人教版 选择性必修第三册 第五章 5　“基本”粒子（25张PPT）

(共25张PPT)
5　“基本”粒子
第五章　原子核
1.了解粒子的发现史.
2.知道粒子的分类及特点.
3.了解夸克模型.
【学习目标】
【内容索引】
梳理教材
夯实基础
探究重点
提升素养
随堂演练
逐点落实
SHULIJIAOCAI　 HANGSHIJICHU
梳理教材　夯实基础
1
一、“基本”粒子
1.人们认为光子、电子、 和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子，把它们叫作“基本粒子”.
2.随着科学的进一步发展，科学家们发现很多新粒子不能看作由质子、 、电子组成，并发现 、中子等本身也有自己的复杂的结构.
二、发现新粒子
1932年发现了 ，1937年发现了 ,1947年发现了K介子和π介子，后来发现了超子.
质子
中子
质子
正电子
μ子
三、粒子的分类
1.强子：是 (填“参与”或“不参与”)强相互作用的粒子. 和 _____都是强子.
2.轻子： (填“参与”或“不参与”)强相互作用. 、电子中微子、μ子、μ子中微子以及τ子和τ子中微子都是已发现的轻子.
3.规范玻色子：是 各种相互作用的粒子，如 ，中间玻色子(W和Z玻色子)、胶子.
4.希格斯玻色子：是希格斯场的量子激发.
参与
质子
中子
不参与
电子
传递
光子
四、夸克与粒子物理标准模型
1.夸克、夸克模型：1964年，美国科学家盖尔曼等人提出了夸克模型，认为强子由更基本的成分组成，这种成分叫作 .
2.粒子物理标准模型是一整套关于 的理论.其中， 、 、 ___________和 是组成物质的几类最基本的粒子.
夸克
粒子
夸克
轻子
规范玻色子
希格斯玻色子
判断下列说法的正误.
(1)目前，人们认为粒子界由夸克、强子、轻子构成.(　　)
(2)强子是参与强相互作用的粒子，质子是最早发现的强子.(　　)
(3)电子、质子和中子是组成物质的不可再分的基本粒子.(　　)
(4)夸克的带电荷量是电子电荷量的整数倍.(　　)
即学即用
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√
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TANJIUZHONGDIAN　 TISHENGSUYANG
探究重点　提升素养
2
一、新粒子的发现及分类
导学探究
1.新粒子的发现
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、寿命、自旋等物理性质与对应粒子相同，而电荷等其他性质相反 比质子的质量小 质量介于电子与质子之间 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、中子等 强子有内部结构，由“夸克”构成
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
规范玻色子　 传递各种相互 作用 光子、中间玻色子、胶子等 光子传递电磁相互作用，中间玻色子传递弱相互作用，胶子传递强相互作用
希格斯玻色子 是希格斯场的量子激发
例1　现在，科学家们正在设法探寻“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等的电荷量，但电荷的符号相反，据此，若有反α粒子，它的质量数为_____，电荷数为_____.
4
－2
解析　α粒子质量数为4，电荷数为＋2，根据反物质的概念可知反α粒子的质量数为4，电荷数为－2.
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.1∶6
例2　(2021·安徽芜湖高二月考)K－介子衰变的方程为K－→π－＋π0，其中K－介子和π－介子是带负电的元电荷，π0介子不带电.一个K－介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的π－介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径RK－与Rπ－之比为2∶1，如图1所示，π0介子的轨迹未画出，由此可知π－介子的动量大小与π0介子的动量大小之比为
√
图1
衰变过程根据动量守恒定律有：pK－＝－pπ－＋pπ0，解得pπ0＝pK－＋pπ－＝3pπ－，
二、夸克模型
1.夸克的提出：1964年美国物理学家盖尔曼等人提出了夸克模型，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).
4.意义：电子电荷不再是电荷的最小单元，即存在分数电荷.
√
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SUITANGYANLIAN　 ZHUDIANLUOSHI
随堂演练　逐点落实
3
1.(粒子及其分类)关于粒子，下列说法正确的是
A.轻子就是质量很轻的粒子
B.强子都是带电粒子
C.夸克模型是探究三大类粒子结构的理论
D.夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单位
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√
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解析　轻子是不参与强相互作用的粒子，故A错误；
夸克模型是探究强子结构的理论，不同夸克构成强子，有的强子带电，有的强子不带电，故B、C错误；
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2.(粒子及其分类)关于粒子，下列说法中正确的是
A.光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本粒子
B.质量比核子大的粒子都参与强相互作用
C.强子、轻子都由夸克组成
D.许多粒子都存在反粒子
√
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解析　质子、中子本身有复杂结构，选项A错误；
τ子的质量比核子的质量大，但它属于轻子，不参与强相互作用，选项B错误；
现代实验还没有发现轻子的内部结构，选项C错误.
A.质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成
B.质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成
C.质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成
D.质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成
√
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4.(综合应用)(2020·海安高级中学高二月考)太阳放出的大量中微子向地球飞来，但实验测定的数目只有理论的三分之一，后来科学家发现中微子在向地球传播过程中衰变成一个μ子和一个τ子.若在衰变过程中μ子的速度方向与中微子原来的方向一致，则τ子的运动方向
A.一定与μ子同方向
B.一定与μ子反方向
C.一定与μ子在同一直线上
D.不一定与μ子在同一直线上
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√
解析　根据题中给出的信息，中微子在衰变过程中分裂为μ子和τ子，符合动量守恒定律，mv0＝mμvμ＋mτvτ，因此mτvτ＝mv0－mμvμ，当μ子与中微子速度方向相同时，则τ子运动方向与μ子运动方向只能是同向或反向，即在同一直线上，但由于不知道中微子和μ子的动量大小，因此具体方向无法判断，所以A、B、D错误，C正确.
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本课结束