物理人教版（2019）选择性必修第三册5.5“基本”粒子（共21张ppt）

(共21张PPT)
5.“基本”粒子
第五章 原子核
人教版 物理 选择性必修第三册
一、“基本”粒子
“基本”粒子是指　光子　、电子、质子和中子。
微思考1“基本”粒子为什么将“基本”二字去掉了
提示:因为一方面,科学家们逐渐发现了数以百计的不同种类的新粒子,它们并不能看作由质子、中子、电子组成的;另一方面,科学家们又发现质子、中子等本身也有自己的复杂结构。
基础认识
二、发现新粒子
1.从20 世纪30 年代以来,人们在对宇宙线的研究中陆续发现了一些新的粒子。1932年发现了正电子,1937年发现了μ子,1947年发现了K介子和π介子。后来还发现了一些粒子,质量比质子的质量大很多,叫作　超子　。
2.下表是自20世纪30年代至今物理学家通过实验发现的一部分新粒子。
时间 粒子
1931~1940年 正电子、μ子
1941~1950年 K介子和π介子
1951~1960年 反质子、电子中微子
1961~1970年 μ子中微子
1971~1980年 τ子、胶子、J/Ψ介子
1981~1990年 W和Z玻色子
1991~2000年 τ子中微子
2001年至今 希格斯玻色子
3.反粒子:质量、寿命、自旋等物理性质与过去已经发现的粒子相同,而电荷等其他性质　相反　的粒子,叫作反粒子。
微思考2所有的粒子都存在反粒子吗
提示:实验发现,许多粒子都有和它质量相同而电荷及其他一些物理量相反的粒子。按照粒子的对称性,有一个粒子,就应该有一个反粒子。
三、粒子的分类
发现的粒子达400多种,它们大体可被分为强子、轻子、　规范玻色子　和希格斯玻色子几种类别。
1.强子: 强子是参与　强相互作用　的粒子。质子和中子都是强子。
2.轻子:轻子不参与强相互作用。目前发现的轻子只有6种,有电子、电子中微子、μ子、μ子中微子以及τ子和τ子中微子。每种轻子都有对应的　反粒子　。
3.规范玻色子:规范玻色子是传递　各种相互作用　的粒子,如光子、中间玻色子(W和Z玻色子)、胶子。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。
4.希格斯玻色子:希格斯玻色子是希格斯场的　量子　激发。基本粒子因与希格斯场耦合而获得质量。
微思考3轻子的质量都比强子的质量小吗
提示:不是。τ子的质量比核子的质量还大。
微训练1关于粒子的分类,目前人们认为粒子世界是由下列哪四类粒子构成的(　　)
A.规范玻色子、夸克、强子、希格斯玻色子
B.夸克、轻子、强子、希格斯玻色子
C.轻子、强子、规范玻色子、希格斯玻色子
D.质子、中子、电子、规范玻色子
答案:C
解析:按照粒子与各种相互作用的不同关系,把粒子分为四大类,即轻子、强子、规范玻色子、希格斯玻色子,故选项C正确。
四、拓展学习
夸克与粒子物理标准模型
1.夸克种类:有6种,它们是上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克、顶夸克。
3.每种夸克都有对应的　反夸克　。
微思考4夸克模型的提出有什么物理意义
提示:夸克模型的提出是物理学发展史中的一个重大突破,它指出电子电荷不再是电荷的最小单元,即存在分数电荷。而另一方面也说明科学正是由于一个一个的突破才得到进一步的发展。
微训练2关于粒子,下列说法不正确的是(　　)
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、中子本身也有复杂的结构
C.质子是带电的强子
D.夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单位
答案:A
解析:质子和中子是由不同夸克组成的,它们不是最基本的粒子,故选项A错误,B正确;不同的夸克组成强子,有的强子带电,有的强子不带电,质子是最早发现的带正电的强子,故选项C正确;夸克模型是研究强子的理论,不同夸克带的电荷不同,分别为元电荷的 ,这说明电子电荷不再是电荷的最小单位,故选项D正确。
典例剖析
(多选)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基本粒子
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,对基本粒子不适用
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:CD
一 新粒子的发现及特点
重难突破
解析:由于中子、质子本身也有自己的复杂的结构,它们不再是基本粒子,故选项A错误;能量守恒定律等对基本粒子也适用,故选项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,故选项C正确;质子是最早发现的强子,故选项D正确。
误区警示 1.了解基本粒子的发现过程,把握粒子的特点是解决问题的关键。
2.核反应过程产生粒子,仍遵循核反应规律。
学以致用
在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出,中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测。1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用中微
A.0和0 B.0和1 C.1和0 D.1和1
A
解析:根据质量数守恒、电荷数守恒,可知中微子的质量数和电荷数为0和0,故选项A正确,B、C、D错误。
典例剖析
目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u和d的两类夸克组成的。u带的电荷为 e,d带的电荷为- e,e为元电荷,下列论断可能正确的是(　　)
A.质子由1个u和2个d组成,中子由1个u和2个d组成
B.质子由2个u和1个d组成,中子由1个u和2个d组成
C.质子由1个u和2个d组成,中子由2个u和1个d组成
D.质子由2个u和1个d组成,中子由2个u和1个d组成
二 夸克与粒子物理标准模型
B
学以致用
已知π+介子、π-介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克( )组成的,它们的电荷量如下表所示,表中e为元电荷。
下列说法正确的是(　　)
A
再 见