初中物理-滬科版九年級物理 材料的開發(fā)和利用教學(xué)課件設(shè)計

人們的衣食住行嫦娥三號神舟十號與天宮一號成功分離第三節(jié)材料的開發(fā)和利用

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解材料與社會的關(guān)系，知道人類利用材料的歷程。2.掌握導(dǎo)體、絕緣體及半導(dǎo)體的特點及其應(yīng)用。3.了解新型材料如超導(dǎo)材料和納米材料的特點與應(yīng)用。一、材料與社會發(fā)展原始人利用石材制造的工具。（1）舊、新石器時代：原始人利用不同性能的天然材料（木材、石頭、動物的皮、骨做成工具或生活用品舊、新石器時代青銅時代（2）青銅時代（大約5000多年前）人們學(xué)會冶煉金屬銅，并用它來制造工具........鑄鐘。我國是世界上掌握青銅冶煉技術(shù)的國家之一。馬踏飛燕。我國東漢時期的藝術(shù)珍品。鐵器時代（3）鐵器時代：為制造機器提供了材料基礎(chǔ)，開創(chuàng)了人類的新紀(jì)元.我國出土的鐵制工具。傳統(tǒng)拉索橋“?”時代？以高性能鋼鐵材料為主要建筑原料的現(xiàn)代拉索橋電纜線中的銅芯絕緣手套和絕緣靴絕緣子鉛銻合金制成的保險絲1、根據(jù)材料的導(dǎo)電性能，材料可分為：導(dǎo)體：二、材料的導(dǎo)電性常見的導(dǎo)體材料有：請思考：站在大地上觸摸火線為什么會觸電？因電路老化引起的火災(zāi)為什么不可以用水撲滅？導(dǎo)體材料的用途：導(dǎo)體、

絕緣體、半導(dǎo)體容易導(dǎo)電的材料（電阻很?。┐蟛糠纸饘俨牧稀⑷梭w、大地、石墨、不純凈的水、酸堿鹽的水溶液等。制作各種輸電線的線芯、連接電路。絕緣體：常見的絕緣體材料有：絕緣體材料的用途：電線桿子上的絕緣子、輸電線的塑料外皮、絕緣手套、絕緣靴外層的橡膠等不容易導(dǎo)電的材料。（電阻很大）塑料、陶瓷、玻璃、橡膠等隔離帶電物體、防止漏電絕緣體材料在實際中的應(yīng)用：實驗探究：怎樣判斷材料是導(dǎo)體還是絕緣體1、設(shè)計電路2、觀察現(xiàn)象被測物體鐵釘塑料尺玻璃棒橡皮燈泡發(fā)光情況不發(fā)光發(fā)光不發(fā)光不發(fā)光3、結(jié)論：鐵釘是導(dǎo)體，塑料尺、玻璃棒、橡皮是絕緣體。導(dǎo)體導(dǎo)電的原因通過觀看視頻，用自己的話說出導(dǎo)體容易導(dǎo)電，絕緣體不容易導(dǎo)電的原因。導(dǎo)體中有大量可以自由移動的電荷，絕緣體中的電荷被束縛住了，很難移動。半導(dǎo)體：常見的半導(dǎo)體材料有：3、半導(dǎo)體的用途：半導(dǎo)體可以制成二極管、三極管等半導(dǎo)體元件和集成電路半導(dǎo)體硅、鍺、砷化鎵等。導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料。半導(dǎo)體元件：二極管：半導(dǎo)體二極管又叫晶體二極管，有兩根引線，一正極，一負(fù)極，如下圖。半導(dǎo)體二極管實驗探究：半導(dǎo)體二極管單向?qū)щ娞匦?/p>

結(jié)論：半導(dǎo)體二極管只允許電流從它的正極流向負(fù)極，不允許從負(fù)極流向正極。即半導(dǎo)體二極管具有單向?qū)щ娦浴０醇讏D連接電路，燈泡_____發(fā)光。（選填“會”或“不會”）按乙圖連接電路，燈泡_____發(fā)光。（選填“會”或“不會”）會不會集成電路集成電路的作用在電路中起減少元器件的個數(shù)和提高性能、方便應(yīng)用。

三極管:可以對電信號起到放大作用。其他半導(dǎo)體元件光敏電阻：電阻隨光照強度的改變而改變熱敏電阻：電阻隨溫度的升高而減小思考：光敏電阻和熱敏電阻在生活中有什么具體應(yīng)用？請各舉一例。一、超導(dǎo)現(xiàn)象和超導(dǎo)材料三、開發(fā)新材料2、超導(dǎo)材料：1、超導(dǎo)現(xiàn)象:當(dāng)溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻突然變?yōu)榱悖@種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的材料稱為超導(dǎo)材料．3、超導(dǎo)材料具有哪些應(yīng)用前景？觀看視頻，回答下列問題：4、超導(dǎo)材料在應(yīng)用中主要存在哪一方面的困難？遠(yuǎn)距離輸電、核磁共振儀、高能粒子加速器等使材料成為超導(dǎo)體需要在很低的溫度下進(jìn)行。二、超導(dǎo)磁懸浮導(dǎo)體沒有了電阻，電流流經(jīng)超導(dǎo)體時就不發(fā)生熱損耗，電流可以毫無阻力地在導(dǎo)線中形成強大的電流，從而產(chǎn)生超強磁場。當(dāng)一個磁體和一個處于超導(dǎo)態(tài)的超導(dǎo)體相互靠近時，磁體的磁場會使超導(dǎo)體表面中出現(xiàn)超導(dǎo)電流。此超導(dǎo)電流形成的磁場，在超導(dǎo)體內(nèi)部，恰好和磁體的磁場大小相等，方向相反。這便產(chǎn)生了一個向上的浮力。這便是超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象。

超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象有什么應(yīng)用前景？有什么優(yōu)點？應(yīng)用前景：制造超導(dǎo)磁懸浮列車、超導(dǎo)船等。優(yōu)點：在懸浮無摩擦狀態(tài)下運行，這將大大提高它們的速度和安靜性，并有效減少機械磨損。<二>、納米材料納米超晶格想象中的納米“機器人”計算機芯片中的納米導(dǎo)線納米(nm):納米是長度單位，1nm=10-9m，相當(dāng)于萬分之一頭發(fā)的粗細(xì).納米技術(shù):是指通過直接操縱單個原子、分子來組裝和制造物質(zhì)的技術(shù)。納米材料:

在納米量級內(nèi)調(diào)控物質(zhì)結(jié)構(gòu)制成的具有特異性能的材料.

當(dāng)物質(zhì)顆粒小到納米量級后，這種物質(zhì)就可被稱為納米材料。神奇的是同一種物質(zhì)，因為構(gòu)造上以納米為單位的變化，其物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)便會產(chǎn)生意想不到的巨變。比如，原來是導(dǎo)體的銅等金屬，在尺寸減小到幾個納米時就不導(dǎo)電了；而絕緣的二氧化硅等，當(dāng)尺寸減小到幾個納米或十幾個納米時，電阻會大大減小，失去絕緣體特性，變得能夠?qū)щ?。通常情況下陶瓷是脆性材料，因而限制了它的應(yīng)用范圍，而納米陶瓷卻變成了韌性材料，在常溫下能彎曲，不怕摔，堅固無比。正因為納米材料具有獨特的性質(zhì)，因此它可能存在奇妙的應(yīng)用前景。

我們每個人在脫衣服時都曾有過被靜電所擾的經(jīng)歷，而應(yīng)用納米技術(shù)，在化纖布料中加入少量的金屬納米微粒就可以使這一問題迎刃而解，而且將納米顆粒放到織物纖維中去，做成的衣服不沾水又防污。在食物中添加納米微粒，可以除味殺菌，聰明的廠家已利用這一技術(shù)生產(chǎn)出可以抗菌的冰箱。納米陶瓷粉體作為涂料的添加劑也得到廣泛的應(yīng)用，這些特種涂料涂在塑料或木材上，具有防火、防塵和耐磨的性能。玻璃和瓷磚表面涂上納米薄層，可以制成自潔玻璃和自潔瓷磚，任何粘在表面上的臟物，包括油污、細(xì)菌，在光的照射下，由于納米的催化作用，都可以變成氣體或者容易被擦掉的物質(zhì)。納米技術(shù)在實際生活中的應(yīng)用拓展提升——

材料的合理利用

材料的發(fā)展及大量使用除了給人類帶來極大的物質(zhì)便利外，也帶來了不小的資源和環(huán)境問題。材料的發(fā)展給我們帶來了哪些問題？我們應(yīng)該怎么做？白色污染、固體廢棄物污染、電子產(chǎn)品污染等減少使用一次性薄膜方便袋、垃圾分類處理、集中掩埋等。課堂測試1、以下關(guān)于材料與社會發(fā)展之間的關(guān)系的說法中不正確的是（）A.材料的發(fā)展為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ)B.材料的發(fā)展促進(jìn)了社會生產(chǎn)力的提高C.新材料的發(fā)現(xiàn)離不開科學(xué)技術(shù)作保障D.新材料的利用對社會的發(fā)展始終是有益的2.自動照相機的感光元件由光敏電阻制成，它能夠根據(jù)光的強弱自動調(diào)節(jié)曝光量，其主要材料是（）A.磁性材料B.納米材料C.半導(dǎo)體D.超導(dǎo)體DC3.超導(dǎo)材料是一種______為零的材料，因此，人們想到用他來實現(xiàn)既能遠(yuǎn)距離輸送極