高三物理 4_4《核力與結合能》教案 粵教版選修3-5

1、優(yōu)質(zhì)文檔優(yōu)質(zhì)文檔核力與結合能核力與結合能★新課標要求新課標要求（一）知識與技能（一）知識與技能1知道核力的概念、特點及自然界存在的四種基本相互作用；2知道穩(wěn)定原子核中質(zhì)子與中子的比例隨著原子序數(shù)的增大而減??；3理解結合能的概念，知道核反應中的質(zhì)量虧損；4知道愛因斯坦的質(zhì)能方程，理解質(zhì)量與能量的關系。（二）過程與方法（二）過程與方法1會根據(jù)質(zhì)能方程和質(zhì)量虧損的概念計算核反應中釋放的核能；2培養(yǎng)學生的理解能力、推理能力、及數(shù)學計算能力。（三

2、）情感、態(tài)度與價值觀（三）情感、態(tài)度與價值觀1使學生樹立起實踐是檢驗真理的標準、科學理論對實踐有著指導和預見作用的能力；2認識開發(fā)和利用核能對解決人類能源危機的重要意義?！锝虒W重點★教學重點質(zhì)量虧損及愛因斯坦的質(zhì)能方程的理解?！锝虒W難點★教學難點結合能的概念、愛因斯坦的質(zhì)能方程、質(zhì)量與能量的關系。★教學方法★教學方法教師啟發(fā)、引導，學生討論、交流★教學用具：★教學用具：多媒體教學設備一套：可供實物投影、放像、課件播放等?！镎n時安排★課時

3、安排1課時★教學過程★教學過程（一）引入新課（一）引入新課復習提問：氦原子核中有兩個質(zhì)子，質(zhì)子質(zhì)量為mp=1.671027kg，帶電量為元電荷e=1.61019C，原子核的直徑的數(shù)量級為1015m，那么兩個質(zhì)子之間的庫侖斥力與萬有引力兩者相差多少倍學生通過計算回答：兩者相差1036倍問：在原子核那樣狹小的空間里，帶正電的質(zhì)子之間的庫侖斥力為萬有引力的1036倍，那么質(zhì)子為什么能擠在一起而不飛散會不會在原子核中有一種過去不知道的力，把核子

4、束縛在一起了呢今天就來學習這方面的內(nèi)容，也就是第五節(jié)：核力與結合能(板書)點評：讓學生從熟悉的庫侖定律和萬有引力定律出發(fā)，比較氦原子核中兩個質(zhì)子之間的庫侖斥力與萬有引力的大小，產(chǎn)生強烈的認知沖突進而引入核力的概念。（二）進行新課（二）進行新課1核力與四種基本相互作用核力與四種基本相互作用(板書)點撥：20世紀初人們只知道自然界存在著兩種力：一種是萬有引力，另一種是電磁力(庫侖力是一種電磁力)。在相同的距離上，這兩種力的強度差別很大。電磁

5、力大約要比萬有引力強1036倍?；谶@兩種力的性質(zhì)，原子核中的質(zhì)子要靠自身的引力來抗衡相互間的庫侖斥力是不可能的。核物理學家猜想，原子核里的核子間有第三種相互作用存在，即存在著一種核力，是核力把核子緊緊地束縛在核內(nèi)，形成穩(wěn)定的原子核后來的實驗證實了科學家的猜測.優(yōu)質(zhì)文檔優(yōu)質(zhì)文檔能，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.點撥：那么如何求原子核的結合能呢愛因斯坦從相對論得出了物體能量與它的質(zhì)量的關系，指出了求

6、原子核的結合能的方法。4質(zhì)量虧損質(zhì)量虧損（1）質(zhì)量虧損講述：科學家研究證明在核反應中原子核的總質(zhì)量并不相等，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中才能明顯的表現(xiàn)出來.讓學生回顧質(zhì)量、能量的定義、單位，向?qū)W生指出質(zhì)量不是能量、能量也不是質(zhì)量，質(zhì)量不能轉(zhuǎn)化能量，能量也不能轉(zhuǎn)化質(zhì)量，質(zhì)量只是物體具有能量多少及能量轉(zhuǎn)變多少的一種量度。點評：質(zhì)量虧損與質(zhì)量與能量的關系是本節(jié)

7、的難點。學生很容易從字面上得出錯誤結論：①質(zhì)量就是能量、能量就是質(zhì)量，質(zhì)量可以轉(zhuǎn)化能量能量可以轉(zhuǎn)化質(zhì)量。②在核反應中不遵守質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律（2）愛因斯坦質(zhì)能方程：）愛因斯坦質(zhì)能方程：E＝mc2講述：相對論指出，物體的能量（E）和質(zhì)量（m）之間存在著密切的關系，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）核反應中由于質(zhì)量虧

8、損而）核反應中由于質(zhì)量虧損而釋放的能量：的能量：△E=△mc2講述：物體貯藏著巨大的能量是不容置疑的，但是如何使這樣巨大的能量釋放出來？從愛因斯坦質(zhì)能方程同樣可以得出，物體的能量變化△E與物體的質(zhì)量變化△m的關系：△E=Δmc2.單個的質(zhì)子、中子的質(zhì)量已經(jīng)精確測定。用質(zhì)譜儀或其他儀器測定某種原子核的質(zhì)量，與同等數(shù)量的質(zhì)子、中子的質(zhì)量之和相比較，看一看兩條途徑得到的質(zhì)量之差，就能推知原子核的結合能。點評：向?qū)W生指出以下幾點：①物體的質(zhì)量包

9、括靜止質(zhì)量和運動質(zhì)量，質(zhì)量虧損指的是靜止質(zhì)量的減少，減少的靜止質(zhì)量轉(zhuǎn)化為和輻射能量有關的運動質(zhì)量。②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。③在核反應中仍然遵守質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律④質(zhì)量只是物體具有能量多少及能量轉(zhuǎn)變多少的一種量度。點撥：師生共同閱讀原子核的比結合能掛圖，指出中等大小的核的比結合能最大(平均每個核子的質(zhì)量虧損最大)，這些核最穩(wěn)定。另一方面如果使較重的核分裂成中等大小的核，或者把較小的核合并成中

10、等大小的核，核子的比結合能都會增加，這樣可以釋放能量供人使用。（鞏固練習鞏固練習）已知1個質(zhì)子的質(zhì)量mp=1.007277u，1個中子的質(zhì)量mn=1.008665u.氦核的質(zhì)量為4.001509u.這里u表示原子質(zhì)量單位，1u=1.6605661027kg.由上述數(shù)值，計算2個質(zhì)子和2個中子結合成氦核時釋放的能量。（28.3MeV）學生：學習課本例題，做鞏固練習，加深對質(zhì)量虧損、原子核的結合能及比結合能的理解（三）課堂小結（三）課堂小結