沪科版物理九年级下册 第20章第3节 材料的开发和利用课件(共30张PPT)

(共32张PPT)
第20章 能源、材料与社会
第3节 材料的开发和利用
学习目标
【学习目标】
1．知道材料对人类社会发展的促进作用。
2．知道材料的导电性，并可将材料分为导体、半导体、绝缘体。
3．知道常见的导体、半导体、绝缘体及其应用。
4．知道超导材料和纳米材料。
情景导入
知识板块一　材料与社会
自学互研
自主阅读教材P205的内容，独立思考并完成：
1．材料的发展经历了石器、青铜和____三个阶段，要合理地利用______、有效地保护环境。
2．针对材料的开发和利用的意义，谈谈你的看法。
答：材料的开发和利用促进了社会的发展，为科学技术的发展提供了物质基础。
铁
材料
材料与社会发展
自学互研
自学互研
人类社会的发展与人们对材料的认识、开发和利用密切相关，人类发展过程中先后经历了石器时代、青铜时代和钢铁材料时代。
自学互研
自学互研
知识板块二　材料的导电性
自主阅读教材P206～207的内容，独立思考并完成：
3．根据材料的导电性能不同，材料可分为______、________和_________三大类。
4．用半导体材料可以制成_______和_______等多种半导体元件。
5．半导体二极管具有____________，半导体三极管具有____________的作用。
导体
半导体
绝缘体
二极管
三极管
单向导电性
放大电信号
自学互研
6．如图所示是发光二极管的示意图。当电流从较长的接线脚流入时，发光二极管中有电流通过，使其发光；如果电流从较短接线脚流入，电流处于______(选填“短路”或“开路”)状态，这说明发光二极管具有_______导电性。
开路
单向
自学互研
7．高压输电网中的铁架与导线之间必须用绝缘材料连接，由于长期曝露在室外，要求这种材料的性能相当稳定。下列材料最适合的是(　 　)
A．铝合金　　　　B．干木头　　　
C．橡胶　　　 D．陶瓷
D
材料的导电性
根据材料的导电性能，材料可分为导体、半导体及绝缘体三大类。
材料的导电性
自学互研
容易导电的材料是导体
不容易导电的材料是绝缘体
半导体可以制成二极管、三极管等半导体元件
和集成电路
半导体二极管有单向导电性，半导体三极管可以用来放大电信号
新知探究
让我们来看两组半导体的图片
半导体材料
新知探究
新知探究
继白炽灯，荧光灯之后的新一代电光源——半导体照明灯，它极为安全，身体接触无任向危险、也可用水清洗等、非常节能，由于光谱中没有紫外线和红外线、故没有很高的热量、属于新型绿色照明光源，使用寿命长。
半导体照明装饰天花板
新知探究
路灯采LED与电源模块分离式设计易于往后维修保固。最佳化散热管理技术，有效将灯具光衰现象降至最低。灯具防尘防水保护等级IP66 。
半导体交通信号灯
新知探究
数字电视机
选择数字电视便是选择了一种高品质，新时代的生活方式。
新知探究
半导体材料的发展历程及应用领域
新知探究
半导体材料是半导体工业的基础，是信息技术和产业发展的“粮食”。
半导体材料应用已经成为衡量一个国家经济发展科技进步和国防实力的重要标志。
超导材料
1、 特点
当温度降到一定时，材料的电阻变为零
的特性称为超导体
新知探究
超导材料不仅电阻为零，而且还有其他令人注目的特性。
　　 超导磁悬浮现象使人们想到可以利用超导体来实现交通工具的无摩擦运行，大大提高交通工具的安全性能和运行速度。
新知探究
新知探究
2、超导材料的应用：
（1）利用超导零电阻特性实现远距离大功率输电可无损耗输送强电流。
（2）超导材料种类多，应用广泛。如：
超导磁悬浮列车：
　用超导实现交通工具的无摩擦运行。如图：
新知探究
自学互研
知识板块三　开发新材料
自主阅读教材P207－209的内容，独立思考并完成：
8．超导材料
(1)________发现在温度降低到一定程度时，材料会出现电阻为____的状态，称为_______现象。
(2)利用超导体的________特性可以实现远距离、大功率、无_______输电。
(3)利用超导体的______________可以实现交通工具的无摩擦运行，减小能耗，提高运行速度。
昂内斯
零
超导
零电阻
损耗
超导磁浮现象
自学互研
9．纳米材料
(1)合成纳米材料的基本单元大小限制在_______________范围内。
(2)纳米材料在力、热、声、光、电、磁等方面表现出特殊性能。如它可以大大提高材料的____度和____度，降低烧结温度，提高材料的____性等。
1～100 nm
强
硬
磁
纳米材料
纳米是一个长度单位
1nm=10-9m
纳米材料尺度: 1～100个纳米
开发新材料
自学互研
1、特点
当材料的微粒小到纳米尺寸时，
材料的性能就会发生显著变化。
黄金
黄金的纳米颗粒
自学互研
2、应用
工业、农业、能源、环境保护、
医疗、国家安全等方面
自学互研
将煤炭中的原子重新排列
钻石
向沙子中加入一些微量元素，并将
原子重新排列
电脑芯片
土壤、水和空气
的原子重新排列
马铃薯
细胞老化时一个分子一个分子地制
造出来新细胞
生命无限延长
自学互研
生成新知
如图所示，将玻璃球和小灯泡串联起来接入电路，常温下灯泡不亮，说明玻璃球是_________；将玻璃球加热到红炽状态时，发现灯泡会亮起来，此时玻璃球变成了______，这说明绝缘体与导体之间_____(选填“有”或“没有”)绝对的界限。二极管、三极管都是用________材料制成的，金属铅在－265.65 ℃以下电阻会变为零，因此它可以做成_______材料。
绝缘体
导体
没有
半导体
超导
材料的开发和利用
材料与社会
导体
半导体
开发新材料
超导材料
纳米材料
材料的导电性
课堂小结