高中物理 《粒子物理与宇宙的起源》教案 沪科版选修3-5

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1、§4.4粒子物理与宇宙的起源【教学目标】知识与技能1、了解物质结构的层次及粒子物理学的发展简史；2、初步了解宇宙的暴胀和恒星的演化过程；3、初步理解宇观世界与微观世界的和谐统一。过程与方法1、通过了解人类（科学家）探究宇宙奥秘的过程和方法，了解粒子物理和宇宙起源方面的知识；2、通过学习能够突破传统思维重新认识客观物质世界。情感、态度与价值观1、让学生真正感受到自然的和谐统一，了解科学研究的成果和前景方向；2、培养学生的科学探索精神，树立辩证科学的世界观。【教学重点】1、了解物质结构的层次及粒子物理学的发展简史；了解宇宙的暴胀和恒星的演化过程；

2、2、了解物质世界的统一性与和谐性。【教学方法】读书自学法+指导性讲授【教学过程】问题引入问题1：现在我们所知的构成物体的最小微粒是什么？其实直到19世纪末，人们都认为原子是组成物质不可分的最小微粒。20世纪初人们发现了电子，并认为原子并不是不可以再分，而且经过许多科学家的探究提出了原子结构模型。问题2：现在我们认为原子是什么结构模型，由什么组成？现在我们认为原子是核式结构，说明原子可再分。且知道原子核由质子与中子构成。指导学生阅读教材P.81~83粒子世界基本粒子概念的提出：基本粒子是否基本？发现新粒子：右图标示了微观粒子的空间尺度：n夸

3、克夸克是什么？有哪些种类？上夸克（u）：电量+e下夸克（d）：电量-e奇异夸克（s）：粲夸克（c）：底夸克（b）：顶夸克（t）：n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。科学家们还未捕捉到自由的夸克。夸克不能以自由的状态单个出现，这种性质称为夸克的“禁闭”。能否解放被禁闭的夸克，是物理学发展面临的一个重大课题。n例析：质子、中子及其它一些粒子的组成：n加速器和粒子物理粒子物理学研究的工具：高能加速器粒子探测器指导学生阅读教材暴胀的宇宙宇宙演化的大爆炸假设n恒星的演化星际物质→星云→原恒星

4、→恒星的“中年”→红巨星→恒星的末期（白矮星、中子星、黑洞）n小粒子与大宇宙空间尺度：时间尺度：联系与交汇：指导学生阅读教材n四种相互作用强相互作用电磁相互作用弱相互作用引力相互作用n物理学家的进一步追求：把四种各有特色的相互作用再综合在一个统一的理论体系中。【课堂小结】1、物质结构的更深层次2、暴胀的宇宙和恒星的演化3、物质世界的统一性4、物理学家的追求【课后作业布置】（1）阅读教材P.76：多学一点《反物质》阅读教材P.74：信息浏览《丁肇中的实验研究》（2）课外作业：思考与探究教材P.74：家庭作业与活动1、2、3