高三物理 4_4《核力與結(jié)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(jié)合能核力與結(jié)合能★新課標(biāo)要求新課標(biāo)要求（一）知識(shí)與技能（一）知識(shí)與技能1知道核力的概念、特點(diǎn)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(jié)合能的概念，知道核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損；4知道愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程，理解質(zhì)量與能量的關(guān)系。（二）過(guò)程與方法（二）過(guò)程與方法1會(huì)根據(jù)質(zhì)能方程和質(zhì)量虧損的概念計(jì)算核反應(yīng)中釋放的核能；2培養(yǎng)學(xué)生的理解能力、推理能力、及數(shù)學(xué)計(jì)算能力。（三

2、）情感、態(tài)度與價(jià)值觀（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀1使學(xué)生樹(shù)立起實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué)理論對(duì)實(shí)踐有著指導(dǎo)和預(yù)見(jiàn)作用的能力；2認(rèn)識(shí)開(kāi)發(fā)和利用核能對(duì)解決人類能源危機(jī)的重要意義?！锝虒W(xué)重點(diǎn)★教學(xué)重點(diǎn)質(zhì)量虧損及愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程的理解?！锝虒W(xué)難點(diǎn)★教學(xué)難點(diǎn)結(jié)合能的概念、愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程、質(zhì)量與能量的關(guān)系。★教學(xué)方法★教學(xué)方法教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流★教學(xué)用具：★教學(xué)用具：多媒體教學(xué)設(shè)備一套：可供實(shí)物投影、放像、課件播放等?！镎n時(shí)安排★課時(shí)

3、安排1課時(shí)★教學(xué)過(guò)程★教學(xué)過(guò)程（一）引入新課（一）引入新課復(fù)習(xí)提問(wèn)：氦原子核中有兩個(gè)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(jí)為1015m，那么兩個(gè)質(zhì)子之間的庫(kù)侖斥力與萬(wàn)有引力兩者相差多少倍學(xué)生通過(guò)計(jì)算回答：兩者相差1036倍問(wèn)：在原子核那樣狹小的空間里，帶正電的質(zhì)子之間的庫(kù)侖斥力為萬(wàn)有引力的1036倍，那么質(zhì)子為什么能擠在一起而不飛散會(huì)不會(huì)在原子核中有一種過(guò)去不知道的力，把核子

4、束縛在一起了呢今天就來(lái)學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容，也就是第五節(jié)：核力與結(jié)合能(板書)點(diǎn)評(píng)：讓學(xué)生從熟悉的庫(kù)侖定律和萬(wàn)有引力定律出發(fā)，比較氦原子核中兩個(gè)質(zhì)子之間的庫(kù)侖斥力與萬(wàn)有引力的大小，產(chǎn)生強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突進(jìn)而引入核力的概念。（二）進(jìn)行新課（二）進(jìn)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(diǎn)撥：20世紀(jì)初人們只知道自然界存在著兩種力：一種是萬(wàn)有引力，另一種是電磁力(庫(kù)侖力是一種電磁力)。在相同的距離上，這兩種力的強(qiáng)度差別很大。電磁

5、力大約要比萬(wàn)有引力強(qiáng)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(lái)抗衡相互間的庫(kù)侖斥力是不可能的。核物理學(xué)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(lái)的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了科學(xué)家的猜測(cè).優(yōu)質(zhì)文檔優(yōu)質(zhì)文檔能，也叫平均結(jié)合能。比結(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.點(diǎn)撥：那么如何求原子核的結(jié)合能呢愛(ài)因斯坦從相對(duì)論得出了物體能量與它的質(zhì)量的關(guān)系，指出了求

6、原子核的結(jié)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(xué)家研究證明在核反應(yīng)中原子核的總質(zhì)量并不相等，例如精確計(jì)算表明：氘核的質(zhì)量比一個(gè)中子和一個(gè)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)中才能明顯的表現(xiàn)出來(lái).讓學(xué)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(diǎn)評(píng)：質(zhì)量虧損與質(zhì)量與能量的關(guān)系是本節(jié)

7、的難點(diǎn)。學(xué)生很容易從字面上得出錯(cuò)誤結(jié)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(yīng)中不遵守質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律（2）愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程：）愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程：E＝mc2講述：相對(duì)論指出，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(ài)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(gè)數(shù)值十分巨大，因而物體的能量是十分可觀的。（3）核反應(yīng)中由于質(zhì)量虧

8、損而）核反應(yīng)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(lái)？從愛(ài)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(guān)系：△E=Δmc2.單個(gè)的質(zhì)子、中子的質(zhì)量已經(jīng)精確測(cè)定。用質(zhì)譜儀或其他儀器測(cè)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(jié)合能。點(diǎn)評(píng)：向?qū)W生指出以下幾點(diǎn)：①物體的質(zhì)量包

9、括靜止質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)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(guān)的運(yùn)動(dòng)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)槟芰浚皇庆o止質(zhì)量的減少。③在核反應(yīng)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(diǎn)撥：師生共同閱讀原子核的比結(jié)合能掛圖，指出中等大小的核的比結(jié)合能最大(平均每個(gè)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(jié)合能都會(huì)增加，這樣可以釋放能量供人使用。（鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)）已知1個(gè)質(zhì)子的質(zhì)量mp=1.007277u，1個(gè)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(jì)算2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合成氦核時(shí)釋放的能量。（28.3MeV）學(xué)生：學(xué)習(xí)課本例題，做鞏固練習(xí)，加深對(duì)質(zhì)量虧損、原子核的結(jié)合能及比結(jié)合能的理解（三）課堂小結(jié)（三）課堂小結(jié)