高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册5 “基本”粒子课文内容ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册5 “基本”粒子课文内容ppt课件，共38页。PPT课件主要包含了课前·基础认知，课堂·重难突破，素养·目标定位，随堂训练，素养•目标定位，目标素养，知识概览，新粒子的发现及特点，粒子的分类，ABC等内容，欢迎下载使用。
1.了解构成物质的“基本”粒子。2.了解粒子物理的发展史。3.感知人类探究宇宙奥秘的过程和方法。4.能够突破传统思维重新认识客观物质世界,培养科学探索精神。
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: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;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。
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。
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,即电子、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。
重难归纳1.新粒子的发现及特点。
物质是由分子和原子组成的,原子由带负电的电子和带正电的原子核组成,那么反物质的结构是怎样的呢?提示:反物质是由反原子组成的,反原子是由带正电的电子和带负电的原子核组成的。
典例剖析(多选)反物质即质量与原粒子相等、电荷量与原粒子相等但电性相反的物质,如 。有一束质子、反质子、α粒子和反α粒子组成的射线,沿OO'穿过速度选择器后进入匀强磁场B2,形成4条径迹,下列说法正确的是(　　)A.1、2为反粒子的径迹B.3、4为反粒子的径迹C.2为反α粒子的径迹D.4为质子的径迹
解析:由左手定则可知,粒子刚进入磁场时,带正电的粒子在磁场中受到的洛伦兹力向右,粒子向右偏转,带负电的粒子受到的洛伦兹力向左,粒子向左偏转,由题图可知,1、2是反粒子的径迹,3、4是粒子的径迹;粒子先过速度选择器,然后进入磁场,
易错提醒 1.反粒子的质量、寿命、自旋等物理性质与相对应的粒子相同,电荷量相等但电性相反。 2.粒子碰撞过程中满足动量守恒、能量守恒。
解析:反应过程中动量守恒、能量守恒,反应后总能量至少为4mpc2,所以反应前每个质子的能量至少为2mpc2,反应后单个质子的能量至少为mpc2,故选项A、B、C正确,D错误。
1.推理是研究和学习物理的一种重要方法,正电子、负质子、反中子都是反粒子,它们跟通常所说的电子、质子、中子相比较,质量相等、电荷量相等、电性相反(中子和反中子都不带电)。科学家已经发现反氦原子(已知氦原子核中有两个质子和两个中子),你推测反氦原子的结构可能是(　　)A.由两个带负电的质子和两个带正电的电子构成B.由两个带负电的质子、两个电子和两个中子构成C.由两个质子、两个电子和两个中子构成D.由两个带负电的质子、两个带正电的电子和两个不带电的反中子构成
解析:组成反氦原子的粒子与组成氦原子的粒子应具有相同的质量、相等的电荷量但电性相反,据此分析可知反氦原子可能由两个带负电的质子(反质子)、两个带正电的电子(正电子)和两个不带电的反中子构成,选项D正确。
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基本粒子B.强子都是带电粒子C.夸克模型是探究四大类粒子结构的理论D.夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单位答案:D
解析:由于中子、质子是由不同的夸克组成的,它们不再是基本粒子,夸克模型是探究强子结构的理论,不同夸克构成强子,有的强子带电,有的不带电,不同夸克带的电荷不同,可能为 ,说明电子电荷不再是电荷的最小单位,故选项D正确,A、B、C错误。
3.“反物质”是由“反粒子”构成的,“反粒子”与其对应的正粒子有相同的质量和相同的电荷量,但电荷符号相反。据此,若有反α粒子,它的质量数和电荷数分别为(　　)A.-4,-2B.4,-2C.-4,2D.4,2答案:B解析:因“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量、相同的电荷量,但电荷的符号相反,所以反α粒子质量数为4,电荷数为-2,故选项B正确。
4.太阳放出的大量中微子向地球飞来,但实验测定的数目只有理论的三分之一,后来科学家发现中微子在向地球传播的过程中衰变成一个μ子和一个τ子。若在衰变过程中μ子的速度方向与中微子的速度方向一致,则τ子的运动方向(　　)A.一定与μ子的方向相同B.一定与μ子的方向相反C.一定与μ子在同一直线上D.不一定与μ子在同一直线上答案:C
解析:中微子衰变成μ子和τ子的过程中满足动量守恒定律,μ子的速度方向与中微子的速度方向一致,则τ子的运动方向必定也在这条直线上,由于质量关系不确定,则不能确定其速度方向与μ子的方向相同还是相反,故选项C正确。
(1)若认为质子是静止的,测得正电子动量为p1,中子动量为p2,p1、p2方向相同,求反中微子的动量p。(2)若质子质量为m1,中子质量为m2,电子质量为m3,m2>m1。要实现上述反应,反中微子能量至少是多少?(真空中光速为c)答案:(1)p1+p2　(2)(m2+m3-m1)c2