Физика 9 класс (Урок№44 - Ядерные силы и ядерные

Образовательные

• обобщить, систематизировать и углубить знания учащихся о ядерных силах и ядерных реакциях, знакомство учащихся с энергией связи и дефектом масс.

Воспитательные

• развитие навыков интеллектуальной коллективной работы;
• воспитание основ нравственного сознания;
• пробудить у учащихся интерес к предмету.

Развивающие

• развитие мышления;
• умение анализировать, сравнивать, делать логические выводы.

Форма урока: комбинированный урок.

Методы урока: словесные, наглядные.

ТСО: тесты, таблица Менделеева, презентация.

Ход урока

I. Оргмомент

Объяснение темы и цели урока, порядка работы на уроке.

II. Повторение изученного материала

Этап подготовки к активному и сознательному усвоению материала (актуализация знаний).

Проверочная работа (на 7 минут)

III. Новый материал

Энергия связи

Прочность ядер характеризуется энергией связи. По своей величине энергия связи равна той работе, которую необходимо затратить для разрушения ядра на составляющие его нуклоны без придания им кинетической энергии. Такое же количество энергии освобождается при образовании ядра из нуклонов. Энергия связи ядра является разностью между энергией всех свободных нуклонов, составляющих ядро, и их энергией в ядре.

При образовании ядра происходит уменьшение его массы: масса ядра меньше, чем сумма масс составляющих его нуклонов. Уменьшение массы ядра при его образовании объясняется выделением энергии связи. Количество заключенной в веществе энергии непосредственно связано с его массой соотношением Эйнштейна

E = mc ².

В соответствии с этим соотношением масса и энергия представляют собой разные формы одного и того же явления. Ни масса, ни энергия не исчезают, а при соответствующих условиях переходят из одного вида в другой, т.е. любому изменению массы m системы соответствует эквивалентное изменение ее энергии Е.

Разность между суммой масс свободных нуклонов и массой ядра называется дефектом массы атомного ядра. Если ядро с массой m образовано из Z протонов с массой m_p и из (А – Z) нейтронов с массой mn, то дефект массы Δ m определяется соотношением

Δ m = Zm_p + ( A – Z ) m_n – m _я

При образовании ядра из частиц последние за счет действия ядерных сил на малых расстояниях устремляются с огромным ускорением друг к другу. Излучаемые при этом гамма-кванты как раз обладают энергией Е_св и массой m.

По дефекту массы, с помощью уравнения Эйнштейна (Е = mc ²) можно определить энергию, выделившуюся в результате образования ядра, т.е. энергию связи (Е_св):

Е_св = Δ mc ²

Закрепление

а) Решение задач.

Задача 1. Вычислите дефект масс ядра кислорода ¹⁷₈ О.

Дано:

¹⁷₈ О

m_p = 1,6724 ∙10^-27 кг

m_n = 1,6748 ∙10^-27 кг

М_я = 28,2282 ∙10^-27 кг

----------------------------

∆ m =?

Решение:

Дефект массы ядра равен: ∆ m = Zm_p + (А – Z) m_n – М_я

из символической записи элемента ¹⁷₈О следует, что А = 17 и Z =8, т.е в состав ядра кислорода входит 8 протонов и 9 нейтронов:

N = A –Z = 17 – 8 = 9

Тогда выражение для дефекта масс можно записать:

∆ m = (8 ∙1,6724 + 9 ∙ 1,6748 – 28,2282) ∙ 10^-27 = 1,656 ∙10^-28 кг

Ответ: ∆ m = 1,656 ∙10^-28 кг

Задача 2

Найти энергию связи изотопа лития ⁷₃Li.

Дано:

⁷₃Li.

m_p = 1,6724 ∙10^-27 кг

m_n = 1,6748 ∙10^-27 кг

М_я = 11,6475 ∙10^-27 кг

с = 3 ∙10⁸ м/с

-----------------------------

Е_cв =?

Решение:

Энергия связи ядра Есв = ∆ mс ², где ∆ m - дефект массы ядра: ∆ m = Zm_p + (А – Z) m_n – М_я

Отсюда Е_cв = { Zm_p + (А – Z) m_n – М_я }∙с² из символической записи изотопа лития ⁷₃Li, видим, что А = 7 и Z = 3, т.е в ядре изотопа лития 7 нуклонов, из них 3 протона и 4 нейтрона (N = А – Z)

Подставив значения А и Z в выражение энергии связи, получим:

Е_cв = {Z m_p + (А- Z) m_n - М_я }∙с²

Е_cв = {3 ∙ 1,6724 ∙ 10^-27 + 4 ∙ 1,6748 ∙ 10^-27 - 11,6475 ∙ 10^-27}∙ (3 ∙ 10⁸)² = 5,58∙10^-13 Дж

Ответ: Е_cв = 5,58∙10^-13 Дж

б) Вопросы на закрепление

• Какие силы действуют между нуклонами в атомном ядре?
• Что называют энергией связи атомного ядра?
• Что называют дефектом массы?
• Напишите формулу дефекта массы.
• Что называют ядрами реакциями?

IV. Итог урока

Домашнее задание: параграф 51,Записать все задачи,найти знергию связи ⁴⁰₂₀Са

 

 

Видео

 

 

ПРЕДПРОСМОТР

5:07

Энергия связи. Дефект массы. Деление ядер урана...

 

ИНФОУРОК

YouTube - 26 мар. 2018 г.

 

 

ПРЕДПРОСМОТР

20:05

Ядерные силы Энергия связи частиц в ядре Деление ядер...

 

Видеоуроки. Подготовка к ЕГЭ

YouTube - 13 июн. 2017 г.

 

 

 

 

Физика 9 класс (Урок№44 - Ядерные силы и ядерные...

 

www.youtube.com › watch

 

▶ 4:35

Физика 9 класс Урок №44 - Ядерные силы и ядерные реакции.... Сила гравитации для ядерных частиц намного меньше силы... Энергией связи ядра называют ту...

28 янв. 2019 г. - Добавлено пользователем LiameloN School