高中物理 模块要点回眸 第16点 对质量亏损的三个误解素材 新人教版选修3-5（通用） 2页

第16点　对质量亏损的三个误解 ‎ 误解一　质量亏损是核子个数减少 核反应过程遵循质量数和电荷数守恒，故核反应中有质量亏损现象时，核子个数不发生变化．‎ 误解二　质量亏损是质量消失 按相对论，物体的质量是与速度有关的量，当物体的速度越大时，物体的质量越大．物体运动时的运动质量与物体静止时的静止质量间存在一定关系．当物体以远小于光速的速度运动时，质量的这一变化很不明显．平时所说的质子、中子、原子核的质量都是指静质量．质量亏损是静质量发生了变化．如一个质子和一个中子结合成氘核的这一过程中，2.22 MeV的能量是以辐射光子形式放出的，光子的静质量为零，但这个光子的运动质量为.由此可见，当计算出光子的质量后，虽说反应前后发生了质量亏损，这部分亏损恰好与光子的运动质量是相同的，反应前后的质量仍是守恒量，质量亏损并非是这部分质量消失．‎ 误解三　质量亏损是质量转化成能量 质量亏损是静质量减少了，减少的静质量Δm所对应的总能量ΔE＝Δmc2，并不是质量Δm转化成了Δmc2的能量．‎ 对点例题　对于公式ΔE＝Δmc2，下列说法中正确的是(　　)‎ A．能量可以转化为质量 B．质量可以转化为能量 C．能量的转化与质量的转化是成比例的 D．在核反应中，能量与质量都不守恒 解题指导　ΔE＝Δmc2‎ 只说明质量亏损和释放出核能这两种现象间的联系，并不说明物体的质量和能量之间存在着相互转化关系，故A、B错误，C正确．我们都知道，在核反应中，能量和质量并不违背守恒定律，故D错误．‎ 答案　C 特别提醒　质量亏损是静质量减少，动质量增加，但总质量不变，且能量也仍然守恒．‎ ‎1．静止的氡核Rn放出α粒子后变成钋核Po，α粒子动能为Ekα，若衰变放出的能量全部变为反冲核和α粒子的动能，真空中的光速为c，则该核反应中质量亏损为(　　)‎ A.· B．0‎ C.· D.· 答案　C 解析　核反应过程中动量守恒，钋核与α粒子动量大小相等，由p＝可求出钋核动能EkPo＝，ΔE＝EkPo＋Ekα＝Ekα，根据ΔE＝Δmc2可知选项C正确．‎ ‎2．已知氮核质量mN＝14.007 53 u，氧核质量mO＝17.004 54 u，氦核质量mHe＝4.003 87 u，质子质量mH＝1.008 15 u，试判断核反应N＋He→O＋H是吸能反应还是放能反应？能量变化为多少？(已知1 u相当于931.5 MeV)‎ 答案　吸能　1.2 MeV 解析　反应前总质量mN＋mHe＝18.011 40 u 反应后总质量mO＋mH＝18.012 69 u，因为反应中质量增加，所以此反应是吸能反应，所吸收能量为ΔE＝Δmc2＝[(mO＋mH)－(mN＋mHe)]c2＝(18.012 69－18.011 40)×931.5 MeV≈1.2 MeV.‎