滬科版物理九年第二十章《材料世界》學(xué)案

1、5 / 5?最好組別：最新滬科版物理九年第二十章材料世界學(xué)案姓名：組內(nèi)評(píng)價(jià)：第二十章材料世界 第一節(jié)我們周圍的材料學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道我們身邊形形色色的材料按不同特點(diǎn)可分為金屬、無機(jī)非金屬、有機(jī)高 分子、復(fù)合材料等四類。2 .能舉例說明材料除具有導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、磁性、密度、比熱容外，材料還具有彈性、硬度、延展性等物理性質(zhì)。3 .知道材料對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的促進(jìn)作用。知道新材料的發(fā)展為科技發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ)的同時(shí)，造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染題。自主學(xué)習(xí)一.形形色色的材料活動(dòng)1:觀察我們周圍的物體及同學(xué)們帶來的各種物品，思考討論：1 .你能說出哪一物體是由哪些材料制成的嗎？2 .你能將制成各種物品的材料進(jìn)行簡(jiǎn)

2、單的分類嗎？并說明你的分類標(biāo)準(zhǔn)。3 .各種不同的材料具有哪些特點(diǎn)呢？二.材料的物理性質(zhì)活動(dòng)2:閱讀教材P141143 “材料的物理性質(zhì)”。思考討論：1 .如何比較不同物體的硬度大?。磕阌心男┓椒ǎ? .列舉生活中一些物品所用材料的名稱，討論其物理性能與用途。活動(dòng)3:探究不同材料的硬度。實(shí)驗(yàn)材料：自選待測(cè)材料，如肥皂、橡皮泥、塑料片，鋁片、陶瓷片等。實(shí)驗(yàn)裝置如圖197所示。將被測(cè)材料置于一個(gè)空心豎直管的底部，從管的頂部釋放一鋼釘，鋼釘作用在該材料上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)小小的凹痕。從凹痕的大小和深度判斷材料的硬度并排序。三.材料與社會(huì)發(fā)展活動(dòng)4:閱讀教材P143-145 "材料與社會(huì)發(fā)展”并觀察圖

3、1910至1916。思考討論：1 .材料的發(fā)展及大量使用帶來了怎樣的資源和環(huán)境問題？2 .地球上的資源在不斷地減少，而垃圾卻堆積如山，如何解決日益惡化的環(huán)境問題呢的出路是什么呢？3 .白色污染的危害是什么？目前治理白色污染有哪些技術(shù)？小組合作第一小組填一填1 .人們根據(jù)材料的不同特點(diǎn)將材料分為 、 。2 .金屬通常都具有 、等特點(diǎn)。第二小組填一填1 .材料通常具有 、 等不同的物理性質(zhì)。2 . 是一種很好的彈性材料。第三小組填一填1.隨著人類制造技能的不斷提高，人類經(jīng)歷了 和 時(shí)代。第四小組3. 、是常見的無機(jī)非金屬材料。具有各種特殊性能 的、已廣泛應(yīng)用于、及等領(lǐng)域，成為最重要 的基礎(chǔ)材料。第

4、五小組 3.硬度就是描述材料,即阻止其被 _、或產(chǎn)生的物理量。一第六小組4.天然的高分子材料有。人工合成的高分子材料有、 5.復(fù)合材料是指。第七小組4.在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)際中常用 來評(píng)價(jià)材料的堅(jiān)硬程度。5.具有 的材料可以鍛打成片、拉成絲；如 。不具 有的材料在外力的作用下容易破碎、斷裂。如 。第八小組2. 的利用為人類大規(guī)模制造機(jī)器提供了 。3.材料的發(fā)展也為的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。課堂展示 課后延伸 學(xué)后反思班級(jí)：組別：姓名：組內(nèi)評(píng)價(jià)：第二節(jié)半導(dǎo)體學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道身邊形形色色的材料中按導(dǎo)電性不同可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體、 絕緣體三大類。2 .初步了解半導(dǎo)體的一些特點(diǎn)。3 . 了解半導(dǎo)體材料的發(fā)展對(duì)

5、社會(huì)的影響。自主學(xué)習(xí)一.材料的導(dǎo)電性 活動(dòng) 1 :閱讀課本P146 ”材料的導(dǎo)電性”，思考討論：1 .導(dǎo)體和絕緣體有什么不同，你怎樣辨別導(dǎo)體和絕緣體？2 .導(dǎo)體容易導(dǎo)電，絕緣體不容易導(dǎo)電的原因是什么？3 .常見的材料中哪些是導(dǎo)體？哪些是絕緣體？哪些是半導(dǎo)體？活動(dòng)2:探究導(dǎo)體和絕緣體實(shí)驗(yàn)材料：電源、燈泡、導(dǎo)線、接線柱、開關(guān)、待測(cè)材料（塑料 尺、玻璃片、橡皮泥、橡膠條、銅片，） 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：在右面的方框中，自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，判定待測(cè)材料是 導(dǎo)體還是絕緣體。導(dǎo)體有： ;絕緣體有： 。二.半導(dǎo)體元件 活動(dòng)3：閱讀P147 ”半導(dǎo)體元件”并觀察圖19 20、1921。思考討論:1 .你認(rèn)識(shí)哪

6、些半導(dǎo)體元件？2 .半導(dǎo)體元件有哪些類型及特點(diǎn)？-活動(dòng)4:探究半導(dǎo)體二極管單向?qū)щ娞匦詫?shí)驗(yàn)材料：電源、燈泡、導(dǎo)線、接線板、接線柱、半導(dǎo)體二極管。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，探究半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娞匦?，并將設(shè)計(jì)的 電路畫入下面的方框中。三.半導(dǎo)體的應(yīng)用活動(dòng)5:閱讀P148149 ”半導(dǎo)體的應(yīng)用”，思考討論：1 .半導(dǎo)體的奇妙電學(xué)特性有哪些？2 .你能說說生活中哪些地方使用了半導(dǎo)體材料嗎？小組合作第一小組1 .根據(jù)導(dǎo)電性的不同，材料可分為、。第二小組2.材料的導(dǎo)電性能是由材料內(nèi)部的 運(yùn)動(dòng)情況決定的。第三小組3.半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性介于 和 之間，具有一些特殊的物理性質(zhì)。第四小組4.常見的半導(dǎo)體材

7、料有 、和 等。第五小組1. 、和都是半導(dǎo)體元件。2 .半導(dǎo)體元件具有許多獨(dú)特的功能。半導(dǎo)體二極管具有 即 僅允許電流由一個(gè)方向通過元件。 可以用來放大電信號(hào)。第六小組1 .科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)光照射到某些 時(shí)，半導(dǎo)體內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生 0第七小組2.太陽電池是一種 、的電源。第八小組3.在條形碼掃描器內(nèi)有由 、等元件構(gòu)成的電路。當(dāng)照射條碼時(shí)，便測(cè)量被條碼反射回來的光，并將變?yōu)椤ｋ娔X則依據(jù)獲取的 進(jìn)行分析,檢測(cè)物品。課堂展示課后延伸學(xué)后反思班級(jí)：組別：姓名：組內(nèi)評(píng)價(jià)： 第三節(jié)探索新材料學(xué)習(xí)目標(biāo)1 .知道超導(dǎo)材料的核心特征是電阻為零。2 . 了解超導(dǎo)材料的另一重要特性超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象。3 .知道納米材料的界定

8、范圍：1 100nm4 .利用互聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展對(duì)超導(dǎo)材料和納米材料的了解。自主學(xué)習(xí)一.超導(dǎo)材料超導(dǎo)現(xiàn)象：有些材料當(dāng)溫度降低到某一溫度時(shí)，材料的電阻突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象.能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的材料叫超導(dǎo)材料。1933年邁斯納和奧森菲爾德發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象，如圖1929。提出問題如：超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象是怎么回事？超導(dǎo)材料有哪些應(yīng)用？活動(dòng)1:閱讀教材p149150,思考下列問題(1)超導(dǎo)材料的核心特征是什么？(2)遠(yuǎn)距離輸電過程中能量損耗的主要形式是什么？現(xiàn)階段是采用什么方法減小這種損耗的？超導(dǎo)輸電有什么好處？（3）普通電磁懸浮列車的懸浮原理是什么？超導(dǎo)磁懸浮有什么好處？超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象是一個(gè)超導(dǎo)體與一個(gè)永

9、磁體（或電磁鐵）疊放時(shí)，由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，超導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流激發(fā)很強(qiáng)的磁場(chǎng)與永磁體（或電磁鐵）的磁場(chǎng)在它們中間因同名磁極互相排斥，磁場(chǎng)的排斥力與被懸起來的物體的重力相平衡時(shí)，就形成了穩(wěn)定的磁懸浮現(xiàn)象，超導(dǎo)材料的應(yīng)用：運(yùn)用電阻為零的特性制作電動(dòng)機(jī)線圈、輸電導(dǎo)線等，可減少電能損失，提高電能利用率。運(yùn)用磁懸浮的特性制造磁懸浮列車、超導(dǎo)船等.既減少了能量損失，又提高了交通工具的運(yùn)行速度和安全性能。強(qiáng)調(diào)：只有當(dāng)溫度在某一低溫（稱轉(zhuǎn)變溫度或臨界溫度）以下才具有超導(dǎo)性。不同材料的轉(zhuǎn)變溫度不同，如汞（4.15K）、鴇（0.012K）、鋅（0.75K）等?，F(xiàn)在的一些高溫超導(dǎo)材料，由一般導(dǎo)體轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體的溫度

10、已達(dá)到100K以上。我國研制的超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度已達(dá)到134K。二.納米材料活動(dòng)2.閱讀教材P150-151,思考下列問題當(dāng)材料的微粒大小達(dá)到納米級(jí) （10 -9m）,就是這種材料的微粒由幾個(gè)分子組成時(shí)，材料的性能會(huì)發(fā)生顯著變 化，如顏色、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、硬度、磁性等會(huì)產(chǎn)生很大的變化。由納米材料組成的物質(zhì)也就有了許多一般物質(zhì)沒有的特性。（1）納米材料的界定范圍是多少？（2）納米材料在哪些方面表現(xiàn)出與普通材料不同的特殊性能？強(qiáng)調(diào)： 納米是長度單位，符號(hào)“nnf ,1nm = 10-9m不是所有材料達(dá)到納米尺度時(shí)就一定是納米材料，只有當(dāng)材料到了納米尺度時(shí)性能發(fā)生突變，才能稱為納米材料。只有產(chǎn)品的主

11、導(dǎo)技術(shù)或主要材料是由納米結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的，才是真正的納米產(chǎn)品。分析：納米材料的性能包括提高材料的強(qiáng)度、硬度、改變顏色、增強(qiáng)磁性等。納米技術(shù)能制造出納米“機(jī) 器人”，進(jìn)入人體殺死病毒細(xì)胞，制作的量子磁盤，能作高密度的磁記錄。例1、如圖表示鋁的電阻隨溫度變化的曲線，由此圖像提供的信息可知： （1 ） ; （2） 。 分析：物理圖像可以把某些物理現(xiàn)象、物理過程以形象直觀、動(dòng)態(tài)變化的方式顯示出來，使大家能夠既輕松又深刻地理解其所表示的內(nèi)容。答案：鋁的電阻隨溫度的降低而減??；鋁的電阻有一個(gè)突變溫度；當(dāng)鋁的電阻隨溫度變化曲線溫度降到一 271.76 C時(shí)，鋁的電阻變?yōu)榱恪?方法提煉：圖像分析題注意： （1）

12、自變量變化，因 變量如何變化，例如此題的溫度和電阻。 （2）曲線與縱軸和橫輔的交點(diǎn)的特殊意義。（3）曲線是否有規(guī)律的變化.小組合作第一小組超導(dǎo)材料是一種 的材料，其應(yīng)用前景主要有和 。 第二小組填一填納米材料是指的材料，在等方面表現(xiàn)出特殊的性能。第三小組1.超導(dǎo)材料通過電流時(shí)，它的電阻為零。你認(rèn)為這種超導(dǎo)材料適合制作（）A輸電導(dǎo)線B電爐絲C保險(xiǎn)絲D電磁鐵線圈 第四小組2.納米材料所特有的性能及應(yīng)用是（）大大提高材料的強(qiáng)度和硬度降低燒結(jié)溫度提高材 料的磁性能制作高貯存密度的量子磁盤納米機(jī)器人“醫(yī)生”能進(jìn)入人體殺死癌細(xì)胞A只有B只有C只有D都是第五小組1. “采用最新技術(shù)制成的納米機(jī)器人小得像跳蚤一樣"，這里提到的“納米”是的單位。第六小組3.科學(xué)家