核力與結合能學習目標：1、核力與四種基本相互作用2、結合能與比結合能3、質量虧損與核能的計算問題導入

原子核是由中子和質子構成的。在原子核那樣狹小的空間里，是什么力量把帶正電的質子緊緊地束縛在一起而不飛散開呢?F庫中子

質子質子相互間距r的數量級為10-15m；質子質量m的數量級為10-27kg，質子電量e的數量級為10-19C；萬有引力常量G的數量級為10-11，靜電力常量k的數量級為109。估算庫侖力與萬有引力的之比？原子核中的質子要靠自身的萬有引力來抗衡相互間的庫侖力是不可能的。第三種力——是核力把核子束縛在核內，形成穩定的原子核。一、核力核力定義：能夠把核中的各種核子聯系在一起的強大的力叫做核力。核力的特點：⑵核力是短程力。⑶核力與電荷無關。⑷核力具有飽和性。1、核力：⑴核力是強相互作用（強力）的一種表現。思考與討論：一個小鐵球在磁鐵的引力作用下不斷靠近，最終被磁鐵吸住。情景1：兩物體為了結合需要付出一定的代價即損失一部分的能量放出能量吸收能量結合能

消耗一定的能量才能將其分開類比原子核分解成核子時所吸收的能量2、結合能：也是核子結合成原子核而釋放的能量定義：原子核分解成核子時所吸收的能量二、結合能與比結合能溫馨提示：結合能不是原子核具有的能量思考與討論：1、核子數越多，原子核的結合能越大嗎？2、結合能越大，原子核越穩定嗎？2、結合能：也是核子結合成原子核而釋放的能量定義：原子核分解成核子時所吸收的能量3、比結合能：定義：原子核的結合能與核子數之比（平均結合能）比結合能越大，原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩定。類比：國內生產總值（GDP）vs人均國內生產總值二、結合能與比結合能溫馨提示：結合能不是原子核具有的能量

原子核的比結合能隨質量數的變化曲線（實驗數據）鐵（Fe）原子的比結合能最大鐵（Fe）原子比較穩定比結合能最高的是鎳-62。只不過鎳-62最終也會衰變成鐵元素，所以我們會習慣性地認為鐵元素的比結合能最高。原子核的比結合能隨質量數的變化曲線（實驗數據）比結合能核子的平均結合能隨質量數的變化z思考與討論：

較輕的核D與E聚合成中等大小的核F的過程中是反應物的結合能________(填“<”或“>”或“=”）生成物的結合能，________(填“吸收”或“放出”)能量？<放出反應物的結合能：生成物的結合能：=原子核的比結合能隨質量數的變化曲線（實驗數據）比結合能核子的平均結合能隨質量數的變化z

較重的核A分裂成中等大小的核B與C的過程中是反應物的結合能________(填“<”或“>”或“=”）生成物的結合能，________(填“吸收”或“放出”)能量？思考與討論：

較輕的核D與E聚合成中等大小的核F的過程中是反應物的結合能________(填“<”或“>”或“=”）生成物的結合能，________(填“吸收”或“放出”)能量？核電站、氫彈<<放出放出三、質量虧損已知中子的質量是mn=1.6749×10-27kg，質子的質量是mp=1.6726×10-27kg，但其結合成的氘核的質量卻是mD=3.3436×10-27kg。自由核子結合成原子核的過程中質量如何變化？情景2：mn+mp>mD質量虧損質量虧損是否違背質量守恒定律？

物體的能量和質量之間存在密切的聯系，他們的關系是：

核子在結合成原子核時要放出能量，出現質量虧損，大小為：質能方程E＝mc2

ΔE＝Δmc2

已知中子的質量是mn=1.6749×10-27kg，質子的質量是mp=1.6726×10-27kg，氘核的質量是mD=3.3436×10-27kg，求氘核的比結合能.解：一個質子和一個中子結合成氘核，該過程中質量之差為Δm=（mp+mn）-mD=（）×10-27kg=0.0039×10-27kg與這個質量差相對應的能量為ΔE=Δmc2=0.0039×10-27×(3.00×108)2J=3.51×10-13J例題1核物理中，能量單位常使用電子伏特：1eV=1.60×10-19J，所以結合能是氘核的比結合能為

原子物理中常把碳12原子質量的1/12叫作“原子質量單位”，用1u表示（1u=1.6605×10-27kg）。請證明：1u相當于931.5MeV的能量。已知光速c為2.9979×108m/s，元電荷e為1.6022×10-19C。例題2解：ΔE=Δmc2=1.6605×10-27×(2.9979×108)2J=