八年級物理上冊5.5點(diǎn)擊新材料課件粵教滬

5.5點(diǎn)擊新材料第五章我們周圍的物質(zhì)納米材料內(nèi)容納米納米是長度單位，1nm=m納米技術(shù)當(dāng)材料的微粒小到納米尺寸時，材料的性能就會發(fā)生顯著變化.納米技術(shù)是以0.1～100nm的范圍為研究對象的前沿科學(xué)納米材料納米材料指制成材料的基本單元大小限制在1～100nm的材料，它大約相當(dāng)于10～100個分子緊密排列在一起的尺度內(nèi)容性能物質(zhì)達(dá)到納米顆粒時，它的理化性質(zhì)都有所變化，具有一些奇異和反常的性質(zhì)，如塊狀金子的熔點(diǎn)是1064℃，而制成納米的超細(xì)顆粒后，熔點(diǎn)只有330℃；銅到了納米級就不再導(dǎo)電；絕緣的二氧化硅在20nm時卻開始導(dǎo)電；等等內(nèi)容應(yīng)用（1）納米陶瓷材料可在室溫下任意彎曲.（2）納米碳管的強(qiáng)度是鋼的100倍；納米磁性材料的磁記錄密度比普通磁性材料高10倍以上.（3）納米復(fù)合材料對光的反射率低，能吸收電磁波，可用作隱形飛機(jī)的涂層.（4）氣體通過納米材料的擴(kuò)散速度比一般材料的擴(kuò)散速度大幾千倍例1下列關(guān)于納米材料的說法中正確的是（）A.很小的材料就是納米材料B.納米材料就是一種叫“納米”的物質(zhì)做成的材料C.納米材料是近幾年才開始被人們利用的，不存在天然的納米材料D.納米材料的基本單元很小解析：納米是長度單位，1nm=1×m，當(dāng)材料的微粒小到納米尺寸時，材料的性能會發(fā)生顯著變化，在力、熱、磁等方面表現(xiàn)出許多特殊性能，如可以大大提高材料的強(qiáng)度和硬度，降低燒結(jié)溫度，提高材料的磁性.納米材料是采用化學(xué)、物理甚至生物方法將物質(zhì)變成納米級的細(xì)微顆粒后形成的材料，它的基本單元很小，但它的本身不一定小.答案：D半導(dǎo)體材料內(nèi)容半導(dǎo)體的定義導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料稱為半導(dǎo)體元素組成鍺、硅、砷化鎵等特點(diǎn)單向?qū)щ娦浴⒎糯箅娦盘栍猛居冒雽?dǎo)體可制成二極管,可制成收音機(jī)、錄音機(jī)、電視機(jī)、電腦的部件，可制造光敏元件、熱敏元件、壓敏元件內(nèi)容分類（1）元素半導(dǎo)體有鍺、硅、硒、硼、碲、銻等；（2）化合物半導(dǎo)體，重要的有砷化鎵、磷化銦、碳化硅及硫化鎘等；（3）無定形半導(dǎo)體材料：用作半導(dǎo)體的玻璃是一種非晶體無定形半導(dǎo)體材料，分為氧化物玻璃和非氧化物玻璃兩種；（4）有機(jī)半導(dǎo)體材料：已知的有機(jī)半導(dǎo)體材料有幾十種，包括萘、蒽、聚丙烯腈、酞菁和一些芳香族化合物等，目前尚未得到應(yīng)用內(nèi)容知識解讀（1）用半導(dǎo)體制成的二極管具有單向?qū)щ姷膶傩裕此辉试S電流從一個方向通過，不允許電流從反方向通過；（2）二極管的正向電阻和反向電阻相差很大，當(dāng)反向電壓超過一定值時，二極管會被擊穿例2下列關(guān)于半導(dǎo)體的說法中正確的是（）A.常溫下半導(dǎo)體的電阻為零B.半導(dǎo)體廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中C.半導(dǎo)體就是超導(dǎo)體D.任何情況下半導(dǎo)體都是不導(dǎo)電的解析：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料稱為半導(dǎo)體，由此可知A、C、D選項(xiàng)說法錯誤；半導(dǎo)體具有一些特殊的物理性質(zhì)，用半導(dǎo)體材料制造的二極管、三極管和集成電路等廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中，故B選項(xiàng)說法正確.答案：B超導(dǎo)材料內(nèi)容超導(dǎo)性當(dāng)溫度降低到一定程度時，導(dǎo)體的電阻會突然接近于零，我們把低溫下材料的電阻為零的特性稱為超導(dǎo)性超導(dǎo)材料具有超導(dǎo)性的材料就是超導(dǎo)材料.有許多金屬在低溫下都會表現(xiàn)出超導(dǎo)性，此時它們都可作為超導(dǎo)材料.超導(dǎo)材料是一種電阻為零的材料內(nèi)容性能零電阻，電流通過時不產(chǎn)生熱量，可以產(chǎn)生強(qiáng)磁場和超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象應(yīng)用主要應(yīng)用于遠(yuǎn)距離大功率輸電、制造超級計算機(jī)和超導(dǎo)磁懸浮列車等.超導(dǎo)體由于其電阻為零，可以節(jié)約能源來實(shí)現(xiàn)交通工具的無摩擦運(yùn)行（1）有些材料能強(qiáng)烈地吸收電磁波，稱為隱形材料.（2）隱形材料的應(yīng)用：隱形材料用于飛機(jī)、坦克等軍事裝備上，涂有隱形材料的物體能將雷達(dá)發(fā)射出的電磁波大部分吸收掉，反射回去的卻很少，使雷達(dá)變成“睜眼瞎”.例3超導(dǎo)材料是一種_____為零的材料.因此，人們想到用它來實(shí)現(xiàn)既能遠(yuǎn)距離輸送極大的電流，又不會因?yàn)閷?dǎo)線存在電阻而損失電能.但目前還沒有研制成常溫下的超導(dǎo)材料，因?yàn)橐话阄镔|(zhì)都是當(dāng)其溫度_____（填“升高”或“降低”）到一定值時，才出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象.解析：超導(dǎo)材料在低溫下表現(xiàn)出超導(dǎo)性，也就是電阻在低溫下會變?yōu)榱?，利用超?dǎo)材料可以實(shí)現(xiàn)大功率輸電，而不會在電路上損耗電能.一般物質(zhì)都是當(dāng)其溫度降低到一定值時，才會表現(xiàn)出超導(dǎo)性，而成為超導(dǎo)材料.降低電阻不能正確區(qū)分超導(dǎo)體和半導(dǎo)體例4關(guān)于超導(dǎo)材料和半導(dǎo)體材料，下列說法中正確的是（）A.在一定溫度條件下，半導(dǎo)體材料的電阻為零B.超導(dǎo)材料就是最先進(jìn)的半導(dǎo)體材料C.超導(dǎo)材料在一定溫度條件下輸電，在線路上沒有電能損耗D.半導(dǎo)體材料的應(yīng)用目前還在試驗(yàn)中解析：超導(dǎo)材料在一定的溫度條件下輸電，由于沒有電阻，電流在通過電路時不會產(chǎn)生熱量而沒有電能的損耗.故選C.答案：C錯解：A或B或D注意：錯選A是誤認(rèn)為半導(dǎo)體材料在一定的溫度條件下，電阻為零.錯選B是沒弄清超導(dǎo)材料和半導(dǎo)體材料的定義，超導(dǎo)材料是當(dāng)溫度降低到一定值時，導(dǎo)體的電阻會突然變?yōu)榱悖哂羞@種特性的材料；半導(dǎo)體材料是導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料.錯選D是不清楚半導(dǎo)體材料已經(jīng)在電、光、聲、熱等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用.題型一半導(dǎo)體的特性及其應(yīng)用例5（湖南株洲中考）2014年諾貝爾物理學(xué)獎頒給了發(fā)明藍(lán)色二極管的三位科學(xué)家，他們的這項(xiàng)發(fā)明實(shí)現(xiàn)了利用二極管呈現(xiàn)白光，且發(fā)光效率高.LED燈（即發(fā)光二極管）不具有的特點(diǎn)是（）A.亮度高B.能耗低C.壽命長D.發(fā)熱多解析：發(fā)光二極管是由半導(dǎo)體材料制成的，可將電能轉(zhuǎn)化為光能，而且二極管具有單向?qū)щ娦裕籐ED燈發(fā)出“健康光線”的原因是光線中不含紫外線和紅外線，直流驅(qū)動，無頻閃；LED燈發(fā)熱少，90%的電能轉(zhuǎn)化為可見光，是一種高效、環(huán)保的光源，其特點(diǎn)是無輻射、亮度高、能耗低、壽命長，不具有的特點(diǎn)是發(fā)熱多.答案：D題型二新材料的使用例6下列關(guān)于新材料、新技術(shù)及其應(yīng)用的說法正確的是（）A.計算機(jī)CPU不需要半導(dǎo)體材料B.“神舟八號”飛船的外表面涂有一層隱形材料C.納米技術(shù)是納米尺度內(nèi)的科學(xué)技術(shù)，納米材料具有某些特殊性能D.超導(dǎo)體主要應(yīng)用于電飯鍋和熱水器上解析：現(xiàn)代計算機(jī)中（CPU元器件）集成了成千上萬個半導(dǎo)體元件，故A不符合題意；“神舟八號”飛船的外表面涂有一層特殊材料在高溫下熔化和汽化吸熱，故B不符合題意；納米材料除了基本單元小以外，在力、聲、光、電、磁等方面表現(xiàn)出特殊的性能，故C符合題意；超導(dǎo)體的電阻為零，電飯鍋和熱水器是利用電流的熱效應(yīng)工作的，如果導(dǎo)體的電阻為零，則電飯鍋和熱水器不能工作，故D不符合題意.故選C.答案：C題型三形狀記憶合金例7用形狀記憶合金彈簧，可打通被血栓堵塞的冠狀動脈.使用時，先將形狀記憶合金彈簧，插入內(nèi)充冷水的導(dǎo)管里，用導(dǎo)管將它送入冠狀動脈血栓中，由于體內(nèi)熱量使形狀記憶合金彈簧，恢復(fù)，可將血栓撐開，打通冠狀動脈.解析：記憶合金的特點(diǎn)是其形狀隨溫度的變化而變化.考慮到人體內(nèi)溫度較高，會使記憶合金形狀發(fā)生變化，因而可以先將記憶合金彈簧拉直，當(dāng)它順利到達(dá)血栓處后由于溫度的升高，彈簧恢復(fù)原狀，從而把血栓撐開.答案：拉直升溫原狀例8閱讀下面的短文，回答后面的問題.

半導(dǎo)體制冷半導(dǎo)體材料有P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體兩種，除了可以應(yīng)用于各種電子元器件外，還可以用作制冷材料.如圖5-5-1所示是一個半導(dǎo)體制冷單元的原理圖，P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的上端和銅片A連接，下端分別與銅片B連接后接到直流電源的兩端，此時電路中的電流方向是從N型半導(dǎo)體經(jīng)銅片A流向P型半導(dǎo)體，銅片A會從空氣吸收熱量，銅片B會向空氣放出熱量；反之，改變直流電源的正負(fù)極方向，使電流方向從P型半導(dǎo)體經(jīng)銅片A流向N型半導(dǎo)體，這時銅片A會向空氣放出熱量，銅片B會從空氣吸收熱量.由于一個制冷單元制冷量小，為了滿足實(shí)際需要，需要多個制冷單元同時工作.圖5-5-1（1）如圖5-5-1所示，若要使一個電冰箱箱內(nèi)的溫度下降，銅片A應(yīng)置于電冰箱的_____，銅片B置于電冰箱_____.（均填“箱內(nèi)”或“箱外”）（2）若將圖中的電源換成交流電源，此時電冰箱能否正常制冷？答：_____.（3）若將圖中電源正負(fù)極互換，其他條件不變，則銅片B表面空氣的溫度將_____（填“升高”“不變”或“降低”）.降低箱內(nèi)箱外不能解析：（1）由短文提供的信息可知，①電路的電流方向是從N型半導(dǎo)體經(jīng)銅片A流向P型半導(dǎo)體，銅片A會從空氣吸收熱量，應(yīng)置于冰箱的箱內(nèi)，從冰箱內(nèi)吸收熱量，使電冰箱箱內(nèi)的溫度下降；銅片B會向空氣放出熱量，應(yīng)置于冰箱的箱外.（2）銅片B會向空氣放出熱量，應(yīng)置于冰箱箱外，把從箱內(nèi)吸收的熱量散發(fā)掉，達(dá)到制冷的目的；交流電源的電流方向是變化的，這樣吸熱和放熱的狀態(tài)就會不斷改變，不能使吸熱的部分恒定保持吸熱狀態(tài)，不能使放熱的部分恒定保持放熱狀態(tài).（3）若將圖中電源正負(fù)極互換，其他條件不變，電流方向從P型半導(dǎo)體經(jīng)銅片A流向N型半導(dǎo)體，這時銅片A會向空氣釋放熱量，銅片B會從空氣吸收熱量，銅片B表面空氣的熱量由于被吸收而溫度降低.知識鏈接（1）半導(dǎo)體二極管的特點(diǎn)是單向?qū)щ娦?（2）容易導(dǎo)熱的物體是熱的良導(dǎo)體，銅是熱的良導(dǎo)體.（3）交流電源電壓較大，且電流方向不斷變化，不能直接使用.（4）熱傳遞是將熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫部分傳到低溫部分.解讀中考：本節(jié)知識中納米材料、半導(dǎo)體材料、超導(dǎo)材料、隱形材料的特點(diǎn)和應(yīng)用在中考中出現(xiàn)的頻率越來越高，題型以選擇題、填空題為主.考點(diǎn)一納米材料的特性和應(yīng)用教材第129頁“納米材料”納米是長度單位，大小為十億分之一米（m）.當(dāng)材料的微粒小到納米尺寸時，材料的性能就會發(fā)生顯著變化.例如，納米陶瓷材料可在室溫下任意彎曲；納米碳管的強(qiáng)度是鋼的100倍；納米磁性材料的磁記錄密度比普通磁性材料高10倍以上；納米復(fù)合材料對光的反射率低，能吸收電磁波，可用作隱形飛機(jī)的涂層；氣體通過納米材料的擴(kuò)散速度比一般材料的擴(kuò)散速度大幾千倍；等等.例9（江蘇無錫中考）納米陶瓷作為高新科技材料應(yīng)用廣泛，它具有堅硬、耐磨、耐腐蝕、耐高溫、完全無磁性等特點(diǎn)，它不能應(yīng)用于（）A.公交IC卡B.切割硬物的刀具C.“嫦娥二號”外表涂層D.裝濃硫酸的容器解析：公交車的IC卡是利用磁來記錄信息的，而納米陶瓷有完全無磁性的特點(diǎn)，所以納米陶瓷不能在公交IC卡上使用；切割硬物的刀具是利用納米陶瓷耐磨的特點(diǎn)；“嫦娥二號”外表涂層是利用納米陶瓷耐高溫的特性；裝濃硫酸的容器是利用納米陶瓷耐腐蝕的特點(diǎn).故選A.答案：A考點(diǎn)二超導(dǎo)材料的特性和應(yīng)用教材第130頁“圖5-27（b）”在很低的溫度環(huán)境中，某些材料呈現(xiàn)零電阻的特性，材料的這種特性稱為超導(dǎo)體.超導(dǎo)材料應(yīng)用前景非常廣闊，若用它來輸電可大大節(jié)約能源和材料.

圖5-27（b）超導(dǎo)性的表現(xiàn)例10（江蘇連云港中考）科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，某些材料在超低溫的情況下電阻突然減小為零，這種性質(zhì)稱為超導(dǎo)性，具有超導(dǎo)性的物體稱為超導(dǎo)體.超導(dǎo)體有著十分誘人的應(yīng)用前景.（1）請就超導(dǎo)現(xiàn)象提出一個探究性問題，如哪些材料具有超導(dǎo)性？____________________________________________？（2）請列舉未來超導(dǎo)體可能應(yīng)用的一個例子.________________________________________低溫超導(dǎo)的原理是什么電動機(jī)解析：（1）提出的探究性問題：低溫超導(dǎo)的原理是什么？（2）超導(dǎo)材料的特性就是在溫度很低時電阻為零，用超導(dǎo)材料傳輸電能可以減少熱損耗，如輸電導(dǎo)線、電磁鐵、電動機(jī)和發(fā)電機(jī)線圈等.例11據(jù)《羊城晚報》報道，1989年8月1日，廣東省某縣鎮(zhèn)發(fā)生了一起重大爆炸事故，燒毀房屋52間，死亡13人，受傷34人，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)481萬元．這起事故是由于縣供銷社生產(chǎn)資料門市部內(nèi)電線嚴(yán)重老化，通電時產(chǎn)生火花，庫存火藥爆炸造成的．由橡膠或塑料制成的導(dǎo)線線皮是用來絕緣的，但時間長了，線皮會老化變質(zhì)，絕緣性能變差，甚至龜裂露出線芯，通電時，電線之間會產(chǎn)生火花