人教版高中物理選擇性必修3第5章第5節“基本”粒子教學設計

課題“基本”粒子單元5學科物理年級高二

物理觀念：了解構成物質的“基本粒子”，了解粒子物理的發展史。

科學思維：感知人類（科學家）探索粒子奧秘的過程和方法，能夠突破傳統思維重新認

學習識客觀物質世界。

目標科學探究：通過對“基本”粒子發現過程的學習，體會科學的進步。

科學態度與責任：學習科學家們研究問題的方法，堅持實事求是的科學態度，體驗其工

作的艱辛，激發探索未來科學的熱情。

重點了解構成物質的粒子。

難點各種微觀粒子模型的理解。

教學過程

教學環節教師活動學生活動設計意圖

導入新課基本粒子，基本？

分析組成物質的基本粒子都有哪些？思考原來引導學生

引導學生思考這些基本粒子之間都有哪些聯學習過的物質回顧原來的知

系？的基本組成粒識，提高學生的

人類通過粒子碰撞和宇宙線觀測，發現了很多子和它們之間參與度，引出本

新粒子。這些粒子可以分為幾類？彼此之間有什么的聯系。節課課題。

關系？

講授新課一、“基本”粒子不基本

1897年湯姆生發現電子，1911年盧瑟福提出

原子的核式結構。繼而我們發現了光子，并認為“光

子、電子、質子、中子”是組成物質的不可再分的

粒子，所以把它們叫“基本粒子”。那么隨著科學

技術的發展“它們”還是不是真正意義上的“基本”

粒子呢？

①19世紀末都認為原子是組成物質的最小微

粒。

②發現了電子、質子和中子后，許多人認為光

子和它們是組成物質的“基本粒子”。

③逐漸發現了數以百計的不由質子、中子、電閱讀材通過學習粒

子組成的新粒子；又發現質子、中子等本身也有自料，學習人類子的發現過程，

己的復雜的結構。從20世紀后半期起，就將“基發現各種粒子明白科學的發展

本”二字去掉，統稱為粒子。的過程。是一個不斷質疑

二、發現新粒子推翻原有不準確

的結果，并不斷

進步的過程。

后

來還發現了一些粒子，質量比質子的質量大，叫做

超子。

反粒子：質量、壽命、自旋等物理性質相同而電荷

等其他性質相反的粒子。

電子——正電子

質子——反質子

現在已經發現的粒子達到400多種。

三、粒子的分類閱讀材通過對“基

料，理解各種本”粒子發現過

粒子的特點。程的學習，學會

各種粒子的分

類，體會科學的

進步。

1、目前普遍認為,質子和中子都是由被稱為u

夸克和d夸克的兩類夸克組成的。u夸克所帶的電

荷量為2/3e,d夸克所帶的電荷量為-1/3e,e為元電

荷,下列論斷中可能正確的是()

A.質子由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

答案：B

四、夸克模型

1964年物理學家蓋爾曼提出夸克模型，認為強

子由更基本的成分組成，這種成分叫做夸克quark。

夸克模型經過幾十年的發展，已被多數物理學家接

受。

六種夸克：上夸克u、下夸克d、奇異夸克s、

粲夸克c、底夸克b、頂夸克t。

夸克帶電荷為元電荷的2/3或-1/3倍。每種夸

克都有對應的反夸克。

夸克模型指出電子電荷不再是電荷的最小單

位，即存在分數電荷。

課堂練習1、關于粒子,下列說法正確的是

()

A.電子、質子和中子是組成物質的不可再分的

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構的理論

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

型是研究強子結構的理論,不同夸克帶電不同,分

2e

別為e和,說明電子電荷不再是電荷的最小

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單位,故C錯誤,D正確。

答案：D

拓展提高1、(多選)關于人們發現的新粒子,下列說法正

確的是()完成拓展通過完成練

A.許多粒子都有自己的反粒子提高。習題，鞏固基礎

B.電子屬于輕子知識。

C.質子屬于強子

D.光子屬于輕子

解析：根據粒子的分類、粒子與反粒子的描述

知A、B、C正確;光子屬于規范玻色子,D錯誤。

答案：ABC

2、(多選)下列關于夸克模型的說法正確的是

()

A.強子是由更基本的成分夸克組成的

21

B.夸克的電荷量分別為元電荷的或

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C.每種夸克都有對應的反夸克

D.夸克能以自由的狀態單個出現

解析：夸克不能以自由的狀態單個出現,D錯

誤,A、B、C正確。

答案：ABC

3、(多選)下列說法正確的是()

A.目前還未發現輕子的內部結構

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,對基本粒子不適用

C.反粒子與其對應的粒子相遇時,會發生湮滅

現象

D.強子是參與強相互作用的粒子,質子是最早

發現的強子

解析：現代實驗中還沒有發現輕子的內部結

構,故A正確;能量守恒定律等對基本粒子也適用,

故B錯誤;反粒子與其相應的粒子帶等量異種電荷,

反粒子與其對應的粒子相遇時會發生湮滅現象,故

C正確;質子是最早發現的強子,故D正確。

答案：ACD

課堂小結一、“基本”粒子不基本

粒子的發現歷程總結本