的是( )A．核子數(shù)越多，平均結(jié)合能越大B．核子數(shù)越多，平均結(jié)合能越小C．結(jié)合能越大，平均結(jié)合能越大D．平均結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定【解析】 中等質(zhì)量核的平均結(jié)合能比輕核和重核的平均結(jié)合能都大，故A、B、C均不正確．平均結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，故D正確．【答案】 D核能的計算【問題導(dǎo)思】 1．質(zhì)量為m kg的物體具有mc2的能量嗎？2．質(zhì)量和能量在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化嗎？3．質(zhì)量虧損是質(zhì)量真正減少了嗎？1．質(zhì)量虧損科學(xué)家研究證明原子核的質(zhì)量總是小于組成它的所有核子的質(zhì)量之和，例如精確計算表明：氘核的質(zhì)量比一個中子和一個質(zhì)子的質(zhì)量之和要小一些，這種現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損，質(zhì)量虧損只有在核反應(yīng)中才能明顯地表現(xiàn)出來．2．質(zhì)能方程E＝mc2愛因斯坦指出，物體的能量(E)和質(zhì)量(m)之間存在著密切的關(guān)系，即E＝mc2，式中c為真空中的光速．愛因斯坦質(zhì)能方程表明：物體所具有的能量跟它的質(zhì)量成正比．由于c2這個數(shù)值十分巨大，因而物體的能量是十分可觀的．3．核能的計算(1)核反應(yīng)中釋放或吸收的能量，可以先計算反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量差，再用ΔE＝Δmc2進行計算．(2)運用ΔE＝Δmc2時要注意統(tǒng)一單位．(3)Δm是核反應(yīng)前與核反應(yīng)后的質(zhì)量之差． 物體的質(zhì)量包括靜止質(zhì)量和運動質(zhì)量，質(zhì)量虧損并不是這部分質(zhì)量消失或轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰?，只是靜止質(zhì)量的減少．減少的靜止質(zhì)量轉(zhuǎn)化為和輻射能量有關(guān)的運動質(zhì)量，在核反應(yīng)中仍然遵守質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律． 已知氮核質(zhì)量mN＝ 53 u，氧核質(zhì)量mO＝ 54 u，氦核質(zhì)量mHe＝ 87 u，質(zhì)子質(zhì)量mH＝ 15 u，試判斷核反應(yīng)N＋He→O＋H是吸能反應(yīng)，還是放能反應(yīng)？能量變化多少？【審題指導(dǎo)】 由反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量大小關(guān)系來判斷反應(yīng)是吸能反應(yīng)還是放能反應(yīng)，能量的多少可以用ΔE＝Δmc2來計算．【解析】 先計算出質(zhì)量虧損Δm，然后由1 MeV能量代入計算即可．反應(yīng)前總質(zhì)量為mN＋mHe＝ 40 u，反應(yīng)后總質(zhì)量為mO＋mH＝ 69 u.因為反應(yīng)中質(zhì)量增加，所以此反應(yīng)為吸能反應(yīng)，所吸收的能量為ΔE＝Δmc2＝( 69－ 40) MeV＝ MeV.【答案】 吸能反應(yīng) MeV1．根據(jù)ΔE＝
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