人教版(新教材)高中物理選擇性必修3教學(xué)設(shè)計(jì)2：5 5“基本”粒子教案

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第三冊PAGEPAGE15.5“基本”粒子〖教學(xué)目標(biāo)〗一、知識(shí)與技能1．了解構(gòu)成物質(zhì)的“基本粒子”。2．了解粒子物理的發(fā)展史。二、過程與方法1．感知人類（科學(xué)家）探究宇宙奧秘的過程和方法。2．能夠突破傳統(tǒng)思維重新認(rèn)識(shí)客觀物質(zhì)世界。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀1．讓學(xué)生真正感受自然的和諧統(tǒng)一，深知?jiǎng)?chuàng)建和諧社會(huì)的必要性。2．培養(yǎng)科學(xué)探索精神?！冀虒W(xué)重點(diǎn)〗構(gòu)成物質(zhì)的粒子?！冀虒W(xué)難點(diǎn)〗各種微觀粒子模型?！冀虒W(xué)過程〗一、新課導(dǎo)入如圖顯示的是質(zhì)子對質(zhì)子碰撞后粒子的徑跡，分叉的徑跡表明有新的粒子產(chǎn)生，這是否說明質(zhì)子仍有其內(nèi)部結(jié)構(gòu)呢？即質(zhì)子可能是由更小的粒子組成。1803年道爾頓發(fā)現(xiàn)原子，1897年JJ湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，1919盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，1932年查德威克通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了盧瑟福關(guān)于原子核內(nèi)存在的另一種粒子的猜想，發(fā)現(xiàn)中子……“基本”粒子不再“基本”，發(fā)現(xiàn)的新粒子應(yīng)該分為哪幾類？二、進(jìn)行新課1.“基本”粒子不基本“基本粒子”：直到19世紀(jì)末，人們認(rèn)為光子、電子、質(zhì)子、中子是“基本粒子”，隨著科學(xué)的發(fā)展，一方面逐漸發(fā)現(xiàn)了數(shù)以百計(jì)的新粒子，它們都不是由中子、質(zhì)子、電子組成的；另一方面科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)質(zhì)子、中子等本身也有自己的復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。因此，20世紀(jì)后半期，就將“基本”二字去掉，統(tǒng)稱粒子。1932年發(fā)現(xiàn)正電子，1937年發(fā)現(xiàn)μ子，1947年發(fā)現(xiàn)的K介子和π介子，后來發(fā)現(xiàn)了一些粒子，質(zhì)量比質(zhì)子的質(zhì)量大很多，叫作超子。(1)20世紀(jì)30年代以來，人們對宇宙射線的研究和加速器、對撞機(jī)的開發(fā)及應(yīng)用，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的新粒子達(dá)400多種。(2)反粒子實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，存在著這樣一類粒子，它們的質(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，這些粒子叫作反粒子。問題：①質(zhì)子、中子、電子都是不可再分的基本粒子。錯(cuò)誤。②質(zhì)子和反質(zhì)子的電荷量相同，電性相反。正確。2.粒子的分類目前發(fā)現(xiàn)的粒子大體可被分為強(qiáng)子、輕子、規(guī)范玻色子和希格斯玻色子幾種類別。分類參與的相互作用發(fā)現(xiàn)的粒子備注強(qiáng)子參與強(qiáng)相互作用質(zhì)子、中子、介子、超子強(qiáng)子有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由“夸克”構(gòu)成；強(qiáng)子又可分為介子和重子輕子不參與強(qiáng)相互作用電子、電子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子未發(fā)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)規(guī)范玻色子傳遞各種相互作用光子、中間玻色子、膠子光子、中間玻色子、膠子分別傳遞電磁、弱、強(qiáng)相互作用希格斯玻色子目前最后一個(gè)被發(fā)現(xiàn)是由希格斯的量子激發(fā)3.夸克模型(1)夸克的提出：1964年美國物理學(xué)家蓋爾曼提出了強(qiáng)子的夸克模型，認(rèn)為強(qiáng)子是由夸克構(gòu)成的。(2)夸克的種類：上夸克(u)、下夸克(d)、奇異夸克(s)、粲夸克(c)、底夸克(b)、頂夸克(t)。(3)夸克所帶的電荷量：夸克帶的電荷為元電荷的－eq\f(1,3)或＋eq\f(2,3)。(4)夸克的意義：電子電荷不再是電荷的最小單位。(5)夸克的“禁閉”：夸克不能以自由的狀態(tài)單個(gè)出現(xiàn)，這種性質(zhì)稱為夸克的“禁閉”。三、練習(xí)鞏固1．關(guān)于粒子，下列正確的是（）A．質(zhì)子和中子是組成物質(zhì)的不可再分的最基本的粒子B．質(zhì)子、中子本身也是復(fù)合粒子，它們擁有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)C．質(zhì)子是帶電的弱子D．夸克模型說明電子電荷不再是電荷的最小單位〖答案〗BD2．下列粒子呈帶正電荷性質(zhì)的是（）A．質(zhì)子 B．中子 C．電子 D．原子〖答案〗3．下列物體的尺寸由小到大排列的是（）A．夸克/電子、原子核、質(zhì)子/中子、原子、分子、物質(zhì)B．夸克/電子、質(zhì)子/中子、原子核、原子、分子、物質(zhì)C．夸克/電子、