1.知道電子、中子、質(zhì)子并不是組成物質(zhì)的最基本的粒子。(物理觀念)2.知道粒子的分類及其作用,了解夸克模型。(物理觀念)3.知道夸克是組成強子的成分。(物理觀念)
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一、發(fā)現(xiàn)新粒子1.直到19世紀(jì)末,人們都認(rèn)為    是組成物質(zhì)的不可再分的最小微粒。?2.后來認(rèn)為    、電子、    和中子是組成物質(zhì)的不可再分的最基本的粒子,把它們叫作“基本粒子”。從20世紀(jì)后半期起,將“基本”二字去掉,統(tǒng)稱為粒子。?3.1932年發(fā)現(xiàn)了    ,1937年發(fā)現(xiàn)了    ,1947年發(fā)現(xiàn)了________   和    。以及之后的超子等。?
二、粒子的分類1.現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的粒子達400多種。大體可被分為    、    、規(guī)范玻色子和希格斯玻色子幾種類別。?2.強子是參與強相互作用的粒子。質(zhì)子和中子都是強子。3.輕子不參與強相互作用,最早發(fā)現(xiàn)的輕子是    。?4.1964年,美國科學(xué)家蓋爾曼等人提出了夸克模型,認(rèn)為強子由更基本的成分組成,這種成分叫作    。?
情境鏈接粒子發(fā)展示意圖如圖所示,為什么現(xiàn)在將“基本”二字去掉,統(tǒng)稱為粒子?
提示 隨著科學(xué)的發(fā)展,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了很多的新粒子都不是由質(zhì)子、中子、電子組成的,又發(fā)現(xiàn)質(zhì)子、中子等本身也有自己的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。所以現(xiàn)在將“基本”二字去掉,統(tǒng)稱為粒子。
教材拓展閱讀教材P128拓展學(xué)習(xí),思考為什么說夸克模型是物理學(xué)發(fā)展中的一個重大突破?
提示 夸克模型的提出,指出電子電荷不再是電荷的最小單元,即存在分?jǐn)?shù)電荷。
易錯辨析(1)質(zhì)子、中子、電子都是不可再分的基本粒子。(  )(2)到19世紀(jì)末,人們都認(rèn)為原子是組成物質(zhì)的不可再分的最小微粒。(  )(3)輕子的質(zhì)量一定輕。(  )(4)核子之間的核力是膠子傳遞的。(  )(5)輕子是不參與強相互作用的粒子。(  )
提示質(zhì)子和中子是由更基本的夸克組成的。
提示輕子中的τ子比核子的質(zhì)量還大。
探究點 粒子的發(fā)現(xiàn)和分類
已知π+介子、π-介子都是由一個夸克(夸克u或夸克d)和一個反夸克(反夸克 組成的,它們所帶電荷量如下表所示,表中e為元電荷。
試探究:(1)π+應(yīng)由哪兩個組成?(2)π-又應(yīng)由哪兩個組成?
要點提示 (1)由于π+介子帶有+e的電荷量,應(yīng)由夸克u和反夸克 組成。
(2)同理π-介子帶有-e的電荷量,應(yīng)由夸克d和反夸克 組成。
1.新粒子的發(fā)現(xiàn)及特點
3.夸克模型(1)夸克的提出:1964年美國物理學(xué)家蓋爾曼提出了強子的夸克模型,認(rèn)為強子是由夸克構(gòu)成的。(2)夸克的種類:上夸克(u)、下夸克(d)、奇異夸克(s)、粲夸克(c)、底夸克(b)和頂夸克(t)。
(4)意義:電子電荷不再是電荷的最小單位,即存在分?jǐn)?shù)電荷。
【例題】 目前普遍認(rèn)為,質(zhì)子和中子都是由被稱為u夸克和d夸克的兩類夸
下列論斷可能正確的是(  )A.質(zhì)子由1個u夸克和2個d夸克組成,中子由1個u夸克和2個d夸克組成B.質(zhì)子由2個u夸克和1個d夸克組成,中子由1個u夸克和2個d夸克組成C.質(zhì)子由1個u夸克和2個d夸克組成,中子由2個u夸克和1個d夸克組成D.質(zhì)子由2個u夸克和1個d夸克組成,中子由2個u夸克和1個d夸克組成
(2023山東日照五蓮一中月考)關(guān)于粒子,下列說法正確的是(  )A.強子是參與強相互作用的粒子,中子是最早發(fā)現(xiàn)的強子B.質(zhì)子、中子本身也是復(fù)合粒子,它們具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)C.電子是帶電的強子D.光子是希格斯玻色子
解析 質(zhì)子是最早發(fā)現(xiàn)的強子,故A錯誤; 質(zhì)子和中子是由不同的夸克組成的,它們不是最基本的粒子,故B正確;電子是輕子,故C錯誤;光子是規(guī)范玻色子,故D錯誤。
1.(粒子的分類)關(guān)于粒子,下列說法正確的是(  )A.電子、質(zhì)子和中子是組成物質(zhì)的不可再分的最基本的粒子B.強子都是帶電粒子C.夸克模型是探究輕子結(jié)構(gòu)的理論D.夸克模型說明電子電荷不再是電荷的最小單位
解析 由于質(zhì)子、中子是由不同夸克組成的,它們不是最基本的粒子,不同夸克構(gòu)成強子,有的強子帶電,有的強子不帶電,故A、B錯誤;夸克模型是研
是電荷的最小單位,故C錯誤,D正確。
2.(粒子的特點)(多選)下列說法正確的是(   )A.目前還未發(fā)現(xiàn)輕子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)B.自然界存在著的能量守恒定律、動量守恒定律及電荷守恒定律,對粒子不適用C.反粒子與其對應(yīng)的粒子相遇時,會發(fā)生湮滅現(xiàn)象D.強子是參與強相互作用的粒子,質(zhì)子是最早發(fā)現(xiàn)的強子
解析 現(xiàn)代實驗中還沒有發(fā)現(xiàn)輕子的內(nèi)部結(jié)構(gòu),故A正確;能量守恒定律等對粒子也適用,故B錯誤;反粒子與其相應(yīng)的粒子帶等量異種電荷,反粒子與其對應(yīng)的粒子相遇時會發(fā)生湮滅現(xiàn)象,故C正確;質(zhì)子是最早發(fā)現(xiàn)的強子,故D正確。
3.(粒子的特點)20世紀(jì)30年代以來,人們在對宇宙射線的研究中,陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些新的粒子,K介子和π介子就是科學(xué)家在1947年發(fā)現(xiàn)的。K-介子的衰變方程為K-→π0+π-,其中K-介子和π-介子帶負(fù)電,電荷量等于元電荷的電荷量,π0介子不帶電。如圖所示,一個K-介子沿垂直于磁場的方向射入勻強磁場中,其軌跡為圖中的圓弧虛線,K-介子衰變后,π0介子和π-介子的軌跡可能是(  )
解析 π0介子不帶電,在磁場中不偏轉(zhuǎn),π-介子帶負(fù)電,在磁場中洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動,再根據(jù)左手定則及動量守恒判定知,選項A的軌跡可能正確。
4.(粒子的特點)為了探究宇宙起源,科學(xué)家將利用阿爾法磁譜儀(AMS)在太空中尋找“反物質(zhì)”,所謂“反物質(zhì)”是由“反粒子”構(gòu)成的?!胺戳W印迸c其對應(yīng)的正粒子具有相同的質(zhì)量和相同的電荷量,但電荷的符號相反,則反氫原子是(  )A.由1個帶正電荷的質(zhì)子和1個帶負(fù)荷的電子構(gòu)成B.由1個帶負(fù)電荷的反質(zhì)子和1個帶正電荷的正電子構(gòu)成C.由1個帶負(fù)電荷的反質(zhì)子和1個帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成D.由1個不帶電荷的中子和1個帶正電荷的正電子構(gòu)成
解析 反氫原子由1個帶負(fù)電荷的反質(zhì)子和1個帶正電荷的正電子構(gòu)成,故B正確。
5.(夸克的特點)(多選)(2023安徽黃山高二月考)質(zhì)子與中子都是由三個夸克組成,其中質(zhì)子由兩個上夸克和一個下夸克組成,中子由兩個下夸克和一個上夸克組成,形成過程均可類比核聚變。β衰變時,核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個電子,質(zhì)子質(zhì)量約為1.672 6×10-27 kg,中子質(zhì)量約為1.674 9×10-27 kg,電子質(zhì)量約為9.109 6×10-31 kg,真空中光速c=3.00×108 m/s。下列說法正確的有(  )
B.弱相互作用是引起β衰變的原因C.上、下夸克的質(zhì)量差為2.3×10-30 kgD.一次β衰變釋放出的能量為1.3×10-14 J

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5 “基本”粒子

版本: 人教版 (2019)

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