Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Название предмета Физика Класс 11 УМК Физика. 11 класс. В.А.Касьянов (базовый уровень), 2014 год Уровень обучения базовый Тема урока Классификация элементарных частиц Общее количество часов, отведённое на изучение темы 1 Место урока в системе уроков по теме 1 урок по теме «Элементарные частицы», 3 часа Цель урока Классифицировать элементарные частицы на фермионы и бозоны, частицы и античастицы Задачи урока Обучающие. Дать понятие элементарной частицы и провести классификацию элементарных частиц на частицы и античастицы, фермионы и бозоны. Развивающие. Развивать умение выделять главное, существенное в изучаемом материале, сравнивать, обобщать факты, логически излагать свои мысли. Развивать познавательный интерес. Воспитательные. Способствовать овладению навыками самостоятельной учебной деятельности. Формирование научного мировоззрения. Воспитание культуры труда. Планируемые результаты Обучающиеся должны: давать определения понятиям: элементарные частицы, фундаментальные частицы, античастицы, аннигиляция; проводить классификацию элементарных частиц на фермионы и бозоны, частицы и античастицы. Техническое обеспечение урока Компьютер, проектор, экран, колонки. Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока Видеофильм «Адронный коллайдер» (программа «Галилео»): https://youtu.be/4M_rkBw5iJE. Фильм о бозоне Хиггса: https://youtu.be/71FzCFB0GWM. Физика. Базовый уровень. 11 кл.: методическое пособие / В. А. Касьянов. — М.: Дрофа, 2016. Содержание урока I. Организационный этап. Приветствие. Проверка готовности к уроку. II. Актуализация знаний. -Из чего состоит наш мир? Всё что нас окружает - это материя. Она существует в виде поля и вещества. Что вы помните о строении вещества? (Ученики рассказывают по цепочке о строении вещества: молекулы, атомы, строение молекул, атомы, расположение и движение молекул.) III. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности. - Итак, мы знаем, что вещество состоит из молекул. Молекулы из атомов. Атомы – из протонов, нейтронов и электронов. Долгое время до 1932 ученые считали, что существуют только 3 фундаментальные частицы: протоны, нейтроны и электроны, а также фотон, переносящий электромагнитное взаимодействие. Казалось, что из этих частиц можно построить целостную картину материального мира. Но, начиная с 1932 года, было открыто более 400 новых частиц, из которых состоят эти частицы. (На доске записаны даты открытий: электрона (1897), фотона (1900), протона (1919), нейтрона (1932), позитрона (1932), нейтрино (1932), антипротона (1955), антинейтрона (1956).) Поэтому перед учёными возник обратный вопрос: «Можно ли делить вещество бесконечно или существуют неделимые частицы?». Выяснилось, что ряд частиц имеет сложную внутреннюю структуру, но разделить их на части оказывается невозможно, а также есть бесструктурные частицы. Такие частицы назвали элементарными частицами. С открытием большого количества элементарных частиц перед учёными возник вопрос «Можно ли все эти частицы как-то классифицировать?». Предположите, какая у нас сегодня тема урока? Тема: «Классификация элементарных частиц». Сформулируем цель и задачи урока. Цель: узнать, какие существуют элементарные частицы и, по каким характеристикам их можно классифицировать. Задачи. Изучить виды частиц и их характеристики. Провести классификацию частиц. IV. Первичное усвоение новых знаний. Лекция учителя с элементами беседы. - Существуют частицы, которые расщепить на составные части невозможно. Это элементарные частицы. Их можно разделить на два вида: со сложной внутренней структурой и бесструктурные. Бесструктурные элементарные частицы, которые до настоящего времени не удалось описать как составные, называются фундаментальными частицами. - Предположите, какими характеристиками отличаются частицы друг от друга? ( Массой и зарядом.) Правильно, но есть ещё другие характеристики: время жизни частицы и вращательный момент. Поэтому, для классификации частиц используют такие физические величины как: масса частицы, величина электрического заряда, вращательный момент, время жизни частицы. -Учёные выяснили, что для каждой частицы существует античастица. Поэтому все частицы можно классифицировать на частицы и античастицы. Первая античастица была обнаружена в 1932 году американским физиком Карлом Андерсоном. Когда он проводил изучение космических лучей в камере Вильсона, был обнаружен трек частицы с такой же массой, как у электрона. Повторные опыты показали, что эта частица не электрон, так как она имела положительный заряд, равный по модулю заряду электрона. Работа по учебнику (§59). Изучим опыты Карла Андерсона по рисунку 158 на стр. 223 в учебнике. - Таким образом, обнаруженная в опытах частица имеет массу равную массе электрона и заряд, противоположный по знаку заряду электрона. Эту новую частицу назвали античастицей электрона – позитроном и обозначили е+. - Догадайтесь, как можно дать определение античастицы? Найдите в учебнике определение. - В 1955 г. был обнаружен антипротон, в 1956 г – антинейтрон и т. д. Были получены атомы антидейтерия, антитрития и антигелия, у которых ядра имеют отрицательный заряд, а оболочка имеет положительный заряд, так как состоит из позитронов. Вещество, построенное из антинуклонов и позитронов, называется антивеществом. Только фотон совпадает со своей античастицей, поэтому называется истинно нейтральной частицей. Работа по учебнику (стр. 223). - Найдите в тексте учебника, что происходит при встрече частицы с античастицей? (Аннигиляция.) - Какой процесс называется аннигиляцией? (Ученики находят ответ в тексте учебника.) - Существует процесс, обратный аннигиляции. Предположите, какой? (Рождение новой пары.). Найдите информацию об этом процессе в тексте учебника (стр. 224). - Все элементарные частицы можно разделить по типу взаимодействия между ними. Существует четыре типа взаимодействия между частицами: электромагнитное, слабое, сильное и поле Хиггса. По типу взаимодействия частицы делятся на: адроны - участвуют в сильном взаимодействии; лептоны – не участвуют в сильном взаимодействии. - Также, элементарные частицы можно классифицировать по величине вращательного момента. Все элементарные частицы делятся на два класса: фермионы и бозоны. Частицы с целым угловым моментом – бозоны (фотон, пи+ - мезон), частицы с полуцелым угловым моментом – фермионы (электрон, протон, нейтрон, электронное нейтрино). Работа по учебнику (стр. 221). - Найдите в учебнике информацию об энергетическом состоянии частиц. (Принцип Паули.) Просмотр фрагментов видеофильма из программы «Галилео» - «Адронный коллайдер». (По окончании ученики записывают в тетради « Я узнал, что …».) V. Первичная проверка понимания нового материала. Фронтальный опрос по материалу видео (слайд): 1) Что такое элементарные частицы? 2) Какие частицы называются фундаментальными? 3) По каким признакам можно все элементарные частицы классифицировать? 4) Как называется физическая теория, которая описывает все явления микромира? 5) Что лежит в основе этой теории? 6) Каким образом учёные открывают новые частицы? VI. Первичное закрепление. Работа в парах. Заполните схемы различных классификаций элементарных частиц (Приложение). 1) По внутренней структуре. 2) По наличию античастицы. 3) По спину частицы. 4) По типу взаимодействия. VII. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению. 1) Параграф 59, вопросы на стр.224 устно 2) Просмотреть фильм о бозоне Хиггса (https://youtu.be/71FzCFB0GWM) и записать в тетради ответы на вопросы: 1. Что такое бозон Хиггса? 2. Когда и кем было предсказано существование этой частицы? 3. Когда было доказано существование этой частицы? 4. В чём важность открытия бозона Хиггса? VIII. Рефлексия. Продолжите предложение: «Я узнал, что …» «Я понял, что …» «Было непонятно …» «На уроке мне было …» «Вызвало интерес …» «Вызвало удивление …» Приложение Карточка для учеников. Заполните схемы различных классификаций элементарных частиц. По внутренней структуре. По наличию античастицы. По спину частицы. По типу взаимодействия.
Автор(ы): Шатилова Н. Н.
Скачать: Физика 11кл - Конспект.docx
