高中物理第五章核能与社会5.1核能来自何方课后训练沪科版选修3-5.doc

【知识点详解】 1. **核力、库仑力与万有引力的关系** 在原子核内，核力是强于库仑力和万有引力的作用力。核力是强力的一种表现，负责维持核子（质子和中子）之间的稳定结合。质子之间的库仑力是电磁力的一种，由于同种电荷相互排斥，使得质子之间存在斥力。而万有引力则是所有物体之间都存在的引力，但在原子核尺度上，它的效应远小于核力和库仑力。因此，这三种力从大到小的顺序是：核力 > 库仑力 > 万有引力。 2. **核能与质能转换** 氘核（由一个质子和一个中子组成）的结合能表示将质子和中子结合成氘核时释放的能量。这个能量可以通过爱因斯坦的质能方程 E=mc² 来计算，其中 ΔE 代表能量，Δm 代表质量亏损。当 ΔE=2.2 MeV 时，表示质量亏损 Δm 所对应的能量为 2.2 MeV。根据质能方程，要将氘核分解为质子和中子，需要提供至少等于结合能的能量，即 2.2 MeV。如果提供的能量小于这个值，氘核不会分解；如果能量等于这个值，分解后的质子和中子动能之和为零；如果能量大于这个值，动能之和将不为零。 3. **核反应中的中子识别** 在核反应方程中，通过质量数和电荷数守恒来判断未知粒子。题目中给出了四个选项，其中只有 B、C 和 D 的质量数为 1，电荷数为 0，符合中子的特征。因此，x 表示中子的选项是 B、C 和 D。 4. **原子核的性质** - β 衰变是原子核内的中子转变为质子和电子的过程，电子被发射出来，但并不能说明原子核内部存在自由电子。 - 放射性物质的半衰期是固有的，不受温度等因素影响。 - 根据质能方程，中子和质子结合成氘核的质量亏损对应着能量的释放。 - 按照玻尔理论，高能级向低能级跃迁时，光子的波长与跃迁能量差有关，波长较长的光更容易发生衍射，所以从 n=6 跃迁到 n=5 产生的光最易发生衍射。 5. **质能方程的理解** - 质能方程 E=mc² 描述了质量和能量之间的等价关系，而不是简单的转化关系。 - 能量和质量在核反应中是守恒的，但能量形式可以转变，如质量亏损对应着能量的释放。 6. **爱因斯坦质能方程的应用** - 质能方程 E=mc² 提供了计算核反应中能量释放或吸收的途径，比如在核裂变或核聚变过程中。 - 它并不是说能量和质量可以直接相互转换，而是说明能量的增加或减少对应着质量的相应增减。 7. **α粒子轰击硼的核反应** - α粒子（氦核）轰击硼可以生成碳14和一个未知粒子，根据质量数和电荷数守恒，可以推断出未知粒子是中子。 - 通过质能方程可以计算出反应过程中的质量亏损。 8. **验证质能方程的实验** - 使用质子轰击静止的锂核，生成两个α粒子，通过测量α粒子的动能总和，可以计算出能量的变化，从而验证质能方程。 - 计算出质量亏损并转换为能量，与实际能量变化相比较，如果在误差范围内相等，则证明了质能方程的正确性。 总结，本篇文章详细讲解了核力与电磁力、万有引力的比较，核能的产生原理，以及如何通过质能方程计算核反应中的能量变化。同时，介绍了核反应方程的判断方法、原子核的性质、质能方程的理解及其应用，以及验证质能方程的实验设计。这些都是高中物理中关于核能与社会这一章节的重要知识点。