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高三物理教案 核力与核能
核力与核能
三维教学目标
1、知识与技能
(1)知道核力的概念、特点及自然界存在的四种基本相互作用;
(2)知道稳定原子核中质子与中子的比例随着原子序数的增大而减小;
(3)理解结合能的概念，知道核反应中的质量亏损;
(4)知道爱因斯坦的质能方程，理解质量与能量的关系。
2、过程与方法
(1)会根据质能方程和质量亏损的概念计算核反应中释放的核能;
(2)培养学生的理解能力、推理能力、及数学计算能力。
3、情感、态度与价值观
(1)使学生树立起实践是检验真理的标准、科学理论对实践有着指导和预见作用的能力;
(2)认识开发和利用核能对解决人类能源危机的重要意义。
教学重点：质量亏损及爱因斯坦的质能方程的理解。
教学难点：结合能的概念、爱因斯坦的质能方程、质量与能量的关系。
教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学用具：多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
(一)引入新课
提问1：氦原子核中有两个质子，质子质量为mp=1.67×10-27kg，带电量为元电荷e=1.6×10-19C，原子核的直径的数量级为10-15m，那么两个质子之间的库仑斥力与万有引力两者相差多少倍?(两者相差1036倍)
提问2：在原子核那样狭小的空间里，带正电的质子之间的库仑斥力为万有引力的1036倍，那么质子为什么能挤在一起而不飞散?会不会在原子核中有一种过去不知道的力，把核子束缚在一起了呢?今天就来学习这方面的内容。
(二)进行新课
1、核力与四种基本相互作用
提示：20世纪初人们只知道自然界存在着两种力：一种是万有引力，另一种是电磁力(库仑力是一种电磁力)。在相同的距离上，这两种力的强度差别很大。电磁力大约要比万有引力强1036倍。
基于这两种力的性质，原子核中的质子要靠自身的引力来抗衡相互间的库仑斥力是不可能的。核物理学家猜想，原子核里的核子间有第三种相互作用存在，即存在着一种核力，是核力把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核，后来的实验证实了科学家的猜测。
提问1：那么核力有怎样特点呢?
(1)核力特点：
第一、核力是强相互作用(强力)的一种表现。
第二、核力是短程力，作用范围在1.5×10-15 m之内。

高三物理教案 核力与核能
第三、核力存在于核子之间，每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性。
总结：除核力外，核物理学家还在原子核内发现了自然界的第四种相互作用—弱相互作用(弱力)，弱相互作用是引起原子核β衰变的原因，即引起中子转变质子的原因。弱相互作用也是短程力，其力程比强力更短，为10-18m，作用强度则比电磁力小。
(2)四种基本相互作用力：
弱力、强力、电磁力、引力和分别在不同的尺度上发挥作用：
①弱力(弱相互作用)：弱相互作用是引起原子核β衰变的原因→短程力;
②强力(强相互作用)：在原子核内，强力将核子束缚在一起→短程力;
③电磁力：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，使原了结合成分子，使分子结合成液 体和固体→长程力;
④引力：引力主要在宏观和宇观尺度上“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→长程力 。
2、原子核中质子与中子的比例
随着原子序数的增加，稳定原子核中的中子数大于质子数。
思考：随着原子序数的增加，稳定原子核中的质子数和中子数有怎样的关系?(随着原子序数的增加，较轻的原子核质子数与中子数大致相等，但对于较重的原子核中子数大于质子数，越重的元素，两者相差越多)
思考：为什么随着原子序数的增加，稳定原子核中的中子数大于质子数?
提示：学生从电磁力和核力的作用范围去考虑。
总结：
若质子与中子成对地人工构建原子核，随原子核的增大，核子间的距离增大，核力和电磁力都会减小，但核力减小得更快。所以当原子核增大到一定程度时，相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力，这个原子核就不稳定了;
若只增加中子，中子与其他核子没有库仑斥力，但有相互吸引的核力，所以有助于维系原子核的稳定，所以稳定的重原子核中子数要比质子数多。
由于核力的作用范围是有限的，以及核力的饱和性，若再增大原子核，一些核子间的距离会大到其间恨本没有核力的作用，这时候再增加中子，形成的核也一定是不稳定的。因此只有200多种稳定的原子核长久地留了下来。

为了让大家的寒假过得充实而有意义，给大家提几点建议，制定寒假学习计划：
1、早晨合理安排30分钟读一读英语。
2、利用上午2节课的时间分别独立完成2科寒假作业。
3、中午适当午休。
4、和上午一样，利用下午的时间做些寒假作业，但不可一下子贪多。要均衡、科学安排。
5.自由时间可以干一些喜欢的事情，但要控制在半小时的时间里。
6、晚饭之前是自由活动的时间，可以看电视等，但要看看新闻。
7、读一些好的小文章，写日记或是读后感，或是精彩的摘抄。
8、每天学习时间最少保持在7-8小时(上课时间包括在内)。
9、学习时间最好固定在：上午8点半-11点半，下午14点半-17点半;晚上 19点半-21点半。
10、既不要睡懒觉，也不要开夜车。
11、制定学习计划，主要是以保证每科的学习时间为主。若在规定的时间内无法完成作业，应赶快根据计划更换到其他的学习科目。千万不要总出现计划总是赶不上变化的局面。
12、晚上学习的最后一个小时为机动，目的是把白天没有解决的问题或没有完成的任务再找补一下。
13、每天至少进行三科的复习，文理分开，擅长/喜欢和厌恶的科目交叉进行。不要前赶或后补作业。完成作业不是目的，根据作业查缺补漏，或翻书再复习一下薄弱环节才是根本。
14、若有自己解决不了的问题，千万不要死抠或置之不理，可以打电话请教一下老师或同学。