第二十章 能源、材料与社会
HK版 九年级下
第3节 材料的开发和利用
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新知笔记
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导体;半导体;绝缘体
零;远距离输电
单向导电;
放大电信号
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1~100 nm ;
10~1 000
A
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D
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答案呈现
C
4
C
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A
B
3.35×10-10;导体
B
半导体;单向导电性
B
A
热;电阻;40
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答案呈现
12
D
D
15
C
1.根据材料的导电性,材料可以分为________、________和________三大类。
新知笔记
半导体
导体
绝缘体
2.半导体材料可以制成二极管、三极管和集成电路。二极管具有________性,即仅允许电流由一个方向通过元件;而三极管可以用来____________。
新知笔记
单向导电
放大电信号
3.超导材料是一种电阻为________的材料。可用于____________、超导磁悬浮等方面。
新知笔记
零
远距离输电
4.纳米材料统指合成材料的基本单元大小限制在 ___________范围内的材料,这大约相当于___________个原子紧密排列在一起的尺度。
新知笔记
1~100 nm
10~1 000
1.下列关于材料与社会发展之间关系的说法中,不正确的是( )
A.材料的发展为科学技术的发展提供了物质基础
B.材料的发展促进了社会生产力的提高
C.新材料的发现离不开科学技术作保障
D.新材料的利用对社会的发展始终是有益的
基础巩固练
D
2.【中考·河南】下列物品中,在通常情况下都是绝缘体的是( )
A.玻璃棒、橡胶棒
B.铅笔芯、硬币
C.金属勺、塑料尺
D.陶瓷碗、盐水
基础巩固练
A
3.在铜、塑料、橡胶、人体、干木材、大地等几种物质中,下列四组选择中都是导体的一组是( )
A.铜、人体、大地
B.人体、干木材、大地
C.塑料、橡胶、干木材
D.铜、塑料、人体
基础巩固练
【点拨】铜、人体、大地是导体,故A符合题意;干木材是绝缘体,人体、大地是导体,故B不符合题意;塑料、橡胶、干木材都是绝缘体,故C不符合题意;铜和人体是导体,塑料是绝缘体,故D不符合题意。
【答案】A
基础巩固练
4.在超导体研究领域,我国取得了令人瞩目的成就,关于超导状态下的超导体,下列说法错误的是( )
A.超导体的电阻为零
B.使用超导体制成的导线,将降低远距离输电线中的电能损耗
C.超导体适合制作滑动变阻器中的电阻丝
D.超导体适合制作电动机的线圈
基础巩固练
C
5.【中考·山东济南】华为Mate20系列智能手机所搭载的国产7纳米制造工艺麒麟980芯片,“在指甲盖大小的尺寸上塞进69亿个晶体管”,实现了性能与能效提升的新突破。计算机芯片、智能手机芯片等体积的微型化及性能的代际提升,都得益于一种新型材料的研发。这种新型材料是( )
A.超导材料 B.磁性材料
C.纳米材料 D.半导体材料
C
基础巩固练
6.2019年3月19日,材料领域国际顶级期刊《自然·材料》发表复旦大学修发贤团队最新研究论文《外尔半金属砷化铌纳米带中的超高电导率》,在室温下制备出新型超高导电材料——砷化铌纳米带。关于这种材料的应用,下列说法正确的是( )
A.适合制作电饭锅的发热体
B.适合制作输电导线
C.适合制作滑动变阻器的电阻丝
D.适合制作白炽灯的灯丝
基础巩固练
【点拨】超高导电材料的电阻极小,根据焦耳定律Q=I2Rt,当电流和通电时间相同时候,超高电导率的导体产生的热量很小,能够有效减少发热,适合制作输电导线,故B正确,A、C、D错误。
【答案】B
基础巩固练
7.二极管由________材料制成,在社会各领域应用广泛。小满在学习了二极管的相关知识后,将二极管与电流表串联起来(如图所示),对电流表起保护作用,这是利用了二极管的____________。
基础巩固练
半导体
单向导电性
8.【中考·甘肃兰州】石墨烯被称为“黑金”“新材料之王”,科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。如图所示,利用石墨烯制成的只有一个碳原子厚度,约为0.335 nm的二维碳膜,是目前最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。该二维碳膜的厚度为__________m,按照导电性能划
分,它属于________(填“导体”
或“绝缘体”)。
3.35×10-10
基础巩固练
导体
能力提升练
9.【中考·湖南湘潭】如图所示的物品中,通常情况下属于导体的是( )
B
能力提升练
10.【模拟·黑龙江】国防科技大学少年班毕业生曹原,发现扭曲后的双层石墨烯中产生两种全新的电子态,可以实现从绝缘体到超导体的转变,为超导研究带来了新思路。下列设备不能使用超导体的是( )
A.电动机线圈 B.电热毯中的电热丝
C.电磁起重机中电磁铁的线圈
D.输电导线
能力提升练
【点拨】超导体的电阻为零,电流流过超导体时不会产生热量,凡是利用电流热效应工作的设备,都不能使用超导体,电热毯就是利用电流热效应工作的,它不能使用超导体;电动机线圈、电磁起重机中电磁铁的线圈、输电导线与电流的热效应无关,可以使用超导体。
【答案】B
11.【中考·湖南邵阳】现代生产生活中需要各种各样的材料,下列说法正确的是( )
A.超导体是一种电阻超级大的材料
B.橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料
C.用半导体材料可以制成性能优良的输电导线
D.有些半导体材料对光比较敏感,可以用来制造光敏电阻
能力提升练
D
12.下列关于“新材料”的描述错误的是( )
A.人类利用半导体材料的导电特性,研制出的二极管、三极管是电脑必不可少的器件
B.纳米材料为人们制造更小的机械提供物质基础
C.人们利用超导的磁浮现象研制“无摩擦”的磁浮列车
D.人们根据超导零电阻的特点,用超导体制造的电饭锅,提高了电饭锅发热的效率
能力提升练
D
13.【模拟·陕西】美国赖斯大学的科学家利用纳米技术制造出了世界上最小的汽车,和真正的汽车一样,这种纳米车拥有能够转动的轮子,只是它们的体积如此之小,甚至即使有两万辆纳米车并排行驶在一根头发上也不会发生交通拥堵。科学家用它在人工操纵下运输药物分子到病源处释放以杀死癌细胞,下列有关“纳米车”的说法正确的是( )
能力提升练
A.人为操纵“纳米车”需要借助分子间的作用力
B.“纳米车”运输药物分子的过程用放大镜可以直接看见
C.“纳米车“研制成功说明
分子的运动不是无规则的
D.由图可以看出”纳米车“分
子之间没有间隙
能力提升练
【答案】A
14.由于导体存在电阻,电流通过导线时会因电流的________效应而造成大量的能量损耗。1911年荷兰科学家发现某些导体在极低温度下________会突然消失,这种现象称为超导现象。有一段输电线路,输电电流为200 A,输电线路的电阻为0.5 Ω,若以超导电缆替代该线路输电2 h,可节约电能________kW·h。
能力提升练
热
电阻
40
15.超导现象是指某些物质在温度很低时电阻变为零的现象,如果某种超导材料能应用于实际,最适合用来制作
( )
A.保险丝
B.电炉丝
C.电动机线圈
D.变阻器的电阻丝
素养核心练
C