“基本”粒子 教學(xué)設(shè)計(jì) 高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊(cè)+

教學(xué)設(shè)計(jì)

課程基本信息學(xué)科物理年級(jí)高三學(xué)期秋季課題第五章原子核5.“基本”粒子教學(xué)目標(biāo)1.初步了解粒子物理學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)及粒子的分類。2.感悟人類對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)是不斷深入的，通過對(duì)這些微觀世界相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)形成相對(duì)完整、科學(xué)的物質(zhì)觀。教學(xué)內(nèi)容教學(xué)重點(diǎn)：1.認(rèn)識(shí)粒子物理學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)2.了解粒子的分類。教學(xué)難點(diǎn)：1.隨著科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了許多新粒子，體會(huì)原來的“基本粒子”不再“基本”。2.了解夸克模型。教學(xué)過程粒子的認(rèn)識(shí)直到19世紀(jì)末，人們認(rèn)為光子、電子、質(zhì)子和中子是組成物質(zhì)的不可再分的最基本的粒子，并把它們叫作“基本粒子”。后來科學(xué)家們逐漸發(fā)現(xiàn)了數(shù)以百計(jì)的不同種類的新粒子，它們并不能看作由質(zhì)子、中子、電子組成的；另外，科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)質(zhì)子、中子等本身也有自己的復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。從20世紀(jì)后半期起，就將“基本”二字去掉，統(tǒng)稱為粒子。發(fā)現(xiàn)新粒子下表呈現(xiàn)的是自20世紀(jì)30年代至今物理學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的一部分新粒子。它們是：正電子，μ子，K介子，π介子，超子反質(zhì)子，電子中微子，μ子中微子……還發(fā)現(xiàn)了反粒子：質(zhì)量、壽命、自旋等物理性質(zhì)與過去已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的粒子相同，而電荷等其他性質(zhì)相反。粒子的分類現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的粒子達(dá)400多種。它們大體可被分為強(qiáng)子、輕子、規(guī)范玻色子和希格斯玻色子幾種類別：1.強(qiáng)子：強(qiáng)子是參與強(qiáng)相互作用的粒子。質(zhì)子和中子都是強(qiáng)子。2.輕子：輕子不參與強(qiáng)相互作用。目前發(fā)現(xiàn)的輕子只有6種：電子、電子中微子、μ子、μ子中微子、τ子和τ子中微子?，F(xiàn)代實(shí)驗(yàn)還沒有發(fā)現(xiàn)輕子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。3.規(guī)范玻色子：規(guī)范玻色子是傳遞各種相互作用的粒子，如光子、中間玻色子（W和Z玻色子）、膠子。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(qiáng)相互作用。4.希格斯玻色子：希格斯玻色子是希格斯場(chǎng)的量子激發(fā)?；玖Ｗ右蚺c希格四、夸克模型夸克模型的提出是物理學(xué)發(fā)展中的一個(gè)重大突破，它指出電子電荷不再是電荷的最小單元，即存在分?jǐn)?shù)電荷?？茖W(xué)家們直到今天還從未捕捉到自由的夸克?？淇瞬荒芤宰杂傻臓顟B(tài)單個(gè)出現(xiàn)，這種性質(zhì)稱為夸克的“禁閉”。在夸克模型的基礎(chǔ)上，科學(xué)家們發(fā)展出了描述強(qiáng)相互作用的系統(tǒng)理論——量子色動(dòng)力學(xué)。以量子色動(dòng)力學(xué)和電弱統(tǒng)一理論為核心，人們已經(jīng)完成了一整套關(guān)于粒子的理論，稱為粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型。標(biāo)準(zhǔn)模型和大量實(shí)驗(yàn)吻合得很好，取得了很大的成功