Giáo án Vật lý 12 bài 40: Các hạt sơ cấp

GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 CHƯƠNG VIII: TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ BÀI 40: CÁC HẠT SƠ CẤP I MỤC TIÊU : Kiến thức: - Hiểu khái niệm hạt sơ cấp, biết số đặc trưng hạt sơ cấp - Trình bày phân loại hạt sơ cấp Nêu tên số hạt sơ cấp - Hiểu khái niệm phản hạt, hạt quac biết tương tác hạt sơ cấp Kỹ năng: - Phân biệt hạt sơ cấp tương tác Thái đợ: II CHUẨN BỊ : Giáo viên: - Bảng vẽ đặc trưng hạt sơ cấp - Bảng bốn loại tương tác hạt sơ cấp - Bảng số tương tác hạt quac Học sinh: III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: A HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU Ổn định tổ chức Giới thiệu mục tiêu chương X: (5/) Tạo tình học tập: B TIẾN TRÌNH BÀI HỌC TL Hoạt động HS Hoạt động GV Kiến thức HĐ 1:Tìm hiểu khái niệm hạt sơ cấp + Tiếp nhận + Gv thông báo khái niệm hạt sơ Hạt sơ cấp (hạt bản) 10 cấp hạt có kích thước & + Các hạt có kích thước + Phơtơn (), êlectron (e ), khối lượng nhỏ hạt nhân khối lượng nhỏ, êlectron, prôton, nơtron, pôzitron (e+), prôtôn (p), nguyên tử xuống + Hs nêu hạt sơ cấp biết? mêzôn, muyôn, piôn… nơtrôn (n), nơtrinô () + Thêm mêzôn (), muyôn (), + Đọc SGK để nêu loại hạt sơ hạt sơ cấp cấp phát đến ngày piôn (), kaôn (K) + Các hạt sơ cấp có kích thước + u cầu hs đọc phần chữ nhỏ khối lượng nhỏ hạt + Hs đọc SGK SGK để biết cách phát nhân nguyên tử hạt sơ cấp 20 HĐ 2:Tìm hiểu các đặt trưng hạt sơ cấp + Yêu cầu Hs đọc SGK Các đặt trưng hạt sơ cấp a) Khối lượng nghỉ mo + Phơtơn có khối lượng nghỉ khơng Ngồi phơtơn, tự nhiên có hạt GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 + Q = 1e, Q = -1e, Q=0 + Q = +1 Q = -1, Q = + Điện tích hạt sơ cấp nào? + Nếu đơn vị đo điện tích ngun tố Q xác định nào? + Hs đọc bảng 58.1 nhận biết + Thông báo điện tích điện tích số số lượng tử spin hạt bảng 58.1 hạt Chú ý: + Mỗi hạt sơ cấp đứng yên có momen động lượng riêng momen từ riêng + Thông báo số lượng tử spin hạt bảng 58.1 Ví dụ spin prơtơn nơtron? + Hs đọc SGK, nhận biết hạt bền hạt không bền thông báo thời gian sống hạt bảng 58.1 + Yêu cầu hs đọc SGK, nhận biết hạt bền hạt không bền thông báo thời gian sống hạt bảng 58.1 Nhận xét thời gian sống nơtrôn so với + Nơtron có thời gian sống dài hạt khác (932s), hạt khác thời gian sống ngắn 10-24 �10-6s HĐ 3:Tìm hiểu hạt phản hạt Hs đọc SGK ghi nhớ + Yêu cầu hs đọc SGK rút - Mỗi hạt sơ cấp có phản kết luận hạt tương ứng - Phản hạt hạt sơ cấp có mo & s, điện tích giá trị trái dấu - Kí hiệu: Hạt: X; Phản hạt: X khác có khối lượng nghỉ khơng, hạt nơtrinơ, hạt gravitơn + Có thể thay cho mo người ta dùng lượng nghỉ Eo=moc2 b) Điện tích + Hạt sơ cấp có điện tích Q = +1 (tính theo đơn vị đo điện tích nguyên tố e) Q = -1 , Q = Q gọi số lượng tử điện tích, biểu thị tính gián đoạn độ lớn điện tích hạt c) Spin (s) + Mỗi hạt sơ cấp có momen động lượng riêng momen từ riêng đặc trưng cho chuyển động nội chất hạt Các momen đặc trưng số lượng tử spin, kí hiệu s + Momen động lượng riêng h hạt: s 2 (với h số Plăng) d) Thời gian sống trung bình T + Trong số hạt sơ cấp, có hạt khơng phân rã thành hạt khác (êlectron, prôtôn, phôtôn, nơtrinô) gọi hạt bền Còn tất hạt khác hạt không bền phân rã thành hạt khác Phản hạt + Phần lớn hạt sơ cấp tạo thành cặp, cặp gồm hai hạt có khối lượng nghỉ mo spin s nhau, số đặc trưng khác có trị số trái dấu + Trong cặp, có hạt GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 phản hạt hạt C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC Củng cố kiến thức: (5/) Thế hạt sơ cấp Nêu đặc trưng hạt sơ cấp Hạt phản hạt có đặc điểm gì? IV: RÚT KINH NGHIỆM ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………… GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Tiết : 100 BÀI 40 CÁC HẠT SƠ CẤP (TT) I MỤC TIÊU : Kiến thức: - Hiểu khái niệm hạt sơ cấp, biết số đặc trưng hạt sơ cấp - Trình bày phân loại hạt sơ cấp Nêu tên số hạt sơ cấp - Hiểu khái niệm phản hạt, hạt quac biết tương tác hạt sơ cấp Kỹ năng: - Phân biệt hạt sơ cấp tương tác Thái đợ: II CHUẨN BỊ : Giáo viên: - Bảng vẽ đặc trưng hạt sơ cấp - Bảng bốn loại tương tác hạt sơ cấp - Bảng số tương tác hạt quac Học sinh: III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: A HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU Ổn định tổ chức 2.Kiểm tra cũ: (5/) Thế hạt sơ cấp Nêu đặc trưng hạt sơ cấp Hạt phản hạt có đặc điểm gì? Tạo tình học tập: B TIẾN TRÌNH BÀI HỌC TL Hoạt động HS Hoạt động GV Kiến thức HĐ 1:Phân loại hạt sơ cấp + Dựa theo m0 tăng dần + Yêu cầu hs đọc SGK cho Phân loại hạt sơ cấp 10 biết người ta phân loại hạt sơ a) Phôtôn: (lượng tử ánh sáng) cấp theo đặc trưng có mo = + Trình bày cách phân loại hạt + Dựa vào bảng 58.1 phân b) Leptôn: gồm hạt nhẹ sơ cấp loại hạt sơ cấp êlectron, muyôn (µ+, µ-), hạt tau (+,  -)… + Các leptơn (các hạt nhẹ) có c) Mêzơn: gồm hạt có khối Các hạt sơ cấp khối lượng từ 1me đến 200me): lượng trung bình khoảng nơtrinơ, êlectron, pơzitron, 200  900 me, gồm hai nhóm: Phơtơn Các leptơn Các hađrôn mêzôn  mêzôn  mêzôn K + Các hađrơn có khối lượng d) Barion: gồm hạt nặng Mêzơn Nuclơn Hipêron 200me có khối lượng lớn + Mêzơn: , KBarion có khối lượng khối lượng prơtơn Có hai 200me, nhỏ nhóm barion nuclơn khối lượng nuclơn hipêrơn, phản hạt + Barion có khối lượng � mp chúng Năm 1964 người ta GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 bao gồm: Hipêron & nuclơn 10 tìm hipêrơn hạt ơmêga trừ (-) Tập hợp mêzơn bariơn có tên chung hađrơn HĐ 2:Tìm hiểu tương tác các hạt sơ cấp - Đọc SGK tìm hiểu cách + Tìm hiểu hạt sơ cấp tương Tương tác các hạt sơ tương tác hạt sơ cấp tác với nào? cấp - Trình bày tương tác + Trình bày tương tác hạt sơ a) Tương tác hấp dẫn Đó hạt sơ cấp cấp tương tác hạt vật chất + Ví dụ: trọng lực, lực hút + Tương tác hấp dẫn gì? Cho có khối lượng Trái Đất Mặt Trăng, ví dụ Bán kính tác dụng lớn, Mặt Trời hành tinh… cường độ tác dụng nhỏ so với tương tác khác b) Tương tác điện từ Đó + Tương tác điện từ chất + Tương tác điện từ gì? tương tác hạt mang lực Cu-lông, lực từ, … điện, vật tiếp xúc gây nên ma sát… Bán kính tác dụng lớn, cường độ tác dụng mạnh tương tác hấp dẫn �1037 lần + + Ví dụ: p  n + e + e + Tương tác yếu gì? Cho ví dụ c) Tương tác ́u Đó tương tác hạt phân rã n  p + e- +  e  Bán kính tác dụng10-18m, cường độ tác dụng nhỏ tương tác điện từ �1012 lần + Một trường hợp riêng tương tác mạnh lực hạt + Tương tác mạnh gì? Cho ví dụ nhân 15 + Hs đọc SGK HĐ 3:Tìm hiểu hạt quac Nêu giả thuyết Ghen-Man + Có hạt quac? Kí hiệu? Điện tích chúng có khác biệt so với quan niệm trước đây? + Có quan sát hạt quac trạng thái tự không? d) Tương tác mạnh Đó tương tác hađrơn Bán kính tác dụng10-15m, cường độ tác dụng mạnh tương tác điện từ �100 lần Hạt quac (quark) a) Tất hađrôn cấu tạo từ hạt nhỏ hơn, gọi quac (tiếng Anh : quark) b) Có sáu hạt quac kí hiệu u, d, s, c, b t Cùng với quac, có phản quac với điện tích có dấu ngược lại Điều kì lạ điện tích hạt quac e 2e � , � 3 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 + Prôtôn, nơtron ược cấu tạo từ Các hạt quac quan sát hạt quác nào? trạng thái liên kết, chưa quan sát hạt quac tự c) Các barion tổ hợp ba quac d) Thành công giả thuyết hạt quác dự đoán tồn hạt   (s,s,s) sau tìm thực nghiệm C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC Củng cố kiến thức: (5/) Bài tập & SGK IV: RÚT KINH NGHIỆM ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………… ... ……………… GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 Tiết : 100 BÀI 40 CÁC HẠT SƠ CẤP (TT) I MỤC TIÊU : Kiến thức: - Hiểu khái niệm hạt sơ cấp, biết số đặc trưng hạt sơ cấp - Trình bày phân loại hạt sơ cấp Nêu tên số hạt sơ. .. trái dấu + Trong cặp, có hạt GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 phản hạt hạt C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC Củng cố kiến thức: (5/) Thế hạt sơ cấp Nêu đặc trưng hạt sơ cấp Hạt phản hạt có đặc điểm gì? IV: RÚT... tác các hạt sơ cấp - Đọc SGK tìm hiểu cách + Tìm hiểu hạt sơ cấp tương Tương tác các hạt sơ tương tác hạt sơ cấp tác với nào? cấp - Trình bày tương tác + Trình bày tương tác hạt sơ a) Tương