高中物理-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_________。

（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
为2
3
e,d夸克带电荷量为
1
3
e
-,e为元电荷,下列论断可能正确的是（）
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,π,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
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【典题探究】
【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1
1H
-
核和
0 1e
+
构成。