Giáo án Vật lí lớp 12 - Chương X: Từ vi mô đến vĩ mô

[Giáo Án Mới]

CHƯƠNG X: TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ

Tiết 99: CÁC HẠT SƠ CẤP​

I. MỤC TIÊU :

1. Kiến thức:

- Hiểu được khái niệm hạt sơ cấp, biết một số đặc trưng của hạt sơ cấp.

- Trình bày được phân loại các hạt sơ cấp. Nêu được tên một số hạt sơ cấp.

- Hiểu khái niệm phản hạt, hạt quac và biết tương tác cơ bản giữa các hạt sơ cấp.

2. Kỹ năng:

- Phân biệt được các hạt sơ cấp và các tương tác của nó.

3. Thái độ:

II. CHUẨN BỊ :

1. Giáo viên:

- Bảng vẽ các đặc trưng cơ bản của các hạt sơ cấp.

- Bảng bốn loại tương tác cơ bản của hạt sơ cấp.

- Bảng một số tương tác của hạt quac.

2. Học sinh:

III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:

Hoạt động 1: Ổn định tổ chức và vào bài mới.

Hoạt động của HS​	Hoạt động của GV​
Thực hiện theo yêu cầu của GV	Ổn định lớp Giới thiệu qua nội dung và mục tiêu chương VIII Gv nhận xét.

Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm hạt sơ cấp.

B. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC​

Hoạt động của HS​	Hoạt động của GV​	Kiến thức​
​
+ Tiếp nhận + Phôtôn (g), êlectron (e-), pôzitron (e+), prôtôn (p), nơtrôn (n), nơtrinô (n). + Thêm mêzôn (), muyôn (), piôn (), kaôn (K) + Hs đọc SGK	+ Gv thông báo khái niệm hạt sơ cấp là những hạt có kích thước & khối lượng nhỏ hơn hạt nhân nguyên tử xuống. + Hs nêu các hạt sơ cấp đã biết? + Đọc SGK để nêu các loại hạt sơ cấp đã phát hiện được đến ngày nay + Yêu cầu hs đọc phần chữ nhỏ trong SGK để biết cách phát hiện các hạt sơ cấp.	1. Hạt sơ cấp (hạt cơ bản) + Các hạt có kích thước và khối lượng rất nhỏ, như êlectron, prôton, nơtron, mêzôn, muyôn, piôn… là các hạt sơ cấp. + Các hạt sơ cấp có kích thước và khối lượng nhỏ hơn hạt nhân nguyên tử
Hoạt động 3:Tìm hiểu các đặt trưng chính của hạt sơ cấp.
+ Q = 1e, hoặc Q = -1e, hoặc Q = 0 + Q = +1 hoặc Q = -1, hoặc Q = 0. + Hs đọc bảng 58.1 nhận biết điện tích và số số lượng tử spin của các hạt + Hs đọc SGK, nhận biết hạt bền và hạt không bền và thông báo về thời gian sống của các hạt trong bảng 58.1 + Nơtron có thời gian sống dài (932s), còn các hạt khác thời gian sống rất ngắn 10-2410-6s	+ Yêu cầu Hs đọc SGK + Điện tích của hạt sơ cấp như thế nào? + Nếu đơn vị đo là điện tích nguyên tố thì Q xác định như thế nào? + Thông báo về điện tích của các hạt trong bảng 58.1 Chú ý: + Mỗi hạt sơ cấp khi đứng yên cũng có momen động lượng riêng và momen từ riêng. + Thông báo về số lượng tử spin của các hạt trong bảng 58.1. Ví dụ spin của prôtôn và nơtron? + Yêu cầu hs đọc SGK, nhận biết hạt bền và hạt không bền và thông báo về thời gian sống của các hạt trong bảng 58.1. Nhận xét thời gian sống của nơtrôn so với các hạt khác	2. Các đặt trưng của hạt sơ cấp a) Khối lượng nghỉ mo + Phôtôn có khối lượng nghỉ bằng không. Ngoài phôtôn, trong tự nhiên còn có các hạt khác có khối lượng nghỉ bằng không, như hạt nơtrinô, hạt gravitôn. + Có thể thay cho mo người ta có thể dùng năng lượng nghỉ Eo=moc2 b) Điện tích + Hạt sơ cấp có thể có điện tích Q = +1 (tính theo đơn vị đo là điện tích nguyên tố e) hoặc Q = -1 , hoặc Q = 0. Q được gọi là số lượng tử điện tích, biểu thị tính gián đoạn độ lớn điện tích các hạt. c) Spin (s) + Mỗi hạt sơ cấp có momen động lượng riêng và momen từ riêng đặc trưng cho chuyển động nội tại và bản chất của hạt. Các momen này được đặc trưng bằng số lượng tử spin, kí hiệu s + Momen động lượng riêng của hạt: (với h là hằng số Plăng) d) Thời gian sống trung bình T + Trong số các hạt sơ cấp, chỉ có 4 hạt không phân rã thành các hạt khác (êlectron, prôtôn, phôtôn, nơtrinô) gọi là các hạt bền. Còn tất cả các hạt khác là các hạt không bền và phân rã thành các hạt khác.
Hoạt đông 4:Tìm hiểu về hạt và phản hạt.
Hs đọc SGK và ghi nhớ - Mỗi hạt sơ cấp có một phản hạt tương ứng. - Phản hạt của một hạt sơ cấp có cùng mo & s, điện tích cùng giá trị nhưng trái dấu - Kí hiệu: Hạt: X; Phản hạt:	+ Yêu cầu hs đọc SGK và rút ra kết luận	3. Phản hạt + Phần lớn các hạt sơ cấp đều tạo thành cặp, mỗi cặp gồm hai hạt có khối lượng nghỉ mo và spin s như nhau, còn một số đặc trưng khác thì có trị số bằng nhau nhưng trái dấu + Trong mỗi cặp, có một hạt và một phản hạt của hạt đó.

Hoạt động 5 : Củng cố,dặn dò

Hoạt động của HS​	Hoạt động của GV​
Thực hiện theo yêu cầu của giáo viên Hs ghi nhớ nhiệm vụ học tập	Củng cố kiến thức: 1. Thế nào là hạt sơ cấp. Nêu các đặc trưng của các hạt sơ cấp 2. Hạt và phản hạt có đặc điểm gì? Về nhà: Đọc bài mới

IV .Rút kinh nghiệm:

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Tiết 100: CÁC HẠT SƠ CẤP​

I. MỤC TIÊU :

1. Kiến thức:

- Hiểu được khái niệm hạt sơ cấp, biết một số đặc trưng của hạt sơ cấp.

- Trình bày được phân loại các hạt sơ cấp. Nêu được tên một số hạt sơ cấp.

- Hiểu khái niệm phản hạt, hạt quac và biết tương tác cơ bản giữa các hạt sơ cấp.

2. Kỹ năng:

- Phân biệt được các hạt sơ cấp và các tương tác của nó.

3. Thái độ:

II. CHUẨN BỊ :

1. Giáo viên:

- Bảng vẽ các đặc trưng cơ bản của các hạt sơ cấp.

- Bảng bốn loại tương tác cơ bản của hạt sơ cấp.

- Bảng một số tương tác của hạt quac.

2. Học sinh:

III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:

Hoạt động 1: Ổn định tổ chức và kiểm tra bài cũ.

Hoạt động của HS​	Hoạt động của GV​
Thực hiện theo yêu cầu của GV	Ổn định lớp Kiểm tra bài cũ : 1. Thế nào là hạt sơ cấp. Nêu các đặc trưng của các hạt sơ cấp 2. Hạt và phản hạt có đặc điểm gì? Gv nhận xét.

Hoạt động 2: Phân loại hạt sơ cấp.

Hoạt động của HS​	Hoạt động của GV​	Kiến thức​
+ Dựa theo m0 tăng dần + Trình bày cách phân loại hạt sơ cấp. + Các leptôn (các hạt nhẹ) có khối lượng từ 1me đến 200me): nơtrinô, êlectron, pôzitron, mêzôn m. + Các hađrôn có khối lượng trên 200me. + Mêzôn: p, K có khối lượng trên 200me, nhưng nhỏ hơn khối lượng nuclôn. + Barion có khối lượng mp bao gồm: Hipêron & nuclôn.	+ Yêu cầu hs đọc SGK và cho biết người ta phân loại các hạt sơ cấp theo đặc trưng nào. + Dựa vào bảng 58.1 hãy phân loại các hạt sơ cấp	4. Phân loại hạt sơ cấp a) Phôtôn: (lượng tử ánh sáng) có mo = 0 b) Leptôn: gồm các hạt nhẹ như êlectron, muyôn (µ+, µ-), các hạt tau (t+, t -)… c) Mêzôn: gồm các hạt có khối lượng trung bình trong khoảng 200 ¸ 900 me, gồm hai nhóm: mêzôn p và mêzôn K. d) Barion: gồm các hạt nặng có khối lượng bằng hoặc lớn hơn khối lượng prôtôn. Có hai nhóm barion là nuclôn và hipêrôn, cùng các phản hạt của chúng. Năm 1964 người ta đã tìm ra một hipêrôn mới đó là hạt ômêga trừ (W-). Tập hợp các mêzôn và các bariôn có tên chung là các hađrôn.
Hoạt động 3: Tìm hiểu tương tác giữa các hạt sơ cấp.
- Đọc SGK tìm hiểu các cách tương tác giữa các hạt sơ cấp. - Trình bày tương tác giữa các hạt sơ cấp. + Ví dụ: trọng lực, lực hút giữa Trái Đất và Mặt Trăng, giữa Mặt Trời và các hành tinh… + Tương tác điện từ là bản chất của các lực Cu-lông, lực từ, … + Ví dụ: p ® n + e+ + ne n ® p + e- + + Một trường hợp riêng của tương tác mạnh là lực hạt nhân.	+ Tìm hiểu các hạt sơ cấp tương tác với nhau thế nào? + Trình bày tương tác các hạt sơ cấp. + Tương tác hấp dẫn là gì? Cho ví dụ + Tương tác điện từ là gì? + Tương tác yếu là gì? Cho ví dụ + Tương tác mạnh là gì? Cho ví dụ	5. Tương tác của các hạt sơ cấp a) Tương tác hấp dẫn. Đó là tương tác giữa các hạt vật chất có khối lượng. Bán kính tác dụng rất lớn, cường độ tác dụng rất nhỏ so với các tương tác khác. b) Tương tác điện từ. Đó là tương tác giữa các hạt mang điện, giữa các vật tiếp xúc gây nên ma sát… Bán kính tác dụng rất lớn, cường độ tác dụng mạnh hơn tương tác hấp dẫn 1037 lần c) Tương tác yếu. Đó là tương tác giữa các hạt trong phân rã b. Bán kính tác dụng10-18m, cường độ tác dụng nhỏ hơn tương tác điện từ 1012 lần d) Tương tác mạnh. Đó là tương tác giữa các hađrôn. Bán kính tác dụng10-15m, cường độ tác dụng mạnh hơn tương tác điện từ 100 lần
Hoạt động 4: Tìm hiểu hạt quac.
+ Hs đọc SGK	Nêu giả thuyết của Ghen-Man. + Có mấy hạt quac? Kí hiệu? Điện tích của chúng như thế nào có gì khác biệt so với quan niệm trước đây? + Có quan sát được hạt quac ở trạng thái tự do không? + Prôtôn, nơtron ược cấu tạo từ những hạt quác nào?	6. Hạt quac (quark) a) Tất cả các hađrôn đều cấu tạo từ các hạt nhỏ hơn, gọi là quac (tiếng Anh : quark). b) Có sáu hạt quac kí hiệu là u, d, s, c, b và t. Cùng với các quac, có 6 phản quac với điện tích có dấu ngược lại. Điều kì lạ là điện tích các hạt quac bằng . Các hạt quac quan sát được đều ở trạng thái liên kết, chưa quan sát được hạt quac tự do. c) Các barion là tổ hợp của ba quac. d) Thành công của giả thuyết về hạt quác là đã dự đoán được sự tồn tại của hạt (s,s,s) và sau đó đã tìm được bằng thực nghiệm.

Hoạt động 5 : Củng cố,dặn dò

Hoạt động của HS​	Hoạt động của GV​
Thực hiện theo yêu cầu của giáo viên Hs ghi nhớ nhiệm vụ học tập	Củng cố kiến thức: 1. Phân loại hạt sơ cấp. Nêu các đặc trưng của các hạt sơ cấp 2. Hạt quac có đặc điểm gì? Về nhà: Đọc bài mới

IV .Rút kinh nghiệm:

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
- Nguồn : Sưu tầm