2022年高三物理教案：《基本粒子》.docx

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1、2022年高三物理教案：基本粒子凡事力争最好的可能性，但必需做最坏的打算。做创新的科研工作更是如此。下面是我为您举荐高三物理教案：基本粒子。三维教学目标1、学问与技能（1）了解构成物质的基本粒子及粒子物理的发展史；（2）初步了解宇宙的演化过程及宇宙与粒子的和谐统一。2、过程与方法（1）感知人类（科学家）探究宇宙奇妙的过程和方法；（2）能够突破传统思维重新相识客观物质世界。3、情感、看法与价值观（1）让学生真正感受到自然的和谐统一并深知创建和谐社会的必要性；（2）培育学生的科学探究精神。教学重点：了解构成物质的粒子和宇宙演化过程教学难点：各种微观粒子模型的理解教学方法：老师启发、引导，学生探讨、

2、沟通。（一）引入新课宇宙的起源始终是天文学中困难而又有启发性的问题。宇宙学中大爆炸论的基本观点是宇宙正在膨胀，要了解宇宙更早期的状况，我们必需探讨组成物质的基本粒子。问题1：现在我们所知的构成物体的最小微粒是什么?（构成物体的最小微粒为原子，不行再分）其实直到19世纪末，人们都认为原子是组成物质不行分的最小微粒。20世纪初人们发觉了电子，并认为原子并不是不行以再分，而且提出了原子结构模型的探讨。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，原子核由质子与中子构成。（二）进行新课1、基本粒子 不 基本18101年汤姆生发觉电子，1911年卢瑟福提

3、出原子的核式结构。继而我们发觉了光子，并认为光子、电子、质子、中子是组成物质的不行再分的粒子，所以把它们叫基本粒子。那么随着科学技术的发展它们还是不是真正意义上的基本粒子呢?2、发觉新粒子20世纪30年头以来，人们对宇宙线的探讨中发觉了一些新的粒子。看教材（103页发觉新粒子）思索：（1）从宇宙线中发觉了哪些粒子?这些粒子有什么特点?（2）通过科学核物理试验又发觉了哪些粒子?（3）什么是反粒子?（4）现在可以将粒子分为哪几类?提示：（1）1932年发觉正电子；1937年发觉μ子；1947年发觉K介子与π介子。（2）试验中发觉了很多反粒子，现在发觉的粒子多达400多种。（3）很多粒子

4、都存在着质量与它相同而电荷及其他一些物理性质相反的粒子，叫做反粒子。（4）按粒子与各种相互作用的关系，可分为三大类：强子、轻子和媒介子。说明：强子：是参加强相互作用的粒子。 （强子又分为介子和重子）轻子：轻子是不参加强相互作用的粒子。媒介子：传递各种相互作用的粒子。举例：强子：质子、中子轻子：电子、电子中微子媒介子：光子、胶子激发学生了解相关学问，更进一步了解这个世界。比较三类粒子，让学生形成直观的相识，知道三类粒子的主要作用。3、夸克模型问提：上述粒子是不是最小单位，有没有内部结构呢?看教材（第104页夸克模型）1964年提出夸克模型，认为强子由更基本的成分组成，这种成分叫做夸克（quark

5、）。夸克模型经过几十年的发展，已被多数物理学家接受。那么，现代科学认为夸克有哪几种?有什么特征?提示：（1）上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克、顶夸克。（2）夸克带电荷为元电荷的 或 倍点评：提示学生现代科学不仅发觉6种夸克而且发觉了反夸克存在的证据。使学生知道学问的学习和科学的探究是无止境的。提示：科学家们还未捕获到自由的夸克。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。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。而另一方面也说明科学正由于一个一个的突破才使得科学得到进一

6、步的发展。例1：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 或反夸克 ）组成的，它们的带电荷量如下表所示，表中e为元电荷。π+ π- u d带电量 +e -e下列说法正确的是（ ）（2022全国）A.π+由u和 组成 B.π+由 和d组成C.π-由u和 组成 D.π-由 和d组成解析：依据各种粒子带电状况，π的带应为u和d（+或-）所以选AD归纳：基本粒子不基本（列出框架图）点评：逐步突现物质世界的微观与宏观的和谐统一。4、宇宙的演化、恒星的演化前面我们提到要了解宇宙起源需了解物质的组成的粒子，这是因为在物理

7、学中探讨微观世界的粒子物理、量子理论，与探讨宇宙的理论竟然相互沟通、相互支撑。阅读教材（第105页宇宙演化）并要求学生初步了解宇宙演化的发展过程。（1）宇宙演化过程和恒星演化过程宇宙大爆炸后，粒子家族（宇宙形成之初）：10-44秒后，温度1032K，产生夸克、轻子、胶子等→10-6秒后温度1013K，夸克构成了质子和中子等（强子时代）→温度为1011K时，少量夸克，光子、大量中微子和电子存在（轻子时代）→温度109K时进入核合成时代→温度降到3000K时，电子与质子复合成氢原子→冷却，出现了宇宙尘埃 密集尘埃→星云团 起先发光&rar

8、r;一颗恒星诞生。恒星收缩升温→热核反应成氦→氢大部分聚变为氦→收缩→氦聚合成碳→（类似）直到产生铁元素。恒星最终的归宿：恒星质量小于太阳1.4倍→白矮星恒星质量是太阳1.42倍→中子性5、课堂练习（可选为例题）练习1：目前普遍认为，质子和中子都由被称为μ夸克和d夸克的两类夸克组成，μ夸克带电量为2e/3，d夸克带电量为-e/3，e为元电荷，则下列论断可能的是（ B ）A.质子由1个μ夸克和1个d夸克组成，中子由1个μ夸克和2个d夸克组成B.质子由2个μ夸克和1个d夸克组成，中子由1个μ夸

9、克和2个d夸克组成C.质子由1个μ夸克和2个d夸克组成，中子由2个μ夸克和1个d夸克组成D.质子由2个μ夸克和1个d夸克组成，中子由1个μ夸克和1个d夸克组成练习2： 介子衰变方程为： →π-+πo其中 介子和π-介子带负的基元电荷，πo介子不带电，如图所示，一个 介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧Ap，衰变后产生的π-介子的轨迹为圆弧pB，两轨迹在p点相切，它们半径Rk-与Rπ-之比为2：1（πo介子的轨迹未画出）由此可知π-的动量大小与πo的动量大小之比为（ C）A.1：1 B.1：2 C.1：3 D.1：6第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页