8　粒子和宇宙优秀教学设计

第十九章

原子核

8 粒子和宇宙

·学

案·

【学习目标】

1．初步了解粒子物理学基础。

2．初步了解恒星的演化。

【重点难点】

1．粒子物理学基础常识。

2．宇宙大爆炸理论和恒星的演化过程。

【课前预习】

1．基本粒子与新粒子

（1）直到19世纪末，人们认为组成物质的最小微粒是__________，后来发现了质子、中子、电子，于是许多人认为，电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最小微粒，并把它们叫做________。

（2）1932年发现了__________，1937年发现了__________，1947年发现了K介子和________介子，还发现了一些粒子，质量比质子的质量大，叫做__________。

（3）实验中发现，对应着许多粒子都存在着质量与它相同而电荷及其他一些物理性质________的粒子，叫做反粒子，例如，电子的反粒子就是________，质子的反粒子就是_________。

2．夸克模型

（1）1964年提出的夸克模型，认为强子由更基本的________组成。

（2）夸克模型指出了电子电荷不再是电荷的最小单元，即存在__________电荷。

3．宇宙的演化

（1）研究微观世界的粒子物理、量子理论与研究__________的理论相互沟通、相互支撑。

（2）当恒星核能耗尽时，就进入末期，恒星的末期形态主要有：白矮星、中子星或_________。

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（3）在宇宙形成之初是“粒子家族”尽显风采的时期，在宇宙大爆炸后，随着温度的下降，电子与质子复合成为中性的氢原子。继续冷却，质子、电子、原子等与光子分离而逐步组成恒星和星系。

【预习检测】

1．关于人们发现的新粒子，下列说法正确的是（ ）

A．许多粒子都有自己的反粒子

B．把粒子分为强子、轻子、媒介子，根据的是粒子与各种相互作用的关系

C．质子属于强子

D．光子属于轻子

2．目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成。u夸克带电荷量21为e，d夸克带电荷量为e,e为元电荷，下列论断可能正确的是（ ）

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A．质子由1个u夸克和1个d夸克的组成，中子由1个u夸克和2个d夸克的组成

B．质子由2个u夸克和1个d夸克的组成，中子由1个u夸克和2个d夸克的组成

C．质子由1个u夸克和2个d夸克的组成，中子由2个u夸克和1个d夸克的组成

D．质子由2个u夸克和1个d夸克的组成，中子由1个u夸克和1个d夸克的组成

参

考

答

案 【课前预习】

1.（1）原子，基本粒子， （2）正电子，u子，，超子

（3）相反，正电子，反质子

2．（1）夸克 （2）分数 （3）最小

3．（1）宇宙 （2）黑洞

【预习检测】

1．ABC 2．B

▲堂中互动▲

【典题探究】

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【例题1】为了探究宇宙起源，“阿尔法磁谱仪”将在太空中寻找“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个带负电荷的电子构成

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．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

［答案］B 〖解析〗根据反粒子的定义，反粒子与正粒子具有相同的质量，但带有等量的异种电荷，由此1知反氢原子应该具有与氢原子相同的质量、相反的电荷符号具等量的电量，所以反氢原子由1H0核和1e构成。

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