20.3 材料的开发和利用 课件(共25张PPT) 2024-2025学年物理沪科版九年级全一册

(课件网) 第二十章　能源、材料与社会 第三节　材料的开发和利用 学习目标-新课导入-新知探究-课堂小结-课堂训练 学习目标 1.了解一些新材料的特点及其应用。 2.了解新材料的研发与应用对社会发展的影响。 3.了解绝缘体、导体、半导体、超导体的主要特点。展望超导体应用对社会发展的影响。 4.了解纳米材料等新型材料的主要特点，以及这些新材料技术的应用对社会发展的影响。 【重点】1.一些新材料的特点及其应用。 2.新材料的研发与应用对社会发展的影响。 新课导入 我们周围的材料 虽然社会的发展给我们带来了丰富的物品，但是为了制造物美价廉、性能更好的物品，人们正不断地研究性能更好、更有价值的新材料。 你知道材料研发与科技发展有怎样的关系吗？ 人们正在研发哪些材料呢？ 知识点 材料与社会 1 书本、课桌、黑板、道路、高楼、桥梁，手机、彩电、冰箱……我们周围大大小小的物品都是由各种材料制成的。 书本 黑板 课桌 道路 新知探究 手机 桥梁 电视 冰箱 高楼 新知探究 正如人类开发和利用能源那样，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。 原始人类用石材制造的工具 100万年以前，原始人就会利用不同性能的天然材料了，如把木料、石头、动物的皮、骨等制成工具或用作生活用品。这是原始人智力发展中卖出的重要一步。随着制造技能的不断提高，人类经历了旧石器和新石器时代。 新知探究 铸钟———我国是世界上最早掌握青铜冶炼技术的国家之一 大约在5000年前，人类学会了冶炼金属铜并用其他来制造工具。后来通过在冶炼铜时加入少量的锡，获得了比纯铜更坚硬、密度更小、强度更高的青铜。青铜的利用提高了社会生产力，人类从此进入了青铜时代。 新知探究 铁的利用为人类大规模制造机器提供了材料基础，开创了人类历史的又一个纪元。以铁为主发展出的高性能钢铁材料，如今已成为材料家族的主体。 蒸汽时代 电器时代 电子信息时代 材料的发展也为科学技术的发展提供了物质基础。 新知探究 知识点 材料的导电性 2 材料的导电性是物理学研究的一个重要方面。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。 电缆内部的导线用来传导电流，外部的绝缘材料则用来绝缘 材料的导电性是由材料内部电子的运动状况决定的。金、银、铜、铁等金属材料是导电性能较好的良导体。绝缘体的电阻很大，电流几乎不能通过，因此，绝缘体常常被用来隔离带电物体。半导体材料的导电性能介于导体与绝缘体之间，具有一些特殊的物理性质。 新知探究 铜、铝是最常用的电的良导体，通常被用来制成传导电流的导线。 一般情况下，玻璃和橡胶等材料都是绝缘体。 半导体材料有硅、锗和砷化镓等。 硅材料常用于制造半导体元件 你知道怎么判别导体和绝缘体吗？ 新知探究 实验探究：导体与绝缘体 实验材料：电源、灯泡、导线、接线柱、开关、待测材料。 实验设计：在右边的方框中，自己设计一个实验电路，进行实验，判定待测材料是导体还是绝缘体。 新知探究 半导体材料可以制成二极管、三极管等半导体材料元件和集成电路。 从常用的电器，如收音机、录音机、电视机、电脑等中，都可以找到大量的半导体元件。 半导体元件 新知探究 半导体元件具有许多独特的功能。 例如，半导体二极管具有单向导电性，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放大电信号。 新知探究 知识点 开发新材料 3 为了创造物美价廉、性能更好的物品，人们正不断地研究性能更好、更有价值的新材料，如超导材料、纳米材料等。 超导材料 纳米材料 新知探究 1.超导材料 1991年，昂内斯在研究汞电阻随温度的变化时，观察到在温度降低到4.2K时汞的电阻值突然降低到几乎为零，从而 ... ...