高三物理核力與結合能(20xx年12月整理)-資料下載頁
2025-08-16 02:24本頁面
【正文】 由于核子間存在著強大的核力，所以核子結合 成原子核或原子核 分解 為核子時，都伴隨著巨大的能量變化． 可見，當核子結合成原子核時要放出一定能量；原子核分解成核子時，要吸收同樣的能量．這個能量叫做 原子核的結合能 ． 三、結合能 結合能并不是由于核子結合成原子核而具有的能量，而是為把核子分開而需要的能量。 比結合能 ：結合能與核子數(shù)之比，稱做為比結合能。也叫 平均結合能 。 比結合能越大，表示原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定。 三、結合能 四、質量虧損 例題： 中子的質量 = 10－ 27Kg 質子的質量 = 10－ 27Kg 中子和質子的質量和 = 10－ 27Kg 氘核的質量 = 10－ 27Kg 質量差 = 10－ 27Kg 四、質量虧損 質量虧損 ：原子分解為核子時，質量增加；核子結合成原子核時，質量減少。原子核的質量小于組成原子核的核子的質量之和，叫做質量虧損。 例題： 愛因斯坦質能方程 E=mc2 式中 c是真空中的光速， m是物體的質量， E是物體的能量。 核子在結合成原子核時出現(xiàn)的質量虧損 Δm ，正表明它們在互相結合過程中放出了能量 ΔE=Δm c2 有關問題的理解和注意事項 第一 .核反應過程中 : 核子結合成原子核時 ,新核質量小于核子的質量 (質量虧損 ),同時以 ?光子形式釋放核能 。 原子核分解為核子時 ,需要吸收一定能量 ,核子的總質量大于原原子核的質量 . 第二 .核反應過程中 ,質量虧損時 ,核子個數(shù)不虧損 (即質量數(shù)守恒 ),可理解為組成原子核后 ,核內每個核子仿佛 “ 瘦了 ” 一些 . 第三 .質量虧損并非質量消失 ,而是減少的質量 ?m以能量形式輻射 (動質量 ),因此質量守恒定律不被破壞 . 第四 .公式 ΔE=Δm c2 的單位問題 常用單位 : ?m用 “ u(原子質量單位 )” 1u= 1027kg ΔE 用 “ uc2” 1uc2=931MeV (表示 1u 的質量變化相當于 931Me V的能量改變 ) P82問題與練習 3. 當然， ，但這只是組成 1個氘核所放出的能量．如果組成的是 1023個氘核時，放出的能量就十分可觀了．與之相對照的是，使 1摩的碳完全燃燒放出的能量為 103J．折合為每個碳原子在完全燃燒時放出的能量只不過 4eV．若跟上述核反應中每個原子可能放出的能量相比，兩者相差數(shù)十萬倍． 第五 .核反應中釋放或吸收的能量比化學反應中釋放或吸收的能量大好幾個數(shù)量級 . 課堂練習 : (1)試證明， 1原子質量單位 u相當于 MeV的能量． 1u= 27kg，光速 c= 108m/s，1eV= 1019J． (2)碳原子的質量是 000 u，可以看做是由 6個氫原子 (質量是 825u)和 6個中子組成的．求核子結合成碳原子核時釋放的能量． (在計算中可以用碳原子的質量代替碳原子核的質量，用氫原子的質量代替質子的質量，因為電子的質量可以在相減過程中消去． )
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