5.5 “基本”粒子-2023-2024学年高二物理（人教版2019选择性必修第三册）（共22张ppt)

(课件网) §5 “基本”粒子 第五章 原子核 目录 CONTENTS 发现新粒子 01 粒子的分类 03 思考与讨论： 图中显示的是质子对质子碰撞后粒子的轨迹。20世纪，人们通过对粒子碰撞和宇宙线的观测，发现了很多新粒子。这些新发现的粒子分为哪几类？彼此间有什么关系？ 发现新粒子 01 一、发现新粒子 1.发现历史： 直到19世纪末，人们都认为原子是组成物质的不可再分的最小微粒。后来发现了电子、质子和中子，并且知道了原子核和电子组成了原子，质子和中子组成了原子核。于是许多人认为光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子，并把它们叫作“基本粒子”。然而，随着科学的进一步发展，科学家们认识到这些粒子并不“基本”。 道尔顿（原子） 汤姆孙（电子） 卢瑟福（质子） 查德威克（中子） 一、发现新粒子 2.发现新粒子： 从20 世纪30 年代以来，人们在对宇宙线的研究中陆续发现了一些新的粒子。 大型强子对撞机 粒子的分类 02 二、粒子的分类 1.强子：参与强相互作用的粒子。质子和中子都是强子。 4.希格斯玻色子：希格斯场的量子激发。基本粒子因与希格斯场耦合而获得质量。 2.轻子：轻子不参与强相互作用。 最早发现的轻子是电子，后来发现的轻子有电子中微子、μ子、μ子中微子以及τ子和τ子中微子。 3.规范玻色子：是传递各种相互作用的粒子， 如光子、中间玻色子（W和Z玻色子）、胶子。 拓展学习： 原子核的结构 夸克与粒子物理标准模型 拓展学习： 标准模型中最基本的粒子类型 夸克 规范玻色子 轻子 希格斯玻色子 夸克与粒子物理标准模型 在粒子物理学领域杰出的华人科学家： 王淦昌 丁肇中 李政道 杨振宁 赵忠尧 谢玉铭 吴健雄 课堂练习 03 1．以下说法正确的是（　　）A．最早发现的轻子是电子，最早发现的强子是中子B．质子、中子、介子和超子都属于强子C．现代实验发现强子、轻子都有内部结构D．τ子质量比核子质量大，τ子不属于轻子 B 【答案】B【详解】A．最早发现的强子是质子，最早发现的轻子是电子，A错误；C．强子有内部结构，由夸克组成，现代实验还没有发现轻子的内部结构，C错误；BD．质子、中子、介子、超子都属于强子，τ子质量比核子质量大，但仍属于轻子，D错误，B正确。故选B。 2．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基本粒子B．强子都是带电粒子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 D 【答案】D 【详解】由于中子、质子是由不同的夸克组成的，它们不再是基本粒子，夸克模型是探究强子结构的理论，不同夸克构成强子，有的强子带电，有的不带电，不同夸克带电不同，可能为 或 ，说明电子电荷不再是电荷的最小单位. A. 电子、质子和中子是组成物质的不可再分的基本粒子，与结论不相符，选项A错误； B. 强子都是带电粒子，与结论不相符，选项B错误； C. 夸克模型是探究三大类粒子结构的理论，与结论不相符，选项C错误； D. 夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单位，与结论相符，选项D正确； 3．根据宇宙大爆炸的理论，在宇宙形成之初是“粒子家族”尽显风采的时期，那么在大爆炸之后最早产生的粒子是（ ）A．夸克、轻子、胶子等粒子B．质子和中子等强子C．光子、中微子和电子等轻子D．氢核、氘核、氦核等轻核 A 【答案】A【详解】宇宙形成之初产生了夸克、轻子和胶子等粒子，之后又经历了质子和中子等强子时代，再之后是自由的光子、中微子、电子大量存在的轻子时代，再之后是中子和质子结合成氘核，并形成氦核的核时代，之后电子和质子复合成氢原子，最后形成恒星和星系，因此A正确，B、C、D的产生都在A之后，故B、C、D错． 4．目 ... ...