5.5+“基本”粒子（教学课件）物理人教版选择性必修第三册

第五章

原子核人教版（2019）选择性必修

第三册第四节“基本”粒子目录学习目标重点难点课堂导入探究新知课堂小结课堂练习布置作业123456701020304物理观念了解基本粒子的概念、分类及夸克模型，建立微观物质结构的层级观念，理解粒子与相互作用的关联。科学思维通过分析粒子反应与模型建构，体会从现象到本质的推理逻辑，形成粒子物理的系统思维。科学探究了解粒子探测的实验研究方法，体会理论与实验结合的研究思路，提升基于证据论证的能力。。科学态度与责任感受人类探索微观世界的历程，体会科学家严谨求实的精神，认识粒子物理对科技与社会发展的意义。学习目标发现新粒子01教学内容粒子的分类02夸克与粒子物理标准模型03教学重点1教学重点2教学难点3基本粒子的概念、分类体系及夸克模型的核心内容。

四种基本相互作用与对应传递粒子的理解，粒子间相互作用的规律。夸克模型中夸克的电荷分数、夸克禁闭等概念的理解；粒子分类与相互作用间的内在逻辑联系。

重点难点课堂导入——思考与讨论

图中显示的是质子对质子碰撞后粒子的轨迹。20世纪，人们通过对粒子碰撞和宇宙线的观测，发现了很多新粒子。这些新发现的粒子分为哪几类？彼此间有什么关系？01PART01第一部分发现新粒子探究新知探究新知——发现新粒子发现各种微粒的科学家道尔顿（原子）汤姆逊（电子）卢瑟福（质子）查德威克（中子）科学家们又发现质子、中子等本身也有自己的复杂的结构探究新知——发现新粒子①研究宇宙线发现新的粒子②利用加速器发现新的粒子年份发现的粒子年份发现的粒子1931—1940正电子、u子1971—1980τ子、胶子、J/Ψ介子1941—1950K介子、π介子1981—1990W和Z玻色子1951—1960反质子电子中微子1991—2000τ子中微子1961—1970u子中微子2000年至今希格斯玻色子探究新知——发现新粒子反粒子粒子的质量、寿命、自旋等物理性质与过去发现的粒子相同，电荷等其他性质相反。例如：由反粒子构成的物质叫反物质

反粒子（反物质）最显著的特点是当它们与相应的正粒子（物质）相遇时，会发生“湮灭”，即同时消失而转化成其他的粒子。质子和反质子等电子和正电子威尔逊云室里正电子“轨迹”物理实验研究中，发现了很多反粒子探究新知——典例分析【例1】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个不带电荷的中子和1个带正电荷的正电子构成【解析】反氢原子由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成。故选B。探究新知——典例分析【例2】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介子都是科学家在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-介子的轨迹可能是探究新知——典例分析【解析】π0介子不带电，在磁场中不偏转，π-介子带负电，在磁场中洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，再根据动量守恒定律判定知A正确。02PART02第二部分粒子的分类探究新知探究新知——粒子的分类轻子的特点1.强子：参与强相互作用的粒子。2.轻子：不参与强相互作用的粒子。电子电子中微子μ子μ子中微子τ子和τ子中微子⑵每种轻子都有对应的反粒子轻子（6种）⑶τ子的质量比核子的质量还大⑴没有发现轻子的内部结构质子中子探究新知——粒子的分类3.规范玻色子：传递各种相互作用的粒子。光子中间玻色子（W和Z玻色子）胶子传递弱相互作用4.希格斯玻色子：希格斯场的量子激发。传递电磁相互作用传递强相互作用希格斯玻色子别称上帝粒子，是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子。探究新知——典例分析【例3】(多选)关于粒子，下列说法正确的是A.质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子B.质子、中子本身也是复合粒子，它们具有复杂的结构C.质子是带电的强子D.光子是希格斯玻色子【解析】质子和中子是由不同的夸克组成的，它们不是最基本的粒子，故A错误，B正确；不同的夸克组成的强子，有的带电，有的不带电，质子是带正电的强子，故C正确；光子是规范玻色子，故D错误。03PART03第三部分夸克与粒子物理标注模型探究新知探究新知——夸克与粒子物理标注模型

夸克模型的提出是物理学发展中的一个重大突破，它指出电子电荷不再是电荷的最小单元，即存在分数电荷。探究新知——典例分析

探究新知——典例分析

课堂小结“基本”粒子