4.7小粒子与大宇宙课件(粤教版选修3-5)课程.ppt

一、关于粒子 因为所谓的“基本粒子”，本身也是复合粒子，它们也还有着自己的复杂的结构.科学家们后来发现了很多新粒子,更进一步证明了这一点. 20世纪以来，人类陆续发现了正电子、μ子、k介子和π介子、超子等更微小的粒子，它们“个头”很小，有的稳定存在，有的寿命极短. 二、对宇宙大爆炸模型的正确理解 1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中，后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，形成了我们的宇宙.美籍俄国天体物理学家伽莫夫第一次将广义相对论融入到宇宙理论中，提出了热大爆炸宇宙模型:宇宙开始于高温、高密度的原始物质，最初的温度超过几十亿度，随着温度的继续下降，宇宙开始膨胀. 4．下列关于重要的物理史实的说法中正确的是（ ） A．卢瑟福在用?粒子轰击金箔的实验中发现了质子， B．爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说， C．查德威克在用?粒子轰击铍核的实验中发现了中子， D．居里夫人首先发现了天然放射现象。 5．下列所述正确的是（ ） A.原子是组成物质的不可再分的最小粒子 B.原子是最大的粒子 C.原子由原子核和核外电子构成，质子和中子组成了原子核 D.质子、中子本身也是复合粒子，它们也有着自己复杂的结构 * * 第四章 原子核 第七节 小粒子与大宇宙 粤教版选修3-5 1．知识与技能 (1)初步了解恒星的演化． (2)初步了解粒子物理学的知识． 2．过程与方法 使学生对宇宙和粒子物理研究及前景有所了解，培养学生对科学的兴趣以及探索精神． 3．情感、态度与价值观 受科学哲学思想的启迪，感受科学的和谐美． 宇宙演化过程的理解 【学习目标】 【学习重点】 一、小粒子与大字宙的空间跨度 1．宇宙的起源 20世纪40年代，在大量天文学观测的基础上，物理学家提出了宇宙演化的大爆炸假说．它的主要观点是，宇宙是由一个超高温、超高密度的“原始火球发生大爆炸而开始的．然后经历了从热到冷的演化，在这个时期里，宇宙不断地膨胀(也称暴胀)，宇宙物质从密到稀。当温度下降到几千度时，宇宙间主要是气态物质．后来气体逐渐凝聚成气云，并且进一步收缩形成各种各样的恒星体系，成为我们今天看到的宇宙天体． 2．微观粒子 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．随着科学家们的研究逐步发现了400多种不同的新粒子，它们不是质子、中子、电子组成的，又发现质子、中子等本身是复合粒子，并且还有着自己的复杂结构，所以电子、质子、中子并不是组成物质世界的基本粒子． 【知识要点】 说明：对微观粒子分类如下表所示： 光子传递电磁相互作用 玻色子传递弱相互作用 胶子传递强相互作用 光子、玻色子、胶子 各种相互作用 媒介子 无内部结构 电子、电子中微子、μ子 μ子中微子、т子、т子中微子 不参与强相互作用 轻子 质子是最早发现的强子 强子有内部结构 质子、中子、介子、超子 强相互作用 强子 备 注 发现的粒子 参与的相互作用 分类 3．空间跨度 人类认识的空间可以分为三个层次：我们日常生活的空间为宏观层次，分子、原子大小发更小的空间为微观层次，地球大气层外浩淼的宇宙为字观层次．从微观空间到字观空间约从10-5到1027 m，共跨越了大约42个数量级． 二、小粒子与大宇宙的时间跨度 宇宙的寿命约为1018s，微观粒子的寿命最短的只有10-25 s，可见物质世界的时间尺度，约从018s到10-25s，共跨越了将近43个数量级． 三、统一场论 物理学向微观和宇观两个领域的研究今天得到了初步统一，物理学完整、和谐美在这里又得到了充：分体现．“物理学中研究最大和最小对象的两个分支…宇宙学和粒子物理学就奇妙地衔接在一起，犹如一条怪蟒咬住自己的尾巴．” 1、目前普遍认为，质子和中子都由被称为μ夸克和d夸克的两类夸克组成，μ夸克带电量为2e/3，d夸克带电量为-e/3，e为元电荷，则下列论断可能的是（ ） A．质子由1个μ夸克和1个d夸克组成，中子由1个μ夸克和2个d夸克组成 B．质子由2个μ夸克和1个d夸克组成，中子由1个μ夸克和2个d夸克组成 C．质子由1个μ夸克和2个d夸克组成，中子由2个μ夸克和1个d夸克组成 D．质子由2个μ夸克和1个d夸克组成，中子由1个μ夸克和1个d夸克组成 课堂练习 B 2、介子衰变方程为：→π-+πo其中介子和π-介子带负的基元电荷，πo介子不带电，如图所示，一个介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧Ap，衰变后产生的π-介子的轨迹为圆弧pB,