沪科版初中物理九年级全一册-第二十章 第三节 材料的开发与利用教案 (1)

1、课题 20.3 材料的开发和利用教学目标：1、了解材料的发展史，培养学生对资料收集和整理的能力。2、通过实验探究材料的导电性，并将实验进行改进。培养学生的发散思维能力和知识整合能力3、了解新材料的开发和利用，培养学生的科学素养。教学重点：实验探究材料的导电性。教学难点：对实验的改进和优化的过程。教学方法：实验法 多媒体辅助教学准备电池 灯泡 导线 被测材料 人体导电仪 测谎仪【课前导入】师：同学们，请看看你的身边都有什么物品？他们是有什么材料制成的?生1：书桌 木头生2：讲桌 铁生生3：电脑 塑料壳 导线 集成材料生4：.师：大家说的非常好。我们身边大大小小的物品都是由各种各样的材料制成的。1

2、00万年前，原始人就学会了利用不同性能的天然材料。如木头，石头。动物的皮、骨等制成工具或生活用品。随着制造技能的不断提高，人类迈入了石器时代。 5000年前，我们的老祖宗学会了冶炼技术。由冶炼铜到青铜，直至铁的利用，开创了人类历史上的有一个新纪元。如今，以铁为主的高性能钢铁材料。已经成为材料家族的主体。上世纪，半导体材料的出现，让我们的生活变得更加丰富多彩，更加便捷。在我们的国防，航天，航空，石油勘探，光存储，宽带通信，汽车制造，半导体照明等方面的应用，彰显了我国的科研能力的实力雄厚，半导体材料的应用，对人类科技的发展具有里程碑的意义。在生活中，随处可见的像高压输电、顶层的避雷针、绝缘手套，电

3、子绝缘杆，半导体硅等。材料的发展与人类的发展密不可分，材料的发展也为科学技术的发展提供了物质基础。材料应用的多样性，源于材料性质的多样性。【新课讲授】而我们物理学中研究的一个重要方面即材料的导电性。现在我们就一同走入科学实验室，来验证一些我们身边常见材料的导电性。问题：1、根据材料的导电性，材料可分为哪三大类？ 2、如何判断材料的导电性？生1：导体 绝缘体 半导体生2：通过观察电路中灯泡的亮灭，判断材料的导电性。 师：下面请同学们设计实验，待会儿，找小组来分享你的实验方案。 生: (学生小组活动)【设计实验】设计电路和表格：(写到学案上) 待测材料灯泡的发光情况实验结论铜丝发光导体:铜丝 钢板

4、尺 金属部分绝缘体:塑料尺 塑料部分 水二极管具有单向导电性.塑料尺不发光钢板尺发光螺丝刀塑料部分不发光螺丝刀金属部分发光水不发光发光二极管规定情况下发光师：咱们之前学习电学知道，人也是导体。按照刚才的设计理论，人接入电路中，灯泡应该会发光。咱们试试，不亮。分析原因，人的电阻太大了。如果我们在电路中接入一个能将电流放大的仪器，就能实现。有一种电学原件叫半导体三级管，它的作用就是能放大电流。接下来咱们一同改进实验。 把人接入电路，咱们再试试。大家很棒，我们现在可以直观的看到实验现象。 验证刚才那杯蒸馏水是否是导体。 导体的导电性也不是一层不变的。若环境潮湿，导电性也会发生变化。科学家利用此性质，

5、制造了测谎仪。它的原理是通过皮肤，湿度的变化，引起电流的变化，展示出不同的波形图，来判断被测者是否说谎。我这里也准备了一个简单的测谎仪，如果紧张，就会引起电流的变化，使小喇叭发出不同的响声。我们来试试。 学生活动:参与教师设计的实验环节,感受科技的伟大。 材料的日新月异，改变了我们的生活。课前让大家通过各种途径查阅有关新材料的知识，下面就是大家做汇报的时间了。小组简单商量一下。生1：我眼中的记忆合金材料 第一次听到这个名称，是配眼镜时，售货员给我说的，同时他例举了它的N多种优点。随后我就查阅相关资料，对记忆合金材料进行了简单了解。记忆合金是一种原子排列很有规则、体积变为小于0.5的马氏体相变合

6、金。这种合金在外力作用下会产生形变，当把外力去掉，在一定的条件下，能恢复原状。由于它具有百万次以上的恢复功能，因此叫做“记忆合金”。记忆合金还具有无磁性、耐磨耐蚀、无毒的优点。应用非常广泛，如眼镜框，机械制造类，医疗等。生2：我眼中的纳米材料 我想给大家交流一下，纳米材料。首先，纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度或由他们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10到100个原子紧密排列在一起的尺度。纳米材料可分为纳米粉末，纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。应用于机械工业中，如金属表面的纳米粉深度处理。纺织工业中，如制成杀菌、防霉、除臭和抗紫外线辐射的衣物面料。环保材料方面，制成了具有独

7、特功能的纳米膜。还在纳米计算机，医疗中应用广泛。 还有一个有趣的应用，制造了蚂蚁士兵。这种蚂蚁士兵都是纳米级别的，但是具有很强的破坏能力。所以说纳米技术太棒了。生3：我眼中的绿色能源 绿色能源也称清洁能源，是环境保护和良好生态系统的象征和代名词。它可分为狭义和广义两种概念。狭义的绿色能源是指可再生能源，如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。这些能源消耗之后可以恢复补充，很少产生污染。广义的绿色能源则包括在能源的生产、及其消费过程中，选用对生态环境低污染或无污染的能源，如天然气、清洁煤和核能等。年以来，工业化国家利用太阳能、水力、风力和植物能源获得的电力相当于万吨标准煤的能量，而且这种增

8、幅在本世纪内将以平均每年的速度增长。从年工业化国家仅在风力和太阳能两种发电设备方面的成交额就达亿美元，其中，美国、德国、日本、瑞典和荷兰等国家进展最快。生活中，随处可见的太阳能电池，绿色能源汽车师:听完大家的介绍后，让我也对新材料有了新的认识。同时，又深深的感受到，新材料给我们生活带来的便捷和改变。同时，又对新型绿色能源材料充满期待，明天的世界，应该是绿色的，希望我们大家努力学习，为我们明天的蓝天，尽自己的一份力量。今天我们的学习就到这里，课后写一篇200字的小论文，谈谈你对利用某些材料的性能来改进人们生活的设想与建议，下节课我们就来展评一下。作业: 写一篇200字的小论文，谈谈你对利用某些材料的性能来改进人们生活的设想与建议。教学反思：1、新材料的开发和利用，让学生自行收集资料，小组汇报交流。如“纳米材料”“绿色”能源“记忆合金”等都属于现在科技的最新成果和广泛应用的例子。这些部分内容在知识方面不作具有要求，其目的主要是让学生初步认识科技发展对人类社会发展所产生的巨大影响，体会到知识的应用价值，感受到时代的脉搏，保持积极向上的精神状态，激发学生的学习兴趣，增强学生的科技意识，鼓励学生努力学习，力争将来能在新材料的开发和应用上做出贡献。2、探究材料的导电性，让学生设计实验，完成探究。同时提出