人教版高中物理选择性必修3 第5章 第5节 “基本”粒子课件(共16张PPT)

(共16张PPT)
核裂变与核聚变
人教版高中物理 选择性必修3
新知导入
基本粒子，基本？
分子
原子
质子
中子
电子
夸克
人类通过粒子碰撞和宇宙线观测，发现了很多新粒子。这些粒子可以分为几类？彼此之间有什么关系？
新知讲解
一、“基本”粒子不基本
1897年汤姆生发现电子，1911年卢瑟福提出原子的核式结构。继而我们发现了光子，并认为“光子、电子、质子、中子”是组成物质的不可再分的粒子，所以把它们叫“基本粒子”。那么随着科学技术的发展“它们”还是不是真正意义上的“基本”粒子呢？
新知讲解
发现了电子、质子和中子后，许多人认为光子和它们是组成物质的“基本粒子”。
逐渐发现了数以百计的不由质子、中子、电子组成的新粒子；又发现质子、中子等本身也有自己的复杂的结构。从20世纪后半期起，就将“基本”二字去掉，统称为粒子。
19世纪末都认为原子是组成物质的最小微粒。
新知讲解
二、发现新粒子
1931-1940年
1941-1950年
1951-1960年
1961-1970年
1971-1980年
1981-1990年
1991-2000年
1901年至今
正电子、μ子
K介子和π介子
反质子、电子中微子
μ子
τ子、胶子、J/Ψ介子
W和Z玻色子
τ子中微子
希格斯玻色子
新知讲解
二、发现新粒子
粒子加速器有助于发现更多的新粒子
反粒子
质量、寿命、自旋等物理性质相同而电荷等其他性质相反的粒子。
电子
正电子
质子
反质子
现在已经发现的粒子达到400多种。
新知讲解
三、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
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 光子、中间玻色子、胶子分别传递电磁、弱、强相互作用
希格斯
玻色子 — — 希格斯玻色子是这几种基本粒子中最后一个被发现的
课堂练习
1、目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成的。u夸克所带的电荷量为2/3e,d夸克所带的电荷量为-1/3e,e为元电荷,下列论断中可能正确的是(　　)
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
B
新知讲解
四、夸克模型
1964年物理学家盖尔曼提出夸克模型，认为强子由更基本的成分组成，这种成分叫做夸克quark。夸克模型经过几十年的发展，已被多数物理学家接受。
六种夸克： 上夸克u、下夸克d、奇异夸克s、粲夸克c、底夸克b、顶夸克t。
夸克带电荷为元电荷的2/3或-1/3倍。每种夸克都有对应的反夸克。
夸克模型指出电子电荷不再是电荷的最小单位，即存在分数电荷。
课堂练习
2、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
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。
D
拓展提高
1、(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.电子属于轻子
C.质子属于强子
D.光子属于轻子
解析：根据粒子的分类、粒子与反粒子的描述知A、B、C正确;光子属于规范玻色子,D错误。
ABC
拓展提高
2、(多选)下列关于夸克模型的说法正确的是(　　)
A.强子是由更基本的成分夸克组成的
B.夸克的电荷量分别为元电荷的
C.每种夸克都有对应的反夸克
D.夸克能以自由的状态单个出现
解析：夸克不能以自由的状态单个出现,D错误,A、B、C正确。
ABC
拓展提高
3、(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
解析：现代实验中还没有发现轻子的内部结构,故A正确;能量守恒定律等对基本粒子也适用,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。
ACD
课堂总结
粒子
基本粒子不“基本”
夸克模型
轻子
强子
规范玻色子
粒子的分类
希格斯玻色子
板书设计
粒子
基本粒子不“基本”
夸克模型
轻子
强子
规范玻色子
粒子的分类
希格斯玻色子
作业布置
课后练习和同步练习