第五章　5　“基本”粒子 学案（学生版+教师版）—2024年春高中物理人教版选择性必修三

5�———�基本”粒子 [学习目标]　 1.了解粒子的发现史。 2.知道粒子的分类及特点(重点)。 3.了解夸克模型。 一、发现新粒子　粒子的分类 1．“基本”粒子 (1)人们认为光子、电子、_____和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子，把它们叫作“基本粒子”。 (2)随着科学的发展，科学家们发现很多新粒子不能看作由质子、_____、电子组成，并发现_____、中子等本身也有自己的复杂的结构。 2．发现新粒子 (1)1932年发现了_____，1937年发现了μ子，1947年发现了K介子和π介子，后来发现了超子等。 (2)实验中发现，存在着这样一类粒子，它们的质量、寿命、自旋等物理性质与过去已经发现的粒子相同，而电荷等其他性质相反，这些粒子叫作_____。 3．粒子的分类 (1)强子：是_____(填“参与”或“不参与”)强相互作用的粒子。_____和_____都是强子。 (2)轻子：_____(填“参与”或“不参与”)强相互作用。_____、电子中微子、μ子、μ子中微子以及τ子和τ子中微子都是已发现的轻子。 (3)规范玻色子：是_____各种相互作用的粒子，如_____、中间玻色子(W和Z玻色子)、胶子。 (4)希格斯玻色子：是希格斯场的量子激发。 例1　为了探究宇宙起源，科学家将利用阿尔法磁谱仪(AMS)在太空中寻找“反物质”，所谓“反物质”是由“反粒子”构成的。“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量，但电荷的符号相反，则反氢原子是(　　) A．由1个带正电荷的质子和1个带负荷的电子构成 B．由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成 C．由1个带负电荷的反质子和1个带负电荷的电子构成 D．由1个不带电荷的中子和1个带正电荷的正电子构成 二、夸克与粒子物理标准模型 1．夸克、夸克模型：1964年，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_____。 2．夸克的种类：上夸克(u)、下夸克(d)、奇异夸克(s)、粲夸克(c)、底夸克(b)和顶夸克(t)。 3．意义：电子电荷不再是电荷的最小单元，即存在分数电荷。 4．粒子物理标准模型是一整套关于_____的理论。其中，_____、_____、_____和_____是组成物质的几类最基本的粒子。 例2　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，它们的带电荷量如表所示，表中e为元电荷。 粒子 π＋ π－ u d 带电荷量 ＋e －e ＋ － － ＋ 下列说法正确的是(　　) A．π＋由u和组成 B．π＋由d和组成 C．π－由u和组成 D．π－由d和u组成 例3　质子和中子属于强子，强子是由更基本的粒子———夸克组成。根据夸克模型，夸克有6种，它们是上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克。它们的带电荷量分别为－或＋e，电荷量e为元电荷。已知一个质子由两个上夸克和一个下夸克组成，一个中子由两个下夸克和一个上夸克组成。则下列说法正确的是(　　) A．上夸克的电荷量为＋ B．上夸克的电荷量为－ C．下夸克的电荷量为＋ D．以上选项全部错误 例4　(2022·江苏沛县高二月考)太阳放出的大量中微子向地球飞来，但实验测定的数目只有理论的三分之一，后来科学家发现中微子在向地球传播过程中衰变成一个μ子和一个τ子。若在衰变过程中μ子的速度方向与中微子原来的方向一致，则τ子的运动方向(　　) A．一定与μ子同方向 B．一定与μ子反方向 C．一定与μ子在同一直线上 D．不一定与μ子在同一直线上 5�———�基本”粒子 [学习目标]　1.了解粒子的发现史。2.知道粒子的分类及特点(重点)。3.了解夸克模型。 一、发现新粒子　粒子的分类 1．“基本”粒子 (1)人们认为光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子，把它们叫作“基本粒子”。 (2)随着科学的发展，科学家们发现很多新粒子不能看作由质子、中子、电子组成，并 ... ...