人教2003课标版《8粒子和宇宙》优质课教案下载

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二．教学过程

1．“基本粒子”不基本

（1）1897年：J.J.汤姆孙发现电子

1918年：卢瑟福发现质子

1932年：查德威克发现中子

（2）随着科学的进一步发展，科学家们发现了数以百计的不同种类的新粒子，它们多不是由质子、中子、电子组成的；科学家们又发现质子、中子等本身也有自己的复杂结构。

2．发现新粒子

（1）1932年：安德森发现正电子

1937年：安德森又发现μ子

1947年：法国物理学家发现K介子和π介子

1950年：开始关于超子的研究

（2）简单介绍：粒子加速器、大型粒子对撞机

（3）按照粒子与各种相互作用的不同关系，可以将粒子分为三大类：

①强子：是一种亚原子粒子，参与强相互作用的粒子（如质子），有介子和重子两类。

②轻子：是不参与强相互作用的粒子（如电子和电子中微子、μ子和μ子中微子、τ子和τ子中微子），每种轻子都有对应的反粒子。

③媒介子：是传递各种相互作用的粒子（如光子、中间玻色子、胶子），光子传递电磁相互作用，中间玻色子传递弱相互作用，胶子传递强相互作用。

（4）补充介绍：希格斯玻色子（Higgs?boson），被称为“上帝粒子（God?particle）”，是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子。它是标准模型中最后一种未被发现的粒子，它可以帮助解析为何其它粒子会有质量。

3．夸克模型

（1）夸克（quark）是一种基本粒子，也是构成物质的基本单元。夸克互相结合，形成一种复合粒子，叫强子，强子中最稳定的是质子和中子，它们是构成原子核的单元。由于一种叫“夸克禁闭”的现象，夸克不能够直接被观测到，或是被分离出来；只能够在强子里面找到夸克。就是因为这个原因，我们对夸克的所知大都是来自对强子的观测。

（2）夸克有6种：上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克，它们所带电荷量分别为元电荷的 EMBED Equation.3 或 EMBED Equation.3 ，每种夸克都有对应的反夸克。

（3）基本粒子和相互作用的标准模型

4．宇宙的演化

（1）研究微观世界的粒子物理、量子理论与研究宇宙的理论竟然相互沟通、相互支撑。正如诺贝尔物理学奖获得者格拉肖所说：“隐藏在原子内心的，是宇宙结构的秘密。”

（2）宇宙演化过程：大爆炸 → 夸克、轻子、胶子等 → 强子时代 → 轻子时代 → 核合成时代 → 电子与质子复合成氢原子 → 形成恒星和星系

5．恒星的演化