高中物理 模塊要點回眸 第14點 對質(zhì)量虧損的三個誤解素材 滬科版選修3-5（通用）

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1、第14點　對質(zhì)量虧損的三個誤解 誤解一　質(zhì)量虧損是核子個數(shù)減少 核反應(yīng)過程遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，故核反應(yīng)中有質(zhì)量虧損現(xiàn)象時，核子個數(shù)不發(fā)生變化． 誤解二　質(zhì)量虧損是質(zhì)量消失 按相對論，物體的質(zhì)量是與速度有關(guān)的量，當(dāng)物體的速度越大時，物體的質(zhì)量越大．物體運動時的運動質(zhì)量與物體靜止時的靜止質(zhì)量間存在一定關(guān)系．當(dāng)物體以遠(yuǎn)小于光速運動時，質(zhì)量的這一變化很不明顯．平時所說的質(zhì)子、中子、原子核的質(zhì)量都是指靜質(zhì)量．質(zhì)量虧損，是靜質(zhì)量發(fā)生了變化．如一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成氘核的這一過程中，2.22 MeV的能量是以輻射光子形式放出的，光子的靜質(zhì)量為零，但這個光子的運動質(zhì)量為.由此可見，當(dāng)計算出

2、光子的質(zhì)量后，雖說反應(yīng)前后發(fā)生了質(zhì)量虧損，這部分虧損恰好與光子的運動質(zhì)量是相同的，反應(yīng)前后的質(zhì)量仍是守恒量，質(zhì)量虧損并非這部分質(zhì)量消失． 誤解三　質(zhì)量虧損是質(zhì)量轉(zhuǎn)變成能量 質(zhì)量虧損是靜質(zhì)量減少了，減少的靜質(zhì)量Δm所具有的總能量ΔE＝Δmc2，并不是質(zhì)量Δm轉(zhuǎn)化成了Δmc2的能量． 對點例題　對公式ΔE＝Δmc2，下列說法中正確的是(　　) A．能量可以轉(zhuǎn)化為質(zhì)量 B．質(zhì)量可以轉(zhuǎn)化為能量 C．能量的轉(zhuǎn)化與質(zhì)量的轉(zhuǎn)化是成比例的 D．在核反應(yīng)中，能量與質(zhì)量都不守恒 解題指導(dǎo)　ΔE＝Δmc2只說明質(zhì)量虧損和釋放出核能這兩種現(xiàn)象間的聯(lián)系，并不說明物體的質(zhì)量和能量之間存在著相互轉(zhuǎn)化關(guān)系

3、，故A、B錯誤，C正確．我們都知道，在核反應(yīng)中，能量和質(zhì)量并不違背守恒定律，故D錯誤． 答案　C 特別提醒　質(zhì)量虧損是靜質(zhì)量減少，動質(zhì)量增加，但總質(zhì)量不變，且能量也仍然守恒． 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 已知氘核的質(zhì)量mD＝3.344 6×10－27 kg.如果用入射光子照射氘核使其分為質(zhì)子和中子，質(zhì)子質(zhì)量mp＝1.672 6×10－27 kg，中子質(zhì)量mn＝1.674 9×10－27 kg.求入射光子的頻率． 答案　3.94×1020 Hz 解析　氘核分解為質(zhì)子和中子，增加的質(zhì)量為 Δm＝mp＋mn－mD ＝(1.672 6＋1.674 9－3.344 6)×10－27 kg ＝0.002 9×10－27 kg. 吸收γ光子的能量為 E＝Δmc2＝0.002 9×10－27×(3×108)2 J＝2.61×10－13 J. 由公式E＝hν知，入射光子的頻率為 ν＝＝Hz＝3.94×1020 Hz.