八年级物理上册55点击新材料省公开课一等奖新课获奖课件

5.5点击新材料第五章我们周围物质1/36纳米材料内容纳米纳米是长度单位，1nm=m纳米技术当材料微粒小到纳米尺寸时，材料性能就会发生显著改变.纳米技术是以0.1～100nm范围为研究对象前沿科学纳米材料纳米材料指制成材料基本单元大小限制在1～100nm材料，它大约相当于10～100个分子紧密排列在一起尺度2/36内容性能物质抵达纳米颗粒时，它理化性质都有所改变，含有一些奇异和反常性质，如块状金子熔点是1064℃，而制成纳米超细颗粒后，熔点只有330℃；铜到了纳米级就不再导电；绝缘二氧化硅在20nm时却开始导电；等等3/36内容应用（1）纳米陶瓷材料可在室温下任意弯曲.（2）纳米碳管强度是钢100倍；纳米磁性材料磁统计密度比普通磁性材料高10倍以上.（3）纳米复合材料对光反射率低，能吸收电磁波，可用作隐形飞机涂层.（4）气体经过纳米材料扩散速度比普通材料扩散速度大几千倍4/36例1以下关于纳米材料说法中正确是（）A.很小材料就是纳米材料B.纳米材料就是一个叫“纳米”物质做成材料C.纳米材料是近几年才开始被人们利用，不存在天然纳米材料D.纳米材料基本单元很小5/36解析：纳米是长度单位，1nm=1×m，当材料微粒小到纳米尺寸时，材料性能会发生显著改变，在力、热、磁等方面表现出许多特殊性能，如能够大大提升材料强度和硬度，降低烧结温度，提升材料磁性.纳米材料是采取化学、物理甚至生物方法将物质变成纳米级细微颗粒后形成材料，它基本单元很小，但它本身不一定小.答案：D6/36半导体材料内容半导体定义导电性能介于导体和绝缘体之间材料称为半导体元素组成锗、硅、砷化镓等特点单向导电性、放大电信号用途用半导体可制成二极管,可制成收音机、录音机、电视机、电脑部件，可制造光敏元件、热敏元件、压敏元件7/36内容分类（1）元素半导体有锗、硅、硒、硼、碲、锑等；（2）化合物半导体，主要有砷化镓、磷化铟、碳化硅及硫化镉等；（3）无定形半导体材料：用作半导体玻璃是一个非晶体无定形半导体材料，分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃两种；（4）有机半导体材料：已知有机半导体材料有几十种，包含萘、蒽、聚丙烯腈、酞菁和一些芳香族化合物等，当前还未得到应用8/36内容知识解读（1）用半导体制成二极管含有单向导电属性，即它只允许电流从一个方向经过，不允许电流从反方向经过；（2）二极管正向电阻和反向电阻相差很大，当反向电压超出一定值时，二极管会被击穿9/36例2以下关于半导体说法中正确是（）A.常温下半导体电阻为零B.半导体广泛应用于各种电子设备中C.半导体就是超导体D.任何情况下半导体都是不导电解析：导电性能介于导体和绝缘体之间材料称为半导体，由此可知A、C、D选项说法错误；半导体含有一些特殊物理性质，用半导体材料制造二极管、三极管和集成电路等广泛应用于各种电子设备中，故B选项说法正确.答案：B10/36超导材料内容超导性当温度降低到一定程度时，导体电阻会突然靠近于零，我们把低温下材料电阻为零特征称为超导性超导材料含有超导性材料就是超导材料.有许多金属在低温下都会表现出超导性，此时它们都可作为超导材料.超导材料是一个电阻为零材料11/36内容性能零电阻，电流经过时不产生热量，能够产生强磁场和超导磁悬出现象应用主要应用于远距离大功率输电、制造超级计算机和超导磁悬浮列车等.超导体因为其电阻为零，能够节约能源来实现交通工具无摩擦运行12/36（1）有些材料能强烈地吸收电磁波，称为隐形材料.（2）隐形材料应用：隐形材料用于飞机、坦克等军事装备上，涂有隐形材料物体能将雷达发射出电磁波大部分吸收掉，反射回去却极少，使雷达变成“睁眼瞎”.13/36例3超导材料是一个_____为零材料.所以，人们想到用它来实现既能远距离输送极大电流，又不会因为导线存在电阻而损失电能.但当前还没有研制成常温下超导材料，因为普通物质都是当其温度_____（填“升高”或“降低”）到一定值时，才出现超导现象.解析：超导材料在低温下表现出超导性，也就是电阻在低温下会变为零，利用超导材料能够实现大功率输电，而不会在电路上损耗电能.普通物质都是当其温度降低到一定值时，才会表现出超导性，而成为超导材料.降低电阻14/36不能正确区分超导体和半导体例4关于超导材料和半导体材料，以下说法中正确是（）A.在一定温度条件下，半导体材料电阻为零B.超导材料就是最先进半导体材料C.超导材料在一定温度条件下输电，在线路上没有电能损耗D.半导体材料应用当前还在试验中解析：超导材料在一定温度条件下输电，因为没有电阻，电流在经过电路时不会产生热量而没有电能损耗.故选C.答案：C15/36错解：A或B或D注意：错选A是误认为半导体材料在一定温度条件下，电阻为零.错选B是没搞清超导材料和半导体材料定义，超导材料是当温度降低到一定值时，导体电阻会突然变为零，含有这种特征材料；半导体材料是导电性能介于导体和绝缘体之间材料.错选D是不清楚半导体材料已经在电、光、声、热等领域广泛应用.16/36题型一半导体特征及其应用例5（湖南株洲中考）年诺贝尔物理学奖颁给了创造蓝色二极管三位科学家，他们这项创造实现了利用二极管展现白光，且发光效率高.LED灯（即发光二极管）不含有特点是（）A.亮度高B.能耗低C.寿命长D.发烧多17/36解析：发光二极管是由半导体材料制成，可将电能转化为光能，而且二极管含有单向导电性；LED灯发出“健康光线”原因是光线中不含紫外线和红外线，直流驱动，无频闪；LED灯发烧少，90%电能转化为可见光，是一个高效、环境保护光源，其特点是无辐射、亮度高、能耗低、寿命长，不含有特点是发烧多.答案：D18/36题型二新材料使用例6以下关于新材料、新技术及其应用说法正确是（）A.计算机CPU不需要半导体材料B.“神舟八号”飞船外表面涂有一层隐形材料C.纳米技术是纳米尺度内科学技术，纳米材料含有一些特殊性能D.超导体主要应用于电饭锅和热水器上19/36解析：当代计算机中（CPU元器件）集成了成千上万个半导体元件，故A不符合题意；“神舟八号”飞船外表面涂有一层特殊材料在高温下熔化和汽化吸热，故B不符合题意；纳米材料除了基本单元小以外，在力、声、光、电、磁等方面表现出特殊性能，故C符合题意；超导体电阻为零，电饭锅和热水器是利用电流热效应工作，假如导体电阻为零，则电饭锅和热水器不能工作，故D不符合题意.故选C.答案：C20/36题型三形状记忆合金例7用形状记忆合金弹簧，可打通被血栓堵塞冠状动脉.使用时，先将形状记忆合金弹簧，插入内充冷水导管里，用导管将它送入冠状动脉血栓中，因为体内热量使形状记忆合金弹簧，恢复，可将血栓撑开，打通冠状动脉.解析：记忆合金特点是其形状随温度改变而改变.考虑到人体内温度较高，会使记忆合金形状发生改变，因而能够先将记忆合金弹簧拉直，当它顺利抵达血栓处后因为温度升高，弹簧恢复原状，从而把血栓撑开.答案：拉直升温原状21/36例8阅读下面短文，回答后面问题.半导体制冷半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，除了能够应用于各种电子元器件外，还能够用作制冷材料.如图5-5-1所表示是一个半导体制冷单元原理图，P型半导体和N型半导体上端和铜片A连接，下端分别与铜片B连接后接到直流电源两端，此时电路中电流方向是从N型半导体经铜片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量；反之，改变直流电源正负极方向，使电流22/36方向从P型半导体经铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气放出热量，铜片B会从空气吸收热量.因为一个制冷单元制冷量小，为了满足实际需要，需要多个制冷单元同时工作.图5-5-123/36（1）如图5-5-1所表示，若要使一个电冰箱箱内温度下降，铜片A应置于电冰箱_____，铜片B置于电冰箱_____.（均填“箱内”或“箱外”）（2）若将图中电源换成交流电源，此时电冰箱能否正常制冷？答：_____.（3）若将图中电源正负极交换，其它条件不变，则铜片B表面空气温度将_____（填“升高”“不变”或“降低”）.降低箱内箱外不能24/36解析：（1）由短文提供信息可知，①电路电流方向是从N型半导体经铜片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，应置于冰箱箱内，从冰箱内吸收热量，使电冰箱箱内温度下降；铜片B会向空气放出热量，应置于冰箱箱外.（2）铜片B会向空气放出热量，应置于冰箱箱外，把从箱内吸收热量散发掉，到达制冷目标；交流电源电流方向是改变，这么吸热和放热状态就会不停改变，不能使吸热部分恒定保持吸热状态，不能使放热部分恒定保持放热状态.（3）若将图中电源正负极交换，其它条件不变，电流方向从P型半导体经铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气释放热量，铜片B会从空气吸收热量，铜片B表面空气热量因为被吸收而温度降低.25/36知识链接（1）半导体二极管特点是单向导电性.（2）轻易导热物体是热良导体，铜是热良导体.（3）交流电源电压较大，且电流方向不停改变，不能直接使用.（4）热传递是将热量从高温物体传递到低温物体，或从物体高温部分传到低温部分.26/36解读中考：本节知识中纳米材料、半导体材料、超导材料、隐形材料特点和应用在中考中出现频率越来越高，题型以选择题、填空题为主.27/36考点一纳米材料特征和应用教材第129页“纳米材料”纳米是长度单位，大小为十亿分之一米（m）.当材料微粒小到纳米尺寸时，材料性能就会发生显著改变.比如，纳米陶瓷材料可在室温下任意弯曲；纳米碳管强度是钢100倍；纳米磁性材料磁统计密度比普通磁性材料高10倍以上；纳米复合材料对光反射率低，能吸收电磁波，可用作隐形飞机涂层；气体经过纳米材料扩散速度比普通材料扩散速度大几千倍；等等.28/36例9（江苏无锡中考）纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛，它含有坚硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、完全无磁性等特点，它不能应用于（）A.公交IC卡B.切割硬物刀具C.“嫦娥二号”外表涂层D.装浓硫酸容器29/36解析：公交车IC卡是利用磁来统计信息，而纳米陶瓷有完全无磁性特点，所以纳米陶瓷不能在公交IC卡上使用；切割硬物刀具是利用纳米陶瓷耐磨特点；“嫦娥二号”外表涂层是利用纳米陶瓷耐高温特征；装浓硫酸容器是利用纳米陶瓷耐腐蚀特点.故选A.答案：A30/36考点二超导材料特征和应用教材第130页“图5-27（b）”在很低温度环境中，一些材料展现零电阻特征，材料这种特征称为超导体.超导材料应用前景非常辽阔，若用它来输电可大大节约能源和材料.

图5-27（b）超导性表现31/36例10（江苏连云港中考）科学研究发觉，一些材料在超低温情况下电阻突然减小为零，这种性质称为超导性，含有超导性物体称为超导体.超导体有着十分诱人应用前景.（1）请就超导现象提出一个探究性问题，如哪些材料含有超导性？____________________________________________？（2）请列举未来超导体可能应用一个例子.________________________________________低温超导原理是什么电动机32/36解析：（1）提出探究性问题：低温超导原理是什么？（2）超导材料特征就是在温度很低时电阻为零，用