【课堂新坐标】2016-2017学年高中物理沪科版选修3-5课件：第4章 4.4 粒子物理与宇宙的起源.pptVIP

引力 原恒星 7×106K 相对稳定 1×108K 红巨星 白矮星 黑洞 热 √ × × 学业分层测评(十五) 点击图标进入… 知识点一 知识点二 学业分层测评 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.知道人类对“基本粒子”的认识过程，初步了解粒子物理学的发展.(重点) 2.了解夸克模型及夸克的种类，知道各种夸克的带电情况.(重点) 3.初步了解宇宙的演化过程和黑洞，知道现代宇宙大爆炸理论的观点.(重点) 粒 子 世 界 电子 中子 射线 新粒子 μ子 k介子 π介子 400多种 盖尔曼 夸克 奇异夸克 顶夸克 最小单元 强相互作用 质子 介子 强相互作用 电子 τ子 光子 胶子 高能加速器 粒子探测器 3×109eV × √ √ 发现时间 1932年 1937年 1947年 20世纪60 年代后 新粒子 反粒子 μ子 K介子 与π介子 超子 基本特点 质量与相对应的粒子相同而电荷及其他一些物理性质相反 比质子的质量小　 质量介于电子与核子之间 其质量比质子大　 分类 参与的相互作用 发现的粒子 备注 强子 参与强相互作用 质子、中子、介子、超子 强子有内部结构，由“夸克”构成；强子又可分为介子和重子 轻子 不参与强相互作用 电子、电子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子 未发现内部结构 媒介子 传递各种相互作用 光子、中间玻色子、胶子 光子、中间玻色子、胶子分别传递电磁、弱、强相互作用 宇 宙 和 恒 星 的 演 化 高温 密度 大爆炸 从密到疏 4.4　粒子物理与宇宙的起源 [先填空] 1.对粒子的认识过程 (1)“基本粒子”：知道原子核的组成之后，人们以为、质子、等是组成物质的最基本的粒子. (2)新粒子的发现 1912年，赫斯证实有从宇宙空间射来，之后，许多物理学家对宇宙射线研究发现了一些. ②人们用高能加速器实验，发现了更多的新粒子，如1937年发现，1947年发现了和，此后又发现了子，现在已发现的粒子总数达. 2.夸克模型 (1)夸克：1964年美国物理学家提出了强子的夸克模型，认为强子是由构成的. (2)分类：上夸克、下夸克、、粲夸克、底夸克、；上夸克、下夸克带的电荷量分别为元电荷的. (3)意义：电子电荷不再是电荷的，即存在分数电荷，但人们还无法获得自由的夸克. ＋e或－e 4.加速器和粒子物理：粒子物理学研究的工具是和.高能加速器是指能使粒子能量达到以上的加速器. 3.粒子的类型 (1)强子：参与，包括、中子、和超子. (2)轻子：不参与，包括、μ子、以及与之相联系的三种中微子. (3)传递相互作用的粒子：包括传递电磁作用的、传递弱相互作用的中间玻色子W±、Z0，以及传递强相互作用的. [再判断] 1.质子、中子、电子都是不可再分的基本粒子.() 2.质子和反质子的电量相同，电性相反.() 3.按照夸克模型，电子所带电荷不再是电荷的最小单元.() [后思考] 1.为什么说基本粒子不基本？ 【提示】　一方面是因为这些原来被认为不可再分的粒子还有自己的复杂结构，另一方面是因为新发现的很多种新粒子都不是由原来认为的那些基本粒子组成的. 2.什么是反粒子？所有的粒子都存在反粒子吗？ 【提示】　实验发现，许多粒子都有和它质量相同而电荷及其他一些物理量相反的粒子，叫反粒子.按照粒子的对称性，有一个粒子，就应该有一个反粒子. [核心点击] 1.新粒子的发现及特点 2.粒子的分类 3.两点提醒 (1)质子是最早发现的强子，电子是最早发现的轻子，τ子的质量比核子的质量大，但力的性质决定了它属于轻子. (2)粒子具有对称性，有一个粒子，必存在一个反粒子，它们相遇时会发生“湮灭”，即同时消失而转化成其他的粒子. 4.加速器的种类有：(1)回旋加速器，(2)直线加速器，(3)对撞机. 1.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.强子中也有不带电的粒子 C.夸克模型是探究三大类粒子结构的理论 D.夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单位 E.超子的质量比质子的质量还大 【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错误，B正确；夸克模型是研究强子结构的理论，不同夸克带电不同，分别为＋e和－，说明电子电荷不再是电荷的最小单位，C错误，D正确；超子属于强子，其质量比质子质量还大些，E正确. 【答案】　BDE 2.在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出.中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测.1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中H的核反应，间接地证实了中微子的存在.