高中物理5 “基本”粒子课文配套课件ppt

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1.知道电子、中子、质子并不是组成物质的最基本的粒子。(物理观念)2.知道粒子的分类及其作用,了解夸克模型。(物理观念)3.知道夸克是组成强子的成分。(物理观念)
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一、发现新粒子1.直到19世纪末,人们都认为　　　　是组成物质的不可再分的最小微粒。 2.后来认为　　　　、电子、　　　　和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子,把它们叫作“基本粒子”。从20世纪后半期起,将“基本”二字去掉,统称为粒子。 3.1932年发现了　　　　,1937年发现了　　　　,1947年发现了________　　　和　 　　。以及之后的超子等。 
二、粒子的分类1.现在已经发现的粒子达400多种。大体可被分为　　　　、　　　　、规范玻色子和希格斯玻色子几种类别。 2.强子是参与强相互作用的粒子。质子和中子都是强子。3.轻子不参与强相互作用,最早发现的轻子是　　　　。 4.1964年,美国科学家盖尔曼等人提出了夸克模型,认为强子由更基本的成分组成,这种成分叫作　　　　。 
情境链接粒子发展示意图如图所示,为什么现在将“基本”二字去掉,统称为粒子?
提示 随着科学的发展,科学家们发现了很多的新粒子都不是由质子、中子、电子组成的,又发现质子、中子等本身也有自己的复杂结构。所以现在将“基本”二字去掉,统称为粒子。
教材拓展阅读教材P128拓展学习,思考为什么说夸克模型是物理学发展中的一个重大突破?
提示 夸克模型的提出,指出电子电荷不再是电荷的最小单元,即存在分数电荷。
易错辨析(1)质子、中子、电子都是不可再分的基本粒子。(　　)(2)到19世纪末,人们都认为原子是组成物质的不可再分的最小微粒。(　　)(3)轻子的质量一定轻。(　　)(4)核子之间的核力是胶子传递的。(　　)(5)轻子是不参与强相互作用的粒子。(　　)
提示质子和中子是由更基本的夸克组成的。
提示轻子中的τ子比核子的质量还大。
探究点　粒子的发现和分类
已知π+介子、π-介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克 组成的,它们所带电荷量如下表所示,表中e为元电荷。
试探究:(1)π+应由哪两个组成?(2)π-又应由哪两个组成?
要点提示 (1)由于π+介子带有+e的电荷量,应由夸克u和反夸克 组成。
(2)同理π-介子带有-e的电荷量,应由夸克d和反夸克 组成。
1.新粒子的发现及特点
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)和顶夸克(t)。
(4)意义:电子电荷不再是电荷的最小单位,即存在分数电荷。
【例题】 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
下列论断可能正确的是(　　)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
(2023山东日照五莲一中月考)关于粒子,下列说法正确的是(　　)A.强子是参与强相互作用的粒子,中子是最早发现的强子B.质子、中子本身也是复合粒子,它们具有复杂的结构C.电子是带电的强子D.光子是希格斯玻色子
解析 质子是最早发现的强子,故A错误; 质子和中子是由不同的夸克组成的,它们不是最基本的粒子,故B正确;电子是轻子,故C错误;光子是规范玻色子,故D错误。
1.(粒子的分类)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
是电荷的最小单位,故C错误,D正确。
2.(粒子的特点)(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。
3.(粒子的特点)20世纪30年代以来,人们在对宇宙射线的研究中,陆续发现了一些新的粒子,K介子和π介子就是科学家在1947年发现的。K-介子的衰变方程为K-→π0+π-,其中K-介子和π-介子带负电,电荷量等于元电荷的电荷量,π0介子不带电。如图所示,一个K-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,其轨迹为图中的圆弧虚线,K-介子衰变后,π0介子和π-介子的轨迹可能是(　　)
解析 π0介子不带电,在磁场中不偏转,π-介子带负电,在磁场中洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,再根据左手定则及动量守恒判定知,选项A的轨迹可能正确。
4.(粒子的特点)为了探究宇宙起源,科学家将利用阿尔法磁谱仪(AMS)在太空中寻找“反物质”,所谓“反物质”是由“反粒子”构成的。“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量,但电荷的符号相反,则反氢原子是(　　)A.由1个带正电荷的质子和1个带负荷的电子构成B.由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成C.由1个带负电荷的反质子和1个带负电荷的电子构成D.由1个不带电荷的中子和1个带正电荷的正电子构成
解析 反氢原子由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成,故B正确。
5.(夸克的特点)(多选)(2023安徽黄山高二月考)质子与中子都是由三个夸克组成,其中质子由两个上夸克和一个下夸克组成,中子由两个下夸克和一个上夸克组成,形成过程均可类比核聚变。β衰变时,核内的中子转化为一个质子和一个电子,质子质量约为1.672 6×10-27 kg,中子质量约为1.674 9×10-27 kg,电子质量约为9.109 6×10-31 kg,真空中光速c=3.00×108 m/s。下列说法正确的有(　　)
B.弱相互作用是引起β衰变的原因C.上、下夸克的质量差为2.3×10-30 kgD.一次β衰变释放出的能量为1.3×10-14 J