人教版(新教材)高中物理选择性必修3教学设计2：5 5“基本”粒子教案

人教版(新教材)高中物理选择性必修第三册PAGEPAGE15.5“基本”粒子〖教学目标〗一、知识与技能1．了解构成物质的“基本粒子”。2．了解粒子物理的发展史。二、过程与方法1．感知人类（科学家）探究宇宙奥秘的过程和方法。2．能够突破传统思维重新认识客观物质世界。三、情感、态度与价值观1．让学生真正感受自然的和谐统一，深知创建和谐社会的必要性。2．培养科学探索精神。〖教学重点〗构成物质的粒子。〖教学难点〗各种微观粒子模型。〖教学过程〗一、新课导入如图显示的是质子对质子碰撞后粒子的径迹，分叉的径迹表明有新的粒子产生，这是否说明质子仍有其内部结构呢？即质子可能是由更小的粒子组成。1803年道尔顿发现原子，1897年JJ汤姆孙发现电子，1919卢瑟福发现质子，1932年查德威克通过实验证实了卢瑟福关于原子核内存在的另一种粒子的猜想，发现中子……“基本”粒子不再“基本”，发现的新粒子应该分为哪几类？二、进行新课1.“基本”粒子不基本“基本粒子”：直到19世纪末，人们认为光子、电子、质子、中子是“基本粒子”，随着科学的发展，一方面逐渐发现了数以百计的新粒子，它们都不是由中子、质子、电子组成的；另一方面科学家又发现质子、中子等本身也有自己的复杂的结构。因此，20世纪后半期，就将“基本”二字去掉，统称粒子。1932年发现正电子，1937年发现μ子，1947年发现的K介子和π介子，后来发现了一些粒子，质量比质子的质量大很多，叫作超子。(1)20世纪30年代以来，人们对宇宙射线的研究和加速器、对撞机的开发及应用，现已发现的新粒子达400多种。(2)反粒子实验中发现，存在着这样一类粒子，它们的质量、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，这些粒子叫作反粒子。问题：①质子、中子、电子都是不可再分的基本粒子。错误。②质子和反质子的电荷量相同，电性相反。正确。2.粒子的分类目前发现的粒子大体可被分为强子、轻子、规范玻色子和希格斯玻色子几种类别。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；强子又可分为介子和重子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目前最后一个被发现是由希格斯的量子激发3.夸克模型(1)夸克的提出：1964年美国物理学家盖尔曼提出了强子的夸克模型，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)、顶夸克(t)。(3)夸克所带的电荷量：夸克带的电荷为元电荷的－eq\f(1,3)或＋eq\f(2,3)。(4)夸克的意义：电子电荷不再是电荷的最小单位。(5)夸克的“禁闭”：夸克不能以自由的状态单个出现，这种性质称为夸克的“禁闭”。三、练习巩固1．关于粒子，下列正确的是（）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，它们拥有复杂的结构C．质子是带电的弱子D．夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单位〖答案〗BD2．下列粒子呈带正电荷性质的是（）A．质子 B．中子 C．电子 D．原子〖答案〗3．下列物体的尺寸由小到大排列的是（）A．夸克/电子、原子核、质子/中子、原子、分子、物质B．夸克/电子、质子/中子、原子核、原子、分子、物质C．夸克/电子、