第一节物体的内能

第三章第第三章第 5 节节 物体的内能物体的内能 活动记录单 第 组 姓名 一 一 学习活动学习活动 1 增加手的内能增加手的内能 实验方案 实验结论 1 二 二 学习活动学习活动 2 压缩气体做功压缩气体做功 在厚玻璃筒内放一小团硝化棉 快速地向下压活塞 观察硝化棉能否燃烧 在厚玻璃筒内放一小团硝化棉 快速地向下压活塞 观察硝化棉能否燃烧 1 实验现象 2 分析 压下活塞时 活塞对 做功 筒内气体内能 温度 达到硝化棉的着火点 硝化棉燃烧 3 实质 能转化成 4 结论 2 三 学习活动三 学习活动 3 气体对外做功气体对外做功 用打气筒给空矿泉水瓶打气 观察数显温度计的变化 打开气门芯 用打气筒给空矿泉水瓶打气 观察数显温度计的变化 打开气门芯 观察瓶内的变化 注意此时观察数显温度计的变化 观察瓶内的变化 注意此时观察数显温度计的变化 1 温度记录 打气前温度 打气后温度 2 打开气门芯后实验现象 3 分析 打气时 打气筒对 做功 瓶内气体内能 温度 放气时 对外做功 瓶内气体内能 温度 形成 实质 打气时 能转化成 能 放气时 能转化成 能 结论 3 四 四 学习活动学习活动 4 气体对外做功气体对外做功 桌上每组两个密封性好的矿泉水瓶 已放入少量酒精 你有什么办法打开瓶口时看到白雾 桌上每组两个密封性好的矿泉水瓶 已放入少量酒精 你有什么办法打开瓶口时看到白雾 实验方案 实验方案 五 学习活动五 学习活动 5 通过热传递的方法使物体内能增加 内能增加通过热传递的方法使物体内能增加 内能增加 的物体是否能对外做功 的物体是否能对外做功 课外延伸 课外延伸 上帝粒子 上帝粒子 希格斯玻色子是一种特殊的基本粒子 基本粒子是指人们认知的构成物质的最小最基本的单位 目前被广泛认可的粒子物理 学 标准模型 预言了 62 种基本粒子存在 标准模型是一个优美的数学模型框架 物理学 家用它来描述构成物质的最小颗粒以及它们的相互作用方式 希格斯玻色子在基本粒子中 的特殊地位在于所有已知的基本粒子的质量都靠它提供 通俗地讲 真空中希格斯玻色子 构成的希格斯场就像一池黏黏的蜜糖 当没有质量的基本粒子通过时 就像裹上了一层粘 腻的蜜糖 在获得质量的同时降低了运动的速度 一个粒子与希格斯场相互作用越强烈 它拥有的质量就越大 光子和强相互作用中的胶子不与希格斯场发生作用 所以都没有质 量 换言之 如果没有希格斯玻色子 所有的粒子都会像光子一样以光速飞行且毫无质量 这显然不合常识 标准模型预言的 62 种基本粒子中 只有希格斯玻色子尚未被实验所证实 对它的艰难 探寻已历时 30 年 耗资超过 90 亿美元 欧洲核子中心的科学家 4 日宣布他们在寻找 上帝粒子 希格斯玻色子的两个实验中 均发现了一个新粒子 其质量和 标准模型 中预言的希格斯玻色子质量特征比较吻合 这两个实验都在世界上最大 能量最高的大型强子对撞机 LHC 上进行 科学家通过让粒子 高速相撞来模拟宇宙开始的时刻 与此同时 他们从粒子撞击后的碎片中寻找 上帝粒子 的蛛丝马迹 初步实验结果显示 他们有 99 99994 的可能性发现了一种质量和希格斯玻 色子相当接近的新粒子 在粒子物理学中 这一概率已经可以被认定为发现了新的粒子 据最新公告 科学家分析了比 2012 年的研究多两倍半的数据 计算新粒子的量子特 性以及它与其他粒子之间的相互作用 结果 强有力地表明它就是希格斯玻色子 但欧洲核子研究组织的总部表示 还无法判断它到底是标准模型中的希格斯玻色子 还是其他理论预测的好几个最轻的玻色子的组合 要弄清这个问题 还需要大型强子对撞 机搜集更多数据 对各种衰变模式进行分析 找到这个答案需要时间 对这一重大发现做出重大贡献的大型强子对撞机已于 2013 年 2 月中旬进入第一次长 期停机维护 欧洲核子研究组织的总部将对包括大型强子对撞机在内的整个系列加速器装 置进行维护和升级 停机期间很多实验工作将继续进行 其中包括对大型强子对撞机收集的新粒子数据进 行分析 大型强子对撞机预计于 2015 年再次启动 届时其对撞能量将提高到设计最高能 量 每粒子束