Тема 7. Микромир. Элементарные частицы

I. Самостоятельная работа студентов (6 часов)
Задание 1 по работе с учебником
Изучить тему «3.3.2 Микромир» по основному учебнику [1]. По материалам темы подготовить доклад.
Задание 2 по работе с учебником и конспектом лекций
В словарь «Терминов и понятий» выписать все термины изучаемой темы и их определения: элементарная частица, кварки, лептоны, ядерное взаимодействие, электромагнитное взаимодействие, слабое взаимодействие, гравитационное взаимодействие, переносчики фундаментальных взаимодействий (глюон, фотон, векторный бозон, гравитон).
Задание 3 по работе с учебником и конспектом лекций
Выберите фундаментальные частицы (кварк, нейтрино, протон, фотон, электрон, нейтрон, гравитон, векторный бозон, глюон, атом).
Задание 4 по работе с учебником и конспектом лекций
Заполните таблицу, вписав характеристики фундаментальных взаимодействий: Фундаментальное взаимодействие Радиус действия Какие объекты участвуют Переносчики Структурный уровень, на котором является преобладающим 1.         2.         3.         4.
Задание 5 по работе с учебником и конспектом лекций
Для каждой приведенной системы определите тип взаимодействия доминирующий в ней (молекула, Метагалактика, ядро атома, звездная система, Солнечная система, макротело, Вселенная, галактика, превращение нейтрона в протон, атом, термоядерные реакции в звездах, образование молекулы из атомов, превращения элементарных частиц, образование связей между молекулами, образование галактик, распад нейтрона, превращения в ядерных реакторах, образование жидкости, термоядерные реакции на Солнце, удержание атомов от распада) заполнив схему-конспект:
Тесты (контрольные задания для самопроверки)
1. Тесты с одним вариантом ответа (Выберите один правильный ответ)
1.1.	Мельчайший структурный элемент материи:	1. элементарная частица. 2. атом. 3. клетка. 4. молекула.
1.2.	Структура атома:	1. ядро и электроны. 2. ядро атома состоит только из протонов. 3. атом не имеет определенной структуры. 4. атом неделим.
1.3.	Закон Кулона связан с:	1. ядерным взаимодействием. 2. гравитационным взаимодействием. 3. сильным взаимодействием. 4. электромагнитным взаимодействием. 5. слабым взаимодействием.
1.4.	Фотоны являются переносчиками … взаимодействия.	1. ядерного. 2. гравитационного. 3. электромагнитного. 4. сильного. 5. слабого.
1.5.	Между нуклонами в ядрах атомов доминирует взаимодействие:	1. слабое 2. электромагнитное 3. сильное 4. гравитационное
1.6.	Самым сильным из фундаментальных взаимодействий является:	1. гравитационное. 2. слабое. 3. сильное (ядерное). 4. электромагнитное.
1.7.	В мегамире доминирует ... взаимодействие.	1. сильное (ядерное). 2. слабое. 3. гравитационное. 4. электромагнитное.
1.8.	Гравитационное взаимодействие распространяется со скоростью:	1. ~ 30000000 м/с 2. ~ 30000 км/с 3. ~ 300000 км/с 4. ~ 3000 км/с 5. бесконечной
1.9.	Электромагнитное взаимодействие является:	1. отталкиванием. 2. притяжением. 3. притяжением между зарядами одного знака и отталкиванием между зарядами разных знаков. 4. притяжением между зарядами разных знаков и отталкиванием между зарядами одного знака.
1.10.	Переносчиком взаимодействий между материальными объектами служит:	1. физический вакуум. 2. мировой эфир. 3. физическое поле. 4. фотон.
2. Тесты множественного выбора (Выберите несколько правильных ответов)
2.1.	Стабильными элементарными частицами являются:	1. нейтрино. 2. фотоны. 3. нейтроны. 4. электроны.
2.2.	Каждой элементарной частице соответствует античастица, кроме:	1. кварка. 2. нейтрино. 3. протона. 4. фотона. 5. электрона.
2.3.	В настоящее время известно (вместе с античастицами):	1. 6 кварков. 2. 12 лептонов. 3. 12 кварков. 4. 6 лептонов.
2.4	Электрон и антиэлектрон - позитрон отличаются:	1. адронным зарядом. 2. массой. 3. электрическим зарядом. 4. энергией.
2.5.	При аннигиляции частиц и античастиц:	1. вещество превращается в поле. 2. исчезает материя. 3. появляется новая форма материи. 4. исчезает масса. 5. поле превращается в вещество.
2.6.	Взаимодействия, преобладающие в ядерных реакциях:	1. сильное. 2. гравитационное. 3. электромагнитное. 4. слабое.
2.7.	Взаимодействия, обладающие бесконечным радиусом действия:	1. электромагнитное. 2. сильное. 3. гравитационное. 4. слабое.
2.8.	Частицы, находящиеся на расстоянии более чем 10-10 м могут действовать друг на друга за счет... взаимодействия.	1. гравитационного. 2. электромагнитного. 3. сильного. 4. слабого.
2.9.	Гравитационное взаимодействие является:	1. дальнодействующим. 2. взаимодействием отталкивания. 3. взаимодействием отталкивания и притяжения. 4. взаимодействием притяжения.
2.10.	В процессе электромагнитного взаимодействия принимают участие:	1. протоны. 2. нейтроны. 3. электроны. 4. гравитоны.
2.11.	В процессе сильного взаимодействии принимают участия:	1. фотоны. 2. протоны. 3. нейтроны. 4. электроны.
3. Тесты на соответствие
3.1.	Соответствие фундаментального взаимодействия структурному уровню, на котором оно является преобладающим: 1. сильное. 2. электромагнитное. 3. слабое. 4. гравитационное.	1. микро-уровень. 2. макро-уровень. 3. мега-уровень.
3.2.	Соответствие между системой и типом взаимодействия, доминирующим в ней: 1. галактика. 2. превращение протона в нейтрон. 3. молекула.	1.электромагнитное. 2. слабое. 3. гравитационное. 4. сильное.
3.3.	Соответствие между системой и типом взаимодействия, доминирующим в ней: 1. превращение элементарной частицы. 2. образование связей между молекулами. 3. образование галактик.	1.электромагнитное. 2. слабое. 3. гравитационное. 4. сильное.
4. Бинарные тесты (Оцените правомерность предлагаемых утверждений словами «верно/неверно»)
4.1.	Ядро атома состоит из протонов и нейтронов.
4.2.	Кварки относят к фундаментальным частицам.
4.3.	Гравитационное взаимодействие является самым сильным.
4.4.	Гравитон экспериментально обнаружен.
4.5.	Масса гравитона равна нулю.
5. Тесты на упорядочение
5.1.	Фундаментальные взаимодействия в порядке увеличения их интенсивности:	1. сильное. 2. гравитационное. 3. слабое. 4. электромагнитное.
6. Тесты дополнения (Впишите на месте прочерка пропущенные слова)
6.1.	Взаимное притяжение массивных тел определяется ___ взаимодействием.
6.2.	Удержание протонов и нейтронов в ядрах атомов определяется ___ взаимодействием.
6.3.	Существует ___ тип(а) фундаментальных взаимодействий.
6.4.	Взаимодействие, определяющее химические свойства веществ, это ___ взаимодействие.
6.5.	Взаимодействие, определяющее динамику планет солнечной системы, это ___ взаимодействие.
6.6.	Притяжение двух электрических зарядов определяется ___ взаимодействием.
6.7.	Лептоны (например, электроны) не участвуют в ___ взаимодействии.
6.8.	Переносчиками электромагнитного взаимодействия являются ___.
6.9.	Атомы в молекулах удерживаются за счет ___ взаимодействия.
6.10.	Взаимодействие галактик обеспечивается ___ взаимодействием.
6.11.	Электромагнитное взаимодействие распространяется со скоростью ___.
6.12.	Самым слабым фундаментальным взаимодействием является ___.
6.13.	Глюоны отвечают за перенос ___ взаимодействия.
6.14.	Фотоны являются переносчиками ___ взаимодействия.
II. Практическое занятие (2 часа)
	Заслушивание докладов.
	Разбор определений основных понятий.
	Опрос студентов по заданиям практикума.
Темы докладов
	Элементарные частицы как глубинный уровень организации материи.
	Частицы и античастицы.
	Фундаментальные частицы: кварки, лептоны
	Фундаментальные взаимодействия и их переносчики.

После изучения Темы 7. «Микромир. Элементарные частицы» студент должен:

иметь представление:

· об элементарных частицах, как основных объектах микромира.

знать:

· понятие элементарная частица;

· античастица;

· фундаментальные частицы (кварки, лептоны, переносчики);

· фундаментальные взаимодействия.

уметь:

· определять преобладающие взаимодействия на каждом структурном уровне организации материи.

Раздел 5. Земля как планета