【金牌学案】高中物理 第四章 第七节 小粒子与大宇宙课件 粤教版选修35.ppt

第七节 小粒子与大宇宙 知识点1粒子分类 1 强子 强子是参与 的粒子 质子是最早发现 的强子 中子 介子和超子也是强子 2 轻子 轻子是 的粒子 最早发现的轻子是电子 后来发现了电子中微子 子和 子中微子 子和 子中微子 强相互作用 不参与强相互作用 而微观粒子中寿命最短的只有10 2 物质世界的时间尺度 约从10 3 媒介子 媒介子是 的粒子 如光子 中间玻色子 胶子 光子是传递电磁相互作用的粒子 中间玻色子是传递弱相互作用的粒子 胶子是传递强相互作用的粒子 核子之间的作用力属于强相互作用 知识点2从粒子寿命到宇宙年龄 时间跨度1 时间跨度 1 物质世界中年龄最长的是宇宙的年龄 其数量级约1018s 25 s 25 s到1018s 跨越了将 近43个数量级 传递各种相互作用 2 统一场论 微观粒子与宏观宇宙的统一 物理学向微观和宏观两个领域的研究今天得到了初步统一 物理学完整 对称的和谐美在这里得到充分体现 物理学中研究最大对象和最小对象的两个分支 宇宙学和粒子物理学就奇妙地衔接在一起 犹如一条巨蟒咬住了自己的尾巴 知识点3宇宙演化 1 对于宇宙的时空结构 运动状态和物体演化的理论描述 称为宇宙模型 在各种宇宙模型中 大爆炸宇宙模型是一种被普遍接受的模型 也得到了不少观测事实的支持 2 大爆炸宇宙模型认为 宇宙起源于大约150亿年前的一次大爆炸 在宇宙大爆炸的开始 有的只是极高温的热辐射和其中隐现的高能粒子 其后逐渐诞生出星球 星系 脉冲星 超新星 黑洞以及被称为类星体的遥远发光体等 宇宙还在不停地向外扩张 答案 1 8 1047j 1 在天体演变的过程中 超红巨星发生 超新星爆炸 后 会有气体尘埃以云雾的形式向四面八方喷出 而爆炸之后剩余的星体核心部分 可以形成中子星 中子星是通过中子之间的万有引力作用结合而成的球状星体 结构极其复杂 具有极高的密度 1 中子星中存在着一定量的质子和电子 这是因为自由状态的中子很不稳定 容易发生衰变生成一个质子和一个电子 请写出该核反应方程式 并计算在该核反应中释放的能量为多少焦耳 题型1 对基本粒子的认识 例题 双选 下列说法正确的是 a 目前已经发现媒介子 轻子和夸克三类粒子的内部结构b 自然界存在的能量守恒定律 动量守恒定律及电荷守恒定律 对基本粒子不适用c 反粒子与其对应的粒子相遇时 会发生湮灭现象d 强子是参与强相互作用的粒子 质子是最早发现的强子 解析 目前还未发现媒介子 轻子和夸克三类粒子的内部结构 故a错 自然界存在的能量守恒定律 动量守恒定律及电荷守恒定律 对基本粒子也适用 故b错 反粒子带等量异种电荷 反粒子与其对应的粒子相遇时 会发生湮灭现象 故c对 强子是参与强相互作用的粒子 质子是最早发现的强子 故d正确 答案 cd 规律总结 现在已发现的基本粒子达几百种 按照粒子与各相互关系 可以将粒子分为三大类 媒介子 轻子和强子 轻子无内部结构 质子是最早发现的强子 媒介子是传递各种相互作用的粒子 如光子 1 双选 下列关于基本粒子的说法正确的是 bd a 现在已发现的基本粒子达几百种 它们都有各自的复杂的内部结构b 质子是最早发现的强子 它有一定的内部结构c 电子 电子中微子 子 光子都是轻子d 每种粒子都有相应的反粒子 表明物质世界存在一种正 反对称性解析 轻子无内部结构 光子不是轻子 题型2 宇宙大爆炸模型 例题 根据宇宙大爆炸理论 在宇宙形成之初是 粒子家族 尽显风采的时期 那么在大爆炸之后最早产生的粒子是 a a 夸克 轻子 胶子等粒子b 质子和中子等强子c 光子 中微子和电子等轻子d 氦核 氘核等轻核解析 最早产生的粒子应该是最小微粒 不可再分的 2 双选 下列说法正确的 ac a 黑洞是一个封闭的视界 是广义相对论预言的一种特殊天体b 可以通过望远镜来看黑洞c 黑洞是含有巨大能量和质量的宇宙实体d