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“基本”粒子第五章

原子核5“基本”粒子第五章原子核1.了解粒子的發(fā)現(xiàn)史.2.知道粒子的分類及特點.3.了解夸克模型.學習目標1.了解粒子的發(fā)現(xiàn)史.學習目標知識梳理重點探究隨堂演練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN知識梳理重點探究隨堂演練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN一、“基本”粒子1.人們認為光子、電子、

和中子是組成物質(zhì)的不可再分的最基本的粒子，把它們叫作“基本粒子”.2.隨著科學的發(fā)展，科學家們發(fā)現(xiàn)很多新粒子不能看作由質(zhì)子、

、電子組成，并發(fā)現(xiàn)

、中子等本身也有自己的復雜的結(jié)構(gòu).二、發(fā)現(xiàn)新粒子1932年發(fā)現(xiàn)了

，1937年發(fā)現(xiàn)了μ子，1947年發(fā)現(xiàn)了K介子和π介子，后來發(fā)現(xiàn)了超子等.知識梳理質(zhì)子中子質(zhì)子正電子一、“基本”粒子知識梳理質(zhì)子中子質(zhì)子正電子三、粒子的分類1.強子：是

(填“參與”或“不參與”)強相互作用的粒子._____和

都是強子.2.輕子：

(填“參與”或“不參與”)強相互作用.

、電子中微子、μ子、μ子中微子以及τ子和τ子中微子都是已發(fā)現(xiàn)的輕子.3.規(guī)范玻色子：是

各種相互作用的粒子，如

，中間玻色子(W和Z玻色子)、膠子.4.希格斯玻色子：是希格斯場的量子激發(fā).參與質(zhì)子中子不參與電子傳遞光子三、粒子的分類參與質(zhì)子中子不參與電子傳遞光子四、夸克與粒子物理標準模型1.夸克、夸克模型：1964年，美國科學家蓋爾曼等人提出了夸克模型，認為強子由更基本的成分組成，這種成分叫作

.2.粒子物理標準模型是一整套關(guān)于

的理論.其中，

、

、

和

是組成物質(zhì)的幾類最基本的粒子.夸克粒子夸克輕子規(guī)范玻色子希格斯玻色子四、夸克與粒子物理標準模型夸克粒子夸克輕子規(guī)范玻色子希格斯玻判斷下列說法的正誤.(1)目前，人們認為粒子界由夸克、強子、輕子構(gòu)成.(

)(2)強子是參與強相互作用的粒子，質(zhì)子是最早發(fā)現(xiàn)的強子.(

)(3)電子、質(zhì)子和中子是組成物質(zhì)的不可再分的基本粒子.(

)(4)夸克的帶電荷量是電子電荷量的整數(shù)倍.(

)即學即用××√×判斷下列說法的正誤.即學即用××√×一、新粒子的發(fā)現(xiàn)及分類1.新粒子的發(fā)現(xiàn)重點探究發(fā)現(xiàn)時間1932年1937年1947年20世紀60年代后新粒子反粒子μ子K介子與π介子超子基本特點質(zhì)量、壽命、自旋等物理性質(zhì)與對應粒子相同，而電荷等其他性質(zhì)相反比質(zhì)子的質(zhì)量小質(zhì)量介于電子與質(zhì)子之間質(zhì)量比質(zhì)子大一、新粒子的發(fā)現(xiàn)及分類重點探究發(fā)現(xiàn)時間1932年1937年12.粒子的分類分類參與的相互作用發(fā)現(xiàn)的粒子備注強子參與強相互作用質(zhì)子、中子等強子有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由“夸克”構(gòu)成輕子不參與強相互作用電子、電子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子未發(fā)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)規(guī)范玻色子傳遞各種相互作用光子、中間玻色子、膠子等光子傳遞電磁相互作用，中間玻色子傳遞弱相互作用，膠子傳遞強相互作用希格斯玻色子

是希格斯場的量子激發(fā)2.粒子的分類分類參與的相互作用發(fā)現(xiàn)的粒子備注強子參與強相互例1

(2020·全國高三課時練習)現(xiàn)在，科學家們正在設(shè)法探尋“反物質(zhì)”.所謂“反物質(zhì)”，是由“反粒子”構(gòu)成的，“反粒子”與其對應的正粒子具有相同的質(zhì)量和相等的電荷量，但電荷的符號相反，據(jù)此，若有反α粒子，它的質(zhì)量數(shù)為_____，電荷數(shù)為______.4－2解析α粒子質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為＋2，根據(jù)反物質(zhì)的概念可知反α粒子的質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為－2.例1(2020·全國高三課時練習)現(xiàn)在，科學家們正在設(shè)法探例2

(多選)關(guān)于粒子，下列說法正確的是A.質(zhì)子和中子是組成物質(zhì)的不可再分的最基本的粒子B.質(zhì)子、中子本身也是復合粒子，它們具有復雜的結(jié)構(gòu)C.質(zhì)子是帶電的強子D.光子是希格斯玻色子√√解析質(zhì)子和中子是由不同的夸克組成的，它們不是最基本的粒子，故A錯誤，B正確；不同的夸克組成的強子，有的帶電，有的不帶電，質(zhì)子是帶正電的強子，故C正確；光子是規(guī)范玻色子，D錯誤.例2(多選)關(guān)于粒子，下列說法正確的是√√解析質(zhì)子和中子二、教學方法3．分類對于由彈簧組成的系統(tǒng)，在物體間發(fā)生相互作用的過程中，當彈簧被壓縮到最短時，彈簧兩端的兩個物體的速度相等．2．在解決問題的過程中，有克服困難的信心和決心，體驗戰(zhàn)勝困難，解決物理問題時的喜悅．3．電勢能：通過庫侖力做功判斷電勢能的增減．當n減小，即軌道半徑減小時，庫侖力做正功，電勢能減小；反之，n增大，即軌道半徑增大時，電勢能增加．《眼睛和眼鏡》是人教版新課標教材八年級物理上冊第三章第四節(jié)的內(nèi)容，主要包括眼睛的構(gòu)造、成像原理，眼睛的調(diào)節(jié)作用、近視眼遠視眼的成因及其矯正等內(nèi)容。它是第三章“透鏡及其應用”中的重要組成部分，不僅涉及透鏡的初步知識、照相機成像原理、凸透鏡成像規(guī)律等物理知識，還涉及生物學科知識。(1)電磁波是橫波．電磁波的電場E、磁場B、傳播方向v三者兩兩垂直，如圖所示．(1)調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程．光電子的能量只與入射光的頻率有關(guān)，而與入射光的強弱無關(guān)．當入射光的頻率低于截止頻率時不發(fā)生光電效應．完全非彈性碰撞 守恒 損失最大探究式教學過程，培養(yǎng)學生能力hν：光電子的能量．[生]有．它們有的在天上飛，有的在地上爬．拓展：液體對容器底和容器壁有壓強。二、夸克模型1.夸克的提出：1964年美國物理學家蓋爾曼等人提出了夸克模型，認為強子是由夸克構(gòu)成的.2.夸克的種類：上夸克(u)、下夸克(d)、奇異夸克(s)、粲夸克(c)、底夸克(b)和頂夸克(t).4.意義：電子電荷不再是電荷的最小單元，即存在分數(shù)電荷.二、教學方法二、夸克模型4.意義：電子電荷不再是電荷的最小單例3

(多選)已知π＋介子、π－介子都是由一個夸克(夸克u或夸克d)和一個反夸克(反夸克

或反夸克

)組成的，它們的帶電荷量如表所示，表中e為元電荷.√√例3(多選)已知π＋介子、π－介子都是由一個夸克(夸克u或解析因π＋介子帶有＋e的電荷量，且是由一個夸克和一個反夸克組成的，解析因π＋介子帶有＋e的電荷量，1.(粒子及其分類)(多選)下列說法中正確的是A.質(zhì)量相同而電荷等值、電性相反的粒子是反粒子B.光子是傳遞電磁相互作用的，屬于規(guī)范玻色子C.輕子是質(zhì)量很輕的粒子D.強子是參與強相互作用的粒子123隨堂演練4√√√1.(粒子及其分類)(多選)下列說法中正確的是123隨堂演練2.(粒子及其分類)關(guān)于粒子，下列說法中正確的是A.光子、電子、質(zhì)子和中子是組成物質(zhì)的不可再分的最基本粒子B.質(zhì)量比核子大的粒子都參與強相互作用C.強子、輕子都由夸克組成D.許多粒子都存在反粒子√解析質(zhì)子、中子本身有復雜結(jié)構(gòu)，選項A錯誤；τ子的質(zhì)量比核子的質(zhì)量大，但它屬于輕子，不參與強相互作用，選項B錯誤；現(xiàn)代實驗還沒有發(fā)現(xiàn)輕子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，選項C錯誤.12342.(粒子及其分類)關(guān)于粒子，下列說法中正確的是√解析質(zhì)子3.(夸克模型)(多選)質(zhì)子和中子屬于強子，強子是由更基本的粒子——夸克組成.根據(jù)夸克理論，夸克有6種，它們是上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、底夸克和頂夸克.它們的帶電荷量分別為

，電荷量e為元電荷.已知一個質(zhì)子由兩個上夸克和一個下夸克組成，一個中子由兩個下夸克和一個上夸克組成.則下列說法正確的是√√12343.(夸克模型)(多選)質(zhì)子和中子屬于強子，強子是由更基本的1234123412344.(綜合應用)(2020·海安高級中學高二月考)太陽放出的大量中微子向地球飛來，但實驗測定的數(shù)目只有理論的三分之一，后來科學家發(fā)現(xiàn)中微子在向地球傳播過程中衰變成一個μ子和一個τ子.若在衰變過程中μ子的速度方向與中微子原來的方向一致，則τ子的運動方向A.一定與μ子同方向B.一定與μ子反方向C.一定與μ子在同一直線上D.不一定與μ子在同一直線上√12344.(綜合應用)(2020·海安高級中學高二月考)太（4）交流與評估(2)公式：I＝Ft，適用于求恒力的沖量．(3)速度要合理．1．實驗原理[答案]3倍[放錄像]3、在學生清楚連通器的原理之后，提出問題：在生活中，同學們能回憶起哪些東西和連通器構(gòu)造相同嗎？讓學生在討論、思考的基礎(chǔ)上，結(jié)合生活實際舉例，讓他們從生活中發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象、應用物理知識。之后，用多媒體播放動畫“連通器的應用”，介紹一些生活中常見的例子。(3)調(diào)節(jié)的基本依據(jù)是：照在光屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫，測量頭與遮光筒不共軸所致，干涉條紋不清晰一般原因是單縫與雙縫不平行所致，故應正確調(diào)節(jié)．近視眼的成因和矯正與學生的生活密切相關(guān)，同時也是本節(jié)課的重難點，應用到的物理知識也比較多，所以采用對比實驗探究法、觀察法、歸納法，使學生經(jīng)歷、領(lǐng)會近視眼的成因和矯正，體現(xiàn)新課程標準“從生活走向物理，從物理走向社會”的發(fā)展理念。具體我是這樣設(shè)計的：(4)測速度：可以測量小球被拉起的角度，從而算出碰撞前對應小球的速度，測量碰撞后小球擺起的角度，算出碰撞后對應小球的速度．根據(jù)本節(jié)課的特點設(shè)計如下作業(yè)：2、如圖所示，放在水平桌面上的瓶子，內(nèi)盛部分飲料，瓶口用塞子塞緊，倒過來時，液體對瓶塞的壓強比原來對瓶底的壓強_____，原因是_____；瓶子對桌面的壓強變_____，原因是___________________________。(2)動能增加：在爆炸過程中，由于有其他形式的能量(如化學能)轉(zhuǎn)化為動能，所以爆炸后系統(tǒng)的總動能增加．衰變方程 AZX→A－4Z－2Y＋42He(2)進行受力分析．考點一對電磁場理論和電磁波的理解2．反沖3、小結(jié)并板書（二）過程和方法●重點：眼睛成像原理和調(diào)節(jié)作用、近視眼和遠視眼的矯正；[生]第一步：數(shù)值和單位分離；第二步：等量代換；第三步：進行計算．(1)測質(zhì)量：用天平測出兩小球的質(zhì)量m1、m2.[師]同學們可以由速度的公式，根據(jù)以往的學習經(jīng)驗，討論一下速度的單位應該是什么．[師]通過同學們的分析，我們已經(jīng)知道在路程相同的情況下，通過比較時間的長短來判斷運動的快慢；在時間相同的情況下，通過比較路程的長短來比較運動的快慢．請同學們繼續(xù)關(guān)注下面的問題．4．涉及最大高度的臨界問題(3)單位：千克·米/秒，符號：kg·m/s.1234解析根據(jù)題中給出的信息，中微子在衰變過程中分裂為μ子和τ子，符合動量守恒定律，mv0＝mμvμ＋mτvτ，因此mτvτ＝mv0－mμvμ，當μ子與中微子速度方向相同時，則τ子運動方向與μ子運動方向只能是同向或反向，即在同一直線上，但由于不知道中微子和μ子的動量大小，因此具體方向無法判斷，所以A、B、D錯誤，C項正確.（4）交流與評估衰變方程 AZX→A－4Z－2Y＋42He15

“基本”粒子第五章

原子核5“基本”粒子第五章原子核1.了解粒子的發(fā)現(xiàn)史.2.知道粒子的分類及特點.3.了解夸克模型.學習目標1.了解粒子的發(fā)現(xiàn)史.學習目標知識梳理重點探究隨堂演練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN知識梳理重點探究隨堂演練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN一、“基本”粒子1.人們認為光子、電子、

和中子是組成物質(zhì)的不可再分的最基本的粒子，把它們叫作“基本粒子”.2.隨著科學的發(fā)展，科學家們發(fā)現(xiàn)很多新粒子不能看作由質(zhì)子、

、電子組成，并發(fā)現(xiàn)

、中子等本身也有自己的復雜的結(jié)構(gòu).二、發(fā)現(xiàn)新粒子1932年發(fā)現(xiàn)了

，1937年發(fā)現(xiàn)了μ子，1947年發(fā)現(xiàn)了K介子和π介子，后來發(fā)現(xiàn)了超子等.知識梳理質(zhì)子中子質(zhì)子正電子一、“基本”粒子知識梳理質(zhì)子中子質(zhì)子正電子三、粒子的分類1.強子：是

(填“參與”或“不參與”)強相互作用的粒子._____和

都是強子.2.輕子：

(填“參與”或“不參與”)強相互作用.

、電子中微子、μ子、μ子中微子以及τ子和τ子中微子都是已發(fā)現(xiàn)的輕子.3.規(guī)范玻色子：是

各種相互作用的粒子，如

，中間玻色子(W和Z玻色子)、膠子.4.希格斯玻色子：是希格斯場的量子激發(fā).參與質(zhì)子中子不參與電子傳遞光子三、粒子的分類參與質(zhì)子中子不參與電子傳遞光子四、夸克與粒子物理標準模型1.夸克、夸克模型：1964年，美國科學家蓋爾曼等人提出了夸克模型，認為強子由更基本的成分組成，這種成分叫作

.2.粒子物理標準模型是一整套關(guān)于

的理論.其中，

、

、

和

是組成物質(zhì)的幾類最基本的粒子.夸克粒子夸克輕子規(guī)范玻色子希格斯玻色子四、夸克與粒子物理標準模型夸克粒子夸克輕子規(guī)范玻色子希格斯玻判斷下列說法的正誤.(1)目前，人們認為粒子界由夸克、強子、輕子構(gòu)成.(

)(2)強子是參與強相互作用的粒子，質(zhì)子是最早發(fā)現(xiàn)的強子.(

)(3)電子、質(zhì)子和中子是組成物質(zhì)的不可再分的基本粒子.(

)(4)夸克的帶電荷量是電子電荷量的整數(shù)倍.(

)即學即用××√×判斷下列說法的正誤.即學即用××√×一、新粒子的發(fā)現(xiàn)及分類1.新粒子的發(fā)現(xiàn)重點探究發(fā)現(xiàn)時間1932年1937年1947年20世紀60年代后新粒子反粒子μ子K介子與π介子超子基本特點質(zhì)量、壽命、自旋等物理性質(zhì)與對應粒子相同，而電荷等其他性質(zhì)相反比質(zhì)子的質(zhì)量小質(zhì)量介于電子與質(zhì)子之間質(zhì)量比質(zhì)子大一、新粒子的發(fā)現(xiàn)及分類重點探究發(fā)現(xiàn)時間1932年1937年12.粒子的分類分類參與的相互作用發(fā)現(xiàn)的粒子備注強子參與強相互作用質(zhì)子、中子等強子有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由“夸克”構(gòu)成輕子不參與強相互作用電子、電子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子未發(fā)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)規(guī)范玻色子傳遞各種相互作用光子、中間玻色子、膠子等光子傳遞電磁相互作用，中間玻色子傳遞弱相互作用，膠子傳遞強相互作用希格斯玻色子

是希格斯場的量子激發(fā)2.粒子的分類分類參與的相互作用發(fā)現(xiàn)的粒子備注強子參與強相互例1

(2020·全國高三課時練習)現(xiàn)在，科學家們正在設(shè)法探尋“反物質(zhì)”.所謂“反物質(zhì)”，是由“反粒子”構(gòu)成的，“反粒子”與其對應的正粒子具有相同的質(zhì)量和相等的電荷量，但電荷的符號相反，據(jù)此，若有反α粒子，它的質(zhì)量數(shù)為_____，電荷數(shù)為______.4－2解析α粒子質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為＋2，根據(jù)反物質(zhì)的概念可知反α粒子的質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為－2.例1(2020·全國高三課時練習)現(xiàn)在，科學家們正在設(shè)法探例2

(多選)關(guān)于粒子，下列說法正確的是A.質(zhì)子和中子是組成物質(zhì)的不可再分的最基本的粒子B.質(zhì)子、中子本身也是復合粒子，它們具有復雜的結(jié)構(gòu)C.質(zhì)子是帶電的強子D.光子是希格斯玻色子√√解析質(zhì)子和中子是由不同的夸克組成的，它們不是最基本的粒子，故A錯誤，B正確；不同的夸克組成的強子，有的帶電，有的不帶電，質(zhì)子是帶正電的強子，故C正確；光子是規(guī)范玻色子，D錯誤.例2(多選)關(guān)于粒子，下列說法正確的是√√解析質(zhì)子和中子二、教學方法3．分類對于由彈簧組成的系統(tǒng)，在物體間發(fā)生相互作用的過程中，當彈簧被壓縮到最短時，彈簧兩端的兩個物體的速度相等．2．在解決問題的過程中，有克服困難的信心和決心，體驗戰(zhàn)勝困難，解決物理問題時的喜悅．3．電勢能：通過庫侖力做功判斷電勢能的增減．當n減小，即軌道半徑減小時，庫侖力做正功，電勢能減小；反之，n增大，即軌道半徑增大時，電勢能增加．《眼睛和眼鏡》是人教版新課標教材八年級物理上冊第三章第四節(jié)的內(nèi)容，主要包括眼睛的構(gòu)造、成像原理，眼睛的調(diào)節(jié)作用、近視眼遠視眼的成因及其矯正等內(nèi)容。它是第三章“透鏡及其應用”中的重要組成部分，不僅涉及透鏡的初步知識、照相機成像原理、凸透鏡成像規(guī)律等物理知識，還涉及生物學科知識。(1)電磁波是橫波．電磁波的電場E、磁場B、傳播方向v三者兩兩垂直，如圖所示．(1)調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程．光電子的能量只與入射光的頻率有關(guān)，而與入射光的強弱無關(guān)．當入射光的頻率低于截止頻率時不發(fā)生光電效應．完全非彈性碰撞 守恒 損失最大探究式教學過程，培養(yǎng)學生能力hν：光電子的能量．[生]有．它們有的在天上飛，有的在地上爬．拓展：液體對容器底和容器壁有壓強。二、夸克模型1.夸克的提出：1964年美國物理學家蓋爾曼等人提出了夸克模型，認為強子是由夸克構(gòu)成的.2.夸克的種類：上夸克(u)、下夸克(d)、奇異夸克(s)、粲夸克(c)、底夸克(b)和頂夸克(t).4.意義：電子電荷不再是電荷的最小單元，即存在分數(shù)電荷.二、教學方法二、夸克模型4.意義：電子電荷不再是電荷的最小單例3

(多選)已知π＋介子、π－介子都是由一個夸克(夸克u或夸克d)和一個反夸克(反夸克

或反夸克

)組成的，它們的帶電荷量如表所示，表中e為元電荷.√√例3(多選)已知π＋介子、π－介子都是由一個夸克(夸克u或解析因π＋介子帶有＋e的電荷量，且是由一個夸克和一個反夸克組成的，解析因π＋介子帶有＋e的電荷量，1.(粒子及其分類)(多選)下列說法中正確的是A.質(zhì)量相同而電荷等值、電性相反的粒子是反粒子B.光子是傳遞電磁相互作用的，屬于規(guī)范玻色子C.輕子是質(zhì)量很輕的粒子D.強子是參與強相互作用的粒子123隨堂演練4√√√1.(粒子及其分類)(多選)下列說法中正確的是123隨堂演練2.(粒子及其分類)關(guān)于粒子，下列說法中正確的是A.光子、電子、質(zhì)子和中子是組成物質(zhì)的不可再分的最基本粒子B.質(zhì)量比核子大的粒子都參與強相互作用C.強子、輕子都由夸克組成D.許多粒子都存在反粒子√解析質(zhì)子、中子本身有復雜結(jié)構(gòu)，選項A錯誤；τ子的質(zhì)量比核子的質(zhì)量大，但它屬于輕子，不參與強相互作用，選項B錯誤；現(xiàn)代實驗還沒有發(fā)現(xiàn)輕子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，選項C錯誤.12342.(粒子及其分類)關(guān)于粒子，下列說法中正確的是√解析質(zhì)子3.(夸克模型)(多選)質(zhì)子和中子屬于強子，強子是由更基本的粒子——夸克組成.根據(jù)夸克理論，夸克有6種，它們是上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、底夸克和頂夸克.它們的帶電荷量分別為

，電荷量e為元電荷.已知一個質(zhì)子由兩個上夸克和一個下夸克組成，一個中子由兩個下夸克和一個上夸克組成.則下列說法正確的是√√12343.(夸克模型)(多選)質(zhì)子和中子屬于強子，強子是由更基本的1234123412344.(綜合應用)(2020·海安高級中學高二月考)太陽放出的大量中微子向地球飛來，但實驗測定的數(shù)目只有理論的三分之一，后來科學家發(fā)現(xiàn)中微子在向地球傳播過程中衰變成一個μ子和一個τ子.若在衰變過程中μ子的速度方向與中微子原來的方向一致，則τ子的運動方向A.一定與μ子同方向B.一定與μ子反方向C.一定與μ子在同一直線上D.不一定與μ子在同一直線上√12344.(綜合應用)(2020·海安高級中學高二月考)太（4）交流與評估(2)公式：I＝Ft，適用于求恒力的沖量．(3)速度要合理．1．實驗原理[答案]3倍[放錄像]3、在學生清楚連通器的原理之后，提出問題：在生活中，同學們能回憶起哪些東西和連通器構(gòu)造相同嗎？讓學生在討論、思考的基礎(chǔ)上，結(jié)合生活實際舉例，讓他們從生活中發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象、應用物理知識。之后，用多媒體播放動畫“連通器的應用”，介紹一