《“基本”粒子》课件

第五章原子核5“基本”粒子学习目标学法与考法1．了解构成物质的“基本粒子”(重点)2．知道粒子的分类及其应用，了解夸克模型(难点)3．了解粒子物理的发展史学法：①通过查阅资料了解构成物质的基本粒子，感知人类(科学家)探究宇宙奥秘的过程和方法．②通过学习粒子的分类和夸克模型，学会突破传统思维，重新认识客观物质世界考法：①考查新粒子的发现及特点．②考查对夸克模型的理解知识导图课前·

自主预习1．“基本”粒子不基本(1)直到19世纪末，人们都认为光子、电子、________和________是基本粒子．(2)随着科学的发展，科学家们发现了很多的新粒子并不是由以上__________组成的，并发现_______、_______等本身也有复杂结构．“基本”粒子质子中子基本粒子质子中子2．发现新粒子(1)新粒子：1932年发现了________，1937年发现了________，1947年发现了K介子和π介子及以后的超子等．(2)粒子的分类：按照粒子与各种相互作用的关系，可将粒子分为三大类：________、________、_______________和_______________．3．夸克模型的提出：1964年美国物理学家盖尔曼提出了强子的夸克模型，认为强子是由________构成的，带电量为______或______．正电子μ子强子轻子规范玻色子希格斯玻色子夸克夸克模型的提出有什么重大意义？【答案】电子电荷不再是电荷的最小单元，即存在分数电荷．(多选)关于人们发现的新粒子，下列说法正确的是 (

)A．许多粒子都有自己的反粒子B．把粒子分为强子、轻子、玻色子，分类依据是粒子与各种相互作用的关系C．质子属于强子D．光子属于轻子【答案】ABC【解析】根据粒子的分类、粒子与反粒子描述知A、B、C正确；光子属媒介子，D错误．课堂·

重难探究1．新粒子的发现及特点重点

对“基本”粒子的理解发现时间1932年1937年1947年20世纪60年代后新粒子反粒子μ子K介子与π介子超子基本特点质量与相对应的粒子相同而电荷及其他一些物理性质相反比质子的质量小质量介于电子与核子之间质量比质子大2．粒子的分类分类参与的相互作用发现的粒子备注强子参与强相互作用质子、中子、介子、超子强子有内部结构，由“夸克”构成；强子又可分为介子和重子轻子不参与强相互作用电子、电子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子未发现内部结构媒介子传递各种相互作用光子、中间玻色子、胶子光子、中间玻色子、胶子分别传递电磁、弱、强相互作用3．夸克模型(1)夸克的提出：1964年美国物理学家盖尔曼提出了强子的夸克模型，认为强子是由夸克构成的．(2)夸克的种类：上夸克(u)、下夸克(d)、奇异夸克(s)、粲夸克(c)、底夸克(b)和顶夸克(t)．对“基本”粒子的理解【答案】AD【答案】ABD小练·

随堂巩固随堂检测1.关于粒子,下列说法正确的是(

)A.电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子B.强子都是带电粒子C.夸克模型是探究轻子结构的理论D.夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单位答案

D解析

由于质子、中子是由不同夸克组成的,它们不是最基本的粒子,不同夸克构成强子,有的强子带电,有的强子不带电,故A、B错误;夸克模型是研究强子结构的理论,不同夸克带电不同,分别为

,说明电子电荷不再是电荷的最小单位,故C错误,D正确。2.(多选)下列说法正确的是(

)A.目前还未发现轻子的内部结构B.自然界存在着的能量守恒定律、动量守恒定律及电荷守恒定律,对粒子不适用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答案

ACD解析

现代实验中还没有发现轻子的内部结构,故A正确;能量守恒定律等对粒子也适用,故B错误;反粒子与其相应的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正确;质子是最早发现的强子,故D正确。3.20世纪30年代以来,人们在对宇宙射线的研究中,陆续发现了一些新的粒子,K介子和π介子就是科学家在1947年发现的。K-介子的衰变方程为K-→π0+π-,其中K-介子和π-介子带负电,电荷量等于元电荷的电荷量,π0介子不带电。如图所示,一个K-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,其轨迹为图中的圆弧虚线,K-介子衰变后,π0介子和π-介子的轨迹可能是(

)答案

A解析

π0介子不带电,在磁场中不偏转,π-介子带负电,在磁场中洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,再根据左手定则及动量守恒判定知,A正确。4.为了探究宇宙起源,科学家将利用阿尔法磁谱仪(AMS)在太空中寻找“反物质”,所谓“反物质”是由“反粒子”构成的。“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量,但电荷的符号相反,则反氢原子是(

)A.由1个带正电荷的质子和1个带负荷的电子构成B.由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成C.由1个带负电荷的反质子和1个带负电荷的电子构成D.由1个不带电