5.5 新材料及其应用 导学案（无答案） 2025-2026学年八年级物理上册沪粤版（2024）

第五章 质量与密度 5.5 新材料及其应用 班级： 姓名： 【学习目标】 1.了解纳米材料、半导体材料、超导材料的特性，明确它们在生产生活中 的典型应用。 2.理解半导体的导电特性（介于导体和绝缘体之间）、超导材料的零电阻 特性，体会新材料对科技发展的推动作用。 3.培养关注新材料、新技术发展的意识，提高科学素养。 【学习重点】 三种新材料的特性及其应用。 【学习难点】 1.理解超导材料的零电阻特性及应用前景； 2.区分不同新材料的性能差异。 【学习过程】 一、情景导入 展示三组新材料应用的场景： 纳米陶瓷在室温下任意弯曲、碳纳米管的超强结构（纳米材料应用）； 手机芯片、数码摄像机的核心元件（半导体应用）； 超导磁悬浮列车的运行画面（超导材料应用）。提问：“这些新材料有何神 奇之处？它们如何改变我们的生活方式？” 由此引出本节课主题 ———新材料及 其应用。 二、自主学习·快乐感知 阅读教材第 141 - 142 页，完成填空题： 1.纳米材料的微粒小到_____尺寸时，材料性能会发生显著变化，例如纳 米陶瓷可在室温下任意弯曲。 2.半导体材料的导电性能介于_____和_____之间，常见的半导体有 _____、_____等；晶体二极管具有_____的特性。 3.超导材料在温度降低到_____时，电阻会突然接近于零，这种特性称为 _____；我国研制的铜氧化合物超导材料零电阻温度已达 134K，若用于输电可 大大_____。 三、合作探究·快乐学习 活动任务一：探究 “纳米材料的特性与应用” 1.小组讨论：结合教材中纳米陶瓷、碳纳米管、纳米磁性材料、纳米复合材 料的介绍，分析： 纳米材料有哪些独特性能？ 这些性能在生活、科研中有哪些具体应用？（如纳米复合材料用于隐形飞 机涂层） 2.成果展示：各小组选派代表，介绍一种纳米材料的性能及应用实例。 活动任务二：探究 “半导体材料的特性与应用” 小组研讨： 1.半导体的导电性能为何介于导体和绝缘体之间？晶体二极管的 “单向导 电性” 在电子设备中有何作用？ 2.列举 3 个生活中应用半导体材料的设备，说明其利用了半导体的什么特 性。 活动任务三：探究 “超导材料的特性与应用” 小组分析： 1.超导材料的 “零电阻” 特性有什么优势？若用于远距离输电，能解决哪些 问题？ 2.超导磁悬浮列车的工作原理是什么？展望超导材料在医疗、科研等领域 的其他应用。 四、智能演练·快乐升级 （一）选择题 1.下列属于纳米材料特点的是（ ） A. 微粒尺寸大，性能普通 B. 微粒尺寸小，性能显著变化 C. 导电性能介于导体和绝缘体之间 D. 具有零电阻特性 2.晶体二极管的核心特性是（ ） A. 单向导电 B. 零电阻 C. 超强强度 D. 任意弯曲 3.超导材料的关键特性是（ ） A. 高硬度 B. 零电阻 C. 高导热性 D. 尺寸纳米级 （二）填空题 1.纳米材料的微粒尺寸达到_____级别时，性能会发生显著变化。 2.半导体材料的导电性能介于_____和_____之间，典型应用是制作 _____。 3.超导材料在_____（临界温度）时电阻接近于零，可应用于_____、 _____等领域。 （三）简答题 1.请举例说明纳米材料在日常生活中的一个应用，并解释其利用了纳米材 料的什么特性。 2.为什么半导体材料能广泛应用于电子设备？结合其导电特性分析。 ... ...