(共16张PPT)
物理九年级全一册 HK
第 二十 章 能源、材料与社会
第三节 材料的开发和利用
学点1 材料的导电性
阅读教材P206第2~3自然段,完成下列填空:
问 题:根据材料的导电性,材料可分为______、________和________三大类。材料的导电性能是由材料______________ _________决定的;半导体材料的导电性介于______与________之间,具有一些特殊的物理性质。
导体
半导体
绝缘体
内部电子的运动
状况
导体
绝缘体
导学设计
阅读教材P207第1~3自然段,完成下列填空:
问 题:半导体材料可以制成__________、__________等半导体元件和___________。其中半导体二极管(符号为__________)具有____________,即仅允许电流由一个方向通过元件,半导体三极管可以用来______________。
二极管
三极管
集成电路
单向导电性
放大电信号
学点2 超导材料
阅读教材P208“超导材料”部分内容,完成下列填空:
问题1:超导现象的发现:1911年,昂内斯在研究汞电阻随温度的变化时,观察到__________________________________ ________________,从而发现了超导现象;发生超导现象的材料叫做____________。
在温度降低到4.2K时汞的电阻值突然
降低到几乎为零
超导材料
问题2:超导材料的应用前景:利用超导材料的__________特性可以实现__________________,因为超导输电线可以无损耗地输送极大的电流,即用________就可以输送强电流;此外,人们可以利用__________现象实现交通工具的无摩擦运行,这将会大大提高交通工具的运行速度。
零电阻
远距离大功率输电
细导线
超导磁浮
学点3 纳米材料
阅读教材P208~P209“纳米材料”部分内容,完成下列填空:
问题1:纳米材料是指合成材料的基本单元大小限制在________范围内的材料。
问题2:纳米材料的特殊性能:纳米材料除了其基本单元的尺度小以外,在力、热、声、光、电、磁等方面还表现出许许多多特殊的性能,如它可以大大提高材料的________和________,降低____________,提高材料的________等。
1~100nm
强度
硬度
烧结温度
磁性
类型一 材料及其物理性质
例1 下列实例中,材料的选用与描述的物理属性不相符的是 ( )
A.电线的线芯用铜制成,是因为铜的导电性好
B.房屋的天窗用玻璃制成,是因为玻璃的透光性好
C.水壶的把手用胶木制成,是因为胶木的导热性好
D.划玻璃的刀刃用金刚石制成,是因为金刚石的硬度大
C
例题分析
生活中的不同物品是由不同的材料制成的,具有不同的物理性质。电线的线芯用铜制成,是因为铜的导电性好,A正确;房屋的天窗用玻璃制成,是因为玻璃的透光性好,B正确;水壶的把手用胶木制成,是因为胶木的导热性能差,C错误;划玻璃的刀刃用金刚石制成,是因为金刚石的硬度大,D正确
解 析
类型二 材料及其分类
例2 下列关于导体、绝缘体、半导体和超导体的说法错误的是 ( )
A.常见的金属导线都是导体
B.保险装置的保险丝是用绝缘体做成的
C.发光二极管和光敏电阻都是用半导体材料制成的
D.用超导体传送高压电能没有热损耗
B
类型三 材料及其应用
例3 关于材料的应用,下列说法正确的是 ( )
A.用半导体材料可以制成LED节能灯的核心元件发光二极管
B.用导电性能较好的铜可以制作保险丝
C.用绝缘性能较好的橡胶可以制作小磁针
D.若研制成室温下的超导材料,可以用它制作白炽灯的灯丝
A
LED节能灯的核心元件发光二极管是用半导体材料制成的,故A正确。铜丝导电性能较好,其电阻率小、熔点高,保险丝应由电阻大、熔点低的材料制成,所以不能用铜丝制作保险丝,故B错。橡胶在磁场中不受磁场力的作用,不能用来制作小磁针,小磁针应用铁磁性材料制作,故C错误。超导材料电阻为零,电流流过超导体时不发热,而白炽灯灯丝是根据电流的热效应工作的,不能用超导材料制作白炽灯灯丝,故D错误。故选A。
解 析
知识点1 材料及其物理性质
1.如图20-3-3所示,钢制弹簧作为健身拉力器的构件,主要利用钢铁较好的( )
图20-3-3
A.导电性 B.导热性
C.弹性 D.绝缘性
C
当堂检测
2.物质的物理属性有许多种,制作下列物品利用了物质导电性的是 ( )
A.用水银制作的温度计 B.用钢丝制作的弹簧
C.用铜丝制作的导线 D.用铝合金制作的门窗
C
3.半导体二极管具有____________性,半导体三极管可以用来________________。
单向导电
放大电信号
知识点2 材料及其分类
4.①人;②大地;③塑料;④金属; ⑤油;⑥橡胶;⑦玻璃;⑧陶瓷;⑨盐水等物质中,通常情况下属于导体的是________,导电性能介于导体和绝缘体之间的物体叫做__________。
①②④⑨
半导体
知识点3 材料及其应用
5.下列材料中符合大功率、远距离输送电能要求,并最具有应用前景的是 ( )
A.铝质材料 B.超导体材料
C.纳米材料 D.半导体材料
B