资源描述：
《2019_2020学年高中物理第三章7粒子物理学简介（选学）课件教科版.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、7粒子物理学简介(选学)1.初步了解粒子物理学的基础知识,知道基本粒子的分类及夸克模型.2.了解产生高速粒子的设备——加速器.3.在学习中了解、感受科学发展过程中蕴藏着的科学和人文精神.现在我们已发现的粒子达400多种,难道它们都是“基本粒子”吗?特别是参与强相互作用的粒子,形形色色,种类繁多,你了解这些粒子吗?提示:根据物理学发展过程可知:科学家们发现许多新粒子不是由质子、中子、电子组成的;科学家们发现质子、中子等粒子本身也有复杂结构,所以说“基本粒子”不是组成物质的不可再分的最基本的粒子.1.基本粒子的分类
2、现在已发现的粒子分为媒介子、轻子和强子.电子属于轻子,不参与强相互作用.人们最早发现的强子是质子和中子,强子是指一切参与强相互作用的粒子.2.夸克模型1964年美国物理学家盖尔曼提出了强子结构的夸克模型,它认为强子是由更基本的3种夸克组成的,分别是上夸克(u)、下夸克(d)和奇异夸克(s).各种夸克都有相应的反夸克.强子是由这3种夸克和相应的反夸克组成的.每个夸克的电荷量都不是e(元电荷)的整数倍,(c)、底夸克(b)和顶夸克(t).3.加速器粒子加速器是用人工方法产生高速粒子的设备.目前通用的加速器有20多种
3、,按加速粒子的路径大致可分为两类:一类是直线加速器,其中带电粒子沿直线运动;一类是回旋加速器,带电粒子沿圆弧运动,并反复加速.(1)直线加速器是一种用高频电场加速带电粒子的谐振加速器.(2)回旋加速器是一种用固定频率的高频电场加速在圆弧轨道中运动的带电粒子,以获得高能粒子的设备.(3)对撞机是能够实现两束相对运动的粒子对撞的设备.近几十年来发展起来的高能加速器,多数是对撞机.粒子的分类按照粒子与各种相互作用的关系,分类如下表所示:根据粒子参与的相互作用进行分类,而不是根据粒子质量,如τ子的质量比核子的质量大,但
4、从力的性质分析它仍属于轻子.类型一类型二类型三粒子的分类【例题1】(多选)自然界存在着四种基本相互作用,根据粒子参与相互作用的性质可以把粒子分为三类,下列与之相关的说法正确的是()A.传递强相互作用的是胶子,强子是指一切参与强相互作用的粒子B.传递弱相互作用的是中间玻色子,不参与强相互作用的粒子是轻子C.电子、中微子都属于轻子,轻子都有自己的反粒子D.人们最早发现的强子是质子和中子类型一类型二类型三解析:胶子和中间玻色子以及假定的“引力子”被称为媒介子,它们是四种基本相互作用的传递媒介,共13种.不参与强相互作
5、用的粒子,被称为轻子,如电子、中微子等共6种,加上它们各自的反粒子,共有12种.强子是指一切参与强相互作用的粒子,已发现的几百种粒子大部分都是强子,人们最早发现的强子是质子和中子.故题目所给的四个选项均正确.答案:ABCD题后反思:了解基本的分类情况,有意识地适当记忆,这样才能够快速准确地解答此问题.类型一类型二类型三夸克模型的认识【例题2】目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸荷,下列论断正确的是()A.质子由1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B.质子由2个u夸克和1个d夸
6、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1个u夸克和1个d夸克组成类型一类型二类型三解析:由于强子是由不同夸克组成的,而夸克可带分数电荷量,由此可根据强子(如质子、中子)的带电特性,确定其组成情况.由于质子是带电荷量为e的正电荷,则由两个u夸克和一个d夸克组成,其总电荷量为e;中子不带电,则由一个u夸克和两个d夸克组成,其总电荷量为0.故B正确.答案:B题后反思:明确质子带一个单位的正电荷,中子不带
7、电,以及u夸克和d夸克所带的电荷量是解决该类问题的关键.类型一类型二类型三加速器的了解【例题3】(多选)下列关于加速器的说法正确的是()A.粒子加速器是用人工方法产生高速粒子的设备B.高能量的粒子束成为人们认识物质深层结构的主要工具,人们需要通过粒子加速器获得高能粒子C.目前通用的粒子加速器中,按加速粒子的路径大致可分为三类,一类是直线加速器,一类是回旋加速器,再就是对撞机D.目前通用的粒子加速器中,按加速粒子的路径大致可分为两类,一类是直线加速器,一类是回旋加速器类型一类型二类型三解析:粒子加速器是用人工方法
8、产生高速粒子的设备,天然放射性物质放出的粒子能量不高,不能满足科研的需要,人们通过粒子加速器在目前已经能将电子、质子等带电粒子加速到接近光速,这些高能量的粒子束成为人们认识物质深层结构的主要工具.通用的粒子加速器中,按加速粒子的路径分为直线加速器、回旋加速器两种.答案:ABD题后反思:加速器是“打碎粒子的工具”,使人们发现了不少新粒子,人们对微观物质世界的认识也随着加速器的出现在逐步深
