高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册5 “基本”粒子公开课教学设计及反思

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册5 “基本”粒子公开课教学设计及反思，共5页。教案主要包含了发现新粒子，粒子的分类，拓展提高等内容，欢迎下载使用。
备课人
学科
物理
课题
5.5“基本”粒子
教学内容分析
本节主要介绍粒子物理学发展过程中的一些基本知识，如人类发现的四类粒子和夸克模型，要求学生了解就好。在课堂教学中可以运用表格的形式集中展现粒子的种类。
学情分析
学生在进入“基本粒子”这一章节前，已经对原子、分子等宏观物质的结构有了一定的了解。但是，对于构成原子的微观粒子——基本粒子，学生可能缺乏直观的认识和深入的理解。此外，由于基本粒子的概念比较抽象，学生可能会觉得难以理解。
教学目标
物理观念∶从宏观到微观认识粒子的结构，形成的关于粒子、粒子与相互作用、夸克模型等的基本认识。
科学思维∶能够分清粒子大小的数量级以及相互组成的关系，知道当前还有许多新粒子被不断发现。
科学探究：通过研究宇宙射线和强子对撞机，是发现新粒子的两种方法。
科学态度与责任∶研究微观粒子认识自然的方式之一，粒子是不断发展的，具有相对持久性和普适性。我们要把粒子思想应用与实际生活中。
教学重难点
教学重点：发现新粒子，粒子的分类。
教学难点：发现新粒子，粒子的分类。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
新课导入
图中显示的是质子对质子碰撞后粒子的轨迹。20世纪，人们通过对粒子碰撞和宇宙线的观测，发现了很多新粒子。这些新发现的粒子分为哪几类？彼此间有什么关系？
学生观看课件并思考
引入新课内容，激发学生好奇心
新课教学
一、发现新粒子
1、部分新粒子的实验发现年代
1931——1970年发现的新粒子
1971——2001年发现的新粒子
1932年发明的粒子加速器，能使带电粒子加速到很高的能量。让这些高能粒子彼此对撞，就能产生更多的粒子，这种装置称为对撞机。
现在已经发现的粒子达到400多种。
反粒子
粒子的质量、寿命、自旋等物理性质与过去发现的粒子相同，电荷等其他性质相反。
由反粒子构成的物质叫反物质
反粒子（反物质）最显著的特点是当它们与相应的正粒子（物质）相遇时，会发生“湮灭”，即同时消失而转化成其他的粒子。
威尔逊云室里正电子“轨迹”
阅读材料，学习人类发现各种粒子的过程。
通过学习粒子的发现过程，明白科学的发展是一个不断质疑推翻原有不准确的结果，并不断进步的过程。
二、粒子的分类
根据相互作用的性质分类：
规范玻色子：传递各种相互作用的粒子。
4、希格斯玻色子：希格斯场的量子激发。
希格斯玻色子别称上帝粒子，是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子。
2012年7月4日科学家宣布发现了一个新粒子，与希格斯玻色子特征有吻合之处。
现在已经发现的粒子达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。
阅读材料，理解各种粒子的特点。
通过对“基本”粒子发现过程的学习，学会各种粒子的分类，体会科学的进步。
三、拓展提高
夸克与粒子物理标注模型
夸克模型的提出是物理学发展中的一个重大突破，它指出电子电荷不再是电荷的最小单元，即存在分数电荷。
夸克模型
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，这种成分叫作夸克。
质子 中子
重子（三个夸克组成）
夸克模型的意义
夸克的“禁闭”：
夸克不能以自由的状态单个出现
夸克模型的提出是物理学发展中的一个重大突破，它指出电子电荷不再是电荷的最小单元，即存在分数电荷。
在夸克模型的基础上，科学家们发展出了描述强相互作用的系统理论——量子色动力学。
以量子色动力学和电弱统一理论为核心，人们已经完成了一整套关于粒子的理论，称为粒子物理标准模型。
粒子物理标准模型
标准模型和大量实验吻合得很好，取得了很大的成功。在标准模型中，夸克、轻子、规范玻色子和希格斯玻色子是组成物质的几类最基本的粒子。
小试牛刀
【例题】关于粒子，下列说法正确的是( D )
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．强子都是带电的粒子
C．夸克模型是研究各类粒子结构的理论
D．夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单位
成课堂练习
课堂总结
一、“基本”粒子不基本
粒子的发现历程
二、粒子的分类
强子；轻子；规范玻色子；希格斯玻色子
三、夸克模型
学生总结本节课知识点
帮助学生形成知识框架，便于理解记忆。
板书设计
作业设计
作业分为两块，一是课堂练习，旨在对本堂课学习中基础知识进行检测，二是分层练习，分层次的训练学生对知识的掌握情况。
教学反思与评价
本节内容有很多知识相对抽象，课堂教学以讲授为主，并加以适当的补充介绍，使内容更象形象。物质是由分子构成，而分子由原子构成，原子是由原子核和核外电子，原子核由中子和质子构成，而电子、中子、质子都还是有结构的。通过这一过程让学生了解到人类对物质结构的认识是不断深入的，了解到认识无止境。培养热爱探索的精神。