Урок 67
Тема уроку: Елементарні частинки. Загальна характеристика елементарних частинок. Класифікація елементарних частинок. Кварки. Космічне випромінювання.
Мета уроку: ознайомити учнів із сучасними дослідженнями у фізиці елементарних частинок та їх класифікацією, сформувати базові уявлення про частинки та античастинки, про кварки; формувати в учнів матеріалістичні уявлення про навколишній світ.
Тип уроку: комбінований урок.
КМЗ уроку: мультимедійна система, презентація, відео «Елементарні частинки», «адронний колайдер».
Методи та прийоми навчання: словесний, практичний, мозковий штурм.
Хід уроку
І. Організаційний момент(перевірка наявності учнів на уроці, чергових, підготовки учнів до уроку)
ІІ. Перевірка домашнього завдання.
Мозковий штурм.
1.Назвіть прізвище вченого, який відкрив протон
А - Г.Д. Чедвік Б – В.А,Беккерель
•В – Б.Е.Резерфорд Д – П.Л.Капіца
2.Назвіть прізвище вченого, який відкрив нейтрон, електрон
•А - Г.Д. Чедвік Б – В.А,Беккерель
В – Б.Е.Резерфорд Д – П.Л.Капіца

3.Установіть відповідність між:
А – газорозрядний лічильник 1іонізуюча та хімічна дія випромінювання
Гейгера 2 конденсація 4 - іонізація
Б – камера Д. Глейзера 3 випаровування 5- плавлення
В – метод Л.В. Мисовського та О.П. Жданова
Г – камера Вільсона
Відповідь: (А- 4; Б- 3;В -1; Г – 2)
4.Що собою являє магнітне поле?
5. Як визначити напрямок магнітного поля?
6. Як зміниться траєкторія руху зарядженої частинки що влітає в магнітне поле?
7. Охарактеризуйте частинки: електрон, протон, нейтрон ,фотон.
ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.
На наших попередніх уроках ми знайомилися з відкриттями відомих вчених-фізиків, з історією дослідження атома та атомного ядра, а сьогодні на уроці, продовжуючи вивчати ядерну фізику, ми прослідкуємо за сучасними дослідженнями у фізиці елементарних частинок, їх класифікацію і вивчимо їх фі¬зичні характеристики.
ІV. Повідомлення теми та мети уроку.
V. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
План вивчення нової теми
•Фізика елементарних частинок
• Властивості елементарних частинок
• Класифікація елементарних частинок
• Види взаємодій у природі
►► Опорний конспект:

Фізика елементарних частинок:
∙ визначає характеристики елементарних частинок;
∙ проводить класифікацію елементарних частинок;
∙ вивчає властивості фундаментальних взаємодій;
∙ аналізує перетворення частинок;
∙ вивчає внутрішню структуру елементарних частинок

Основні частинки, що існують в природі у вільному або слабкозв’язаному стані:
∙ протон;
∙ електрон;
∙ нейтрон;
∙ фотон;
∙ електронненейтріно;
∙ електроннеантинейтріно;
∙ піони або π – мезони ( π + , π 0 , π - )
∙ Основні властивості елементарних частинок:
∙ більшість – нестабільні (стабільні : фотон, електрон, протон,нейтрон);
∙ взаємодія та взаємне перетворення;
∙ існування античастинок;
∙ складна будова більшості частинок

Експериментальні методи дослідження елементарних частинок:
∙ прискорювачі;
∙ камера Вільсона;
∙ сцинтиляційні лічильники;
∙ лічильник Гейгера– Мюллера;
∙ фотоемульсії;
∙ бульбашкова камера

Маса частинки та античастинки однакова, заряди однакові за модулем та протилежні за знаком. Античастинка електрона – позитрон, а не протон

Види взаємодій у природі

Вид взаємодії Квант поля Радіус дії Відносна інтенсивність Прояв
Ядерне (сильне) Піони
Каони м
1 Стійкість атомних ядер
Електромагнітне Фотони ∞ 1/137 Стійкість атомів, молекул, макроскопічних тіл
Слабке Бозони м
Нестабільність елементарних частинок
гравітаційне Гравітони
(гіпотеза) ∞ Стійкість зір, планетних систем

Види взаємодій у природі

Вид взаємодії Квант поля Радіус дії Відносна інтенсивність Прояв
Ядерне (сильне) Піони
Каони м
1 Стійкість атомних ядер
Електромагнітне Фотони 1/137 Стійкість атомів, молекул, макроскопічних тіл
Слабке Бозони м
Нестабільність елементарних частинок
гравітаційне Гравітони
(гіпотеза) °° Стійкість зір, планетних систем

VІ.Закріплення нових знань та вмінь
Перший рівень
1. Які частинки називаються елементарними?
2. Назвіть частинки, які в цей час уважаються істинно елементарними.
3. Чим пояснюються дуже рідкісні випадки спостереження позитрона?
4. Які античастинки ви знаєте?
5. Що розуміють під антиречовиною?
Другий рівень
1. Що таке фундаментальні частинки?
2. Які види фундаментальних взаємодій ви знаєте? Які з них найбільш сильні? найбільш слабкі?
3. Які основні властивості кварків?
4. Чи існують кварки у вільному стані?
5. Чому вільний нейтрон розпадається на протон, електрон і антинейтрино, а вільний протон не може розпастися на нейтрон, позитрон і нейтрино?
Розв'язання:
другий вид розпаду заборонений законом збереження енергії. Маса спокою протона, а отже, і енергія спокою менша від маси й енергії спокою нейтрона.
VІІ. Підсумок уроку. Рефлексія.
Що ми дізналися на уроці?
· Елементарними ми вважаємо ті частинки, які із сучасної точки зору не складаються з більш простих.
· На рівні елементарних частинок зникає відмінність між речовиною й полем.
· Зустріч античастинки із частинкою завжди призводить до їх взаємної анігіляції.
Елементарні частинки діляться на такі групи: фотон, лептони; адрони. До адронів належать частинки, здатні до сильної взаємодії, до лептонів — частинки, не здатні до сильної взаємодії.
• Відомі такі види фундаментальних взаємодій:
- гравітаційна (її носії — гіпотетичні частинки гравітони);
- електромагнітна (її носії — фотони);
- сильна (її носії — глюони);
- слабка (її носії — бозони).
VІІІ. Домашнє завдання.
Підготуватися до тематичного опитування
Розширити свої знання про елементарні частинки

Предмети: Фізика

Класи: 11 клас