5.3 核力与结合能.docVIP

“教学评”一体化教学设计

课时设计

课题

5.3核力与结合能

课型

新授课eq\o\ac(□,√)复习课□试卷讲评课□其他课□

授课班级

高三年级（）班

授课时间

年月日

教学内容分析

物理观念：知道四种基本相互作用与核力的特点，了解结合能、比结合能和质量亏损的基本观念和相关实验。

科学思维：理解核力是短程力，掌握比结合能和质量亏损，能用质能方程进行计算，提高分析、解决问题的能力。

科学探究：通过教材上的科学推理，掌握其实质，培养科学推理的能力。

科学态度与责任：学习科学家们严谨的科学态度，坚持实事求是，培养学习、探索科学的兴趣和责任。

学习者

分析

学生能力参差不齐，理解接受知识的能力差，尤其是原子物理，学生应该更困难

学习目标

理解核力是短程力，掌握比结合能和质量亏损，能用质能方程进行计算，提高分析、解决问题的能力。

教学准备

多媒体课件

活动设计提问检查预习，提出问题，讨论

教学内容

教师活动

学生活动

评价任务

活动一：新知引入

导入新课

原子核的组成

原子核是由质子和中子组成的，质子和中子统称为核子．

电荷数=质子数

质量数=质子数+中子数=核子数

核子靠什么力结合成原子核？

原子核的半径约为10-15m,只相当原子半径的万分之一。在这么小的空间里带正电的质子与质子间的库仑斥力是很大，万有引力太小，只有库仑力的10-36。而通常原子核是稳定的，于是核内还应有另一种力把各种核子紧紧拉在一起，此力称为核力。

回顾原子核的组成，思考核子为什么能结合成原子核。

由旧知识引发学生思考，引出新知识。

同时让学生明白新旧知识的关联。

教学活动二：新知探讨

讲授新课

一、核力

1、核力：能够把核中的各种核子联系在一起的强大的力叫做核力．

思考：核力具有怎样的特点呢？

①核力是四种相互作用中的强相互作用（强力）的一种表现。

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。

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。

要真正了解核子间的相互作用还要考虑核子的组成物—夸克的相互作用。

2、四种相互作用

(1)引力相互作用：引力主要在宏观和宏观尺度上“独领风骚”。是引力使行星绕着恒星转,并且联系着星系团,决定着宇宙的现状。万有引力是长程力。

(2)电磁相互作用：电磁力在原子核外,电磁力使电子不脱离原子核而形成原子,使原子结合成分子,使分子结合成液体和固体。

(3)强相互作用：在原子核内,强相互作用将核子束缚在一起,强力是短程力。

(4)弱相互作用：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,其力程比强力更短,作用强度则比电磁力小。

课堂练习1、(多选)下列说法正确的是()

A.核力是短程力,作用范围很小,只在邻近核子间发生

B.核力可能是引力,也可能是斥力。核力把核子紧紧束缚在核内,形成稳定的原子核,但又不会融合在一起

C.质子间、中子间、质子和中子之间都可能有核力

D.核力是一种弱相互作用力,在其作用范围内,核力比库仑力大得多

解析：核力作用的范围在10-15m区域内,只在邻近核子间发生,是短程力,A正确;核力可能表现为引力,也可能表现为斥力,B正确;核力是核子之间的强相互作用力,C正确;核力是一种强相互作用力,D错误。

答案：ABC

二、结合能

思考讨论：如图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。

思考：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?

由于核子间存在着强大的核力，所以核子结合成原子核或原子核分解为核子时，都伴随着巨大的能量变化．

可见，当核子结合成原子核时要放出一定能量；原子核分解成核子时，要吸收同样的能量．这个能量叫做原子核的结合能．

思考：结合能是原子核具有的能量吗？

结合能并不是由于核子结合成原子核而具有的能量，而是为把核子分开而需要的能量。

比结合能：结合能与核子数之比，称做为比结合能。也叫平均结合能。

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。

1.比结合能曲线

不同原子核的比结合能随质量数变化的图线如图所示。

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。

2.比结合能与原子核稳定的关系

(1)比结合能的大小能够反映原子核的稳定程度,比结合能越大,原子核就越难拆开,表示该原子核就越稳定。