概要:4、质量亏损(1)质量亏损科学家研究证明在核反应中原子核的总质量并不相等,例如精确计算表明:氘核的质量比一个中子和一个质子的质量之和要小一些,这种现象叫做质量亏损,质量亏损只有在核反应中才能明显的表现出来。回顾质量、能量的定义、单位,向学生指出质量不是能量、能量也不是质量,质量不能转化能量,能量也不能转化质量,质量只是物体具有能量多少及能量转变多少的一种量度。(2)爱因斯坦质能方程: E=mc2相对论指出,物体的能量(E)和质量(m)之间存在着密切的关系,即E=mc2式中, c为真空中的光速。爱因斯坦质能方程表明:物体所具有的能量跟它的质量成正比。由于c2这个数值十分巨大,因而物体的能量是十分可观的。(3)核反应中由于质量亏损而释放的能量:△E=△m c2物体贮藏着巨大的能量是不容置疑的,但是如何使这样巨大的能量释放出来?从爱因斯坦质能方程同样可以得出,物体的能量变化△E与物体的质量变化△m的关系:△E=Δmc2单个的质子、中子的质量已经精确测定。用质谱仪或其他仪器测定某种原子核的质量,与同等数量的质子、中子的质量之和相比较,看一看两条途径得到的质量之差
高二物理核能教案,标签:高二物理教学资源大全,高二学习方法,http://www.kgf8.com(1)质量亏损
科学家研究证明在核反应中原子核的总质量并不相等,例如精确计算表明:氘核的质量比一个中子和一个质子的质量之和要小一些,这种现象叫做质量亏损,质量亏损只有在核反应中才能明显的表现出来。
回顾质量、能量的定义、单位,向学生指出质量不是能量、能量也不是质量,质量不能转化能量,能量也不能转化质量,质量只是物体具有能量多少及能量转变多少的一种量度。
(2)爱因斯坦质能方程: E=mc2
相对论指出,物体的能量(E)和质量(m)之间存在着密切的关系,即E=mc2式中, c为真空中的光速。爱因斯坦质能方程表明:物体所具有的能量跟它的质量成正比。由于c2这个数值十分巨大,因而物体的能量是十分可观的。
(3)核反应中由于质量亏损而释放的能量:△E=△m c2
物体贮藏着巨大的能量是不容置疑的,但是如何使这样巨大的能量释放出来?从爱因斯坦质能方程同样可以得出,物体的能量变化△E与物体的质量变化△m的关系:△E=Δmc2
单个的质子、中子的质量已经精确测定。用质谱仪或其他仪器测定某种原子核的质量,与同等数量的质子、中子的质量之和相比较,看一看两条途径得到的质量之差,就能推知原子核的结合能。
说明:
①物体的质量包括静止质量和运动质量,质量亏损指的是静止质量的减少,减少的静止质量转化为和辐射能量有关的运动质量。
②质量亏损并不是这部分质量消失或转变为能量,只是静止质量的减少。
③在核反应中仍然遵守质量守恒定律、能量守恒定律。
④质量只是物体具有能量多少及能量转变多少的一种量度。
阅读原子核的比结合能,指出中等大小的核的比结合能最大(平均每个核子的质量亏损最大),这些核最稳定。另一方面如果使较重的核分裂成中等大小的核,或者把较小的核合并成中等大小的核,核子的比结合能都会增加,这样可以释放能量供人使用。
巩固练习
已知:1个质子的质量mp=1.007 277u,1个中子的质量mn=1.008 665u.氦核的质量为4.001 509 u. 这里u表示原子质量单位,1 u=1.660 566×10-27 kg. 由上述数值,计算2个质子和2个中子结合成氦核时释放的能量。(28.3MeV)
编辑推荐 》 》2012新高三学习指导 | 新高一学习指导 2013高三各科全年规划 | 2012新高三学习指导 2012年新高二学习指导 | 2012级大一新生必备 报考指南 |高考资源库|各地高考资讯|高考备考 高考真题|热门专业|分数线|高三 |高二|高一 更多高考资讯及备考资料在 》www.kgf8.com高考网