21.3 跨学科：材料的利用与开发 课件(共26张PPT)2025-2026学年物理沪科版（2024）九年级全一册

(课件网) 第三节 跨学科：材料的利用与开发 第二十一章 能源、材料与社会 学习目标 课时讲解 1 课时流程 2 人类早期对材料的利用 导电性材料的利用与开发 开发新材料 逐点 导讲练 课堂小结 作业提升 知1－讲 感悟新知 知识点 人类早期对材料的利用 1 1.人类使用材料的历史 发展阶段 对社会的影响 图示 石器时代 人类主要以石头、骨头、木料制作简单的工具，陶器的出现是人类跨入新石器时代的重要标志之一 青铜时代 大量使用金属铜作为第一种合金做工具，后来在冶炼铜时加入少量锡，获得了比纯铜更坚硬的青铜 铁器时代 人类使用铁来制造工具和武器 感悟新知 2.材料发展与环境的关系 社会发展带动了材料的研发，新材料的出现又促进了社会的发展，但材料的大量使用也带来了不少资源浪费和环境污染问题。 知1－讲 感悟新知 知1－讲 知识拓展 铁器时代是以使用铁器为标志的人类物质文化发展阶段的最初时期。这一时代约开始于公元前 1500年 ~ 公元前 1000 年。由于铁比青铜坚硬，铁器的使用增强了人类改造自然的能力。自然界中铁矿分布远比铜矿普遍，铁器发明后，较短时期内便淘 汰 掉 青 铜 器 和 石器，社会生产获得了巨大发展，人类历史产生了深刻变化。 感悟新知 知2－讲 知识点 导电性材料的利用与开发 2 1.导体、半导体及绝缘体 导体 绝缘体 半导体 概念 容易导电的物体 不容易导电的物体 导电能力介于导体和绝缘体之间的物体 感悟新知 知2－讲 导体 绝缘体 半导体 常见物体 各种金属、酸碱盐的水溶液、石墨、人体、大地等 玻璃、橡胶、塑料、油、纯净的水、空气、陶瓷等 硅、锗、砷化镓等 应用 知2－讲 感悟新知 知识点拨 材料的导电性能是由材料内部电子的运动状况决定的。如金属中含有大量的自由电子，故容易导电，而大多数非金属由于含有的自由电子数很少，故不容易导电。电解质导电是因为离子化合物溶解时产生了阴、阳离子从而具有导电性。 感悟新知 知2－讲 2.半导体材料 (1) 半导体材料可以制成二极管、三极管等半导体元件和集成电路。半导体二极管具有单向导电性，半导体三极管可以用来放大电信号。 感悟新知 知2－讲 (2) 探究半导体二极管的单向导电特性 实验过程 如图，让电流从二极管的正极流入 如图，让电流从二极管的负极流入 实验现象 灯泡发光 灯泡不发光 实验结论 从以上的实验现象可以看出，二极管只允许电流由一个方向通过元件，这种性质叫做二极管的单向导电性 知2－讲 感悟新知 知识点拨 发 光 二 极 管：LED 是建立在半导体晶体管上的半导体发光二极管，采用 LED技术。半导体光源体积小，可以实现平面封装，工作时发热量低、节能高效、产品寿命长、反应速度快，而 且 绿 色 环 保 无 污染，还能开发成轻薄短小的产品，一经问世，就迅速普及，成为新一代的优质照明光源。 感悟新知 知2－练 小凝同学将电源、一个玻璃珠、小灯泡、开关用导线 连接成了如图 1 甲所示的电路，闭合开关后，发现小灯泡不发光，说明，此时的玻璃珠是 _____体。接着如图乙所示，她用酒精灯给玻璃珠加热到红炽状态时，发现小灯泡发光，此时小 灯 泡 中 的 电 流 方 向 是_____ (填“向 右”或“向 左”)的。这时的玻璃珠是____ 体。这个实验说明 _____ _____。 例1 绝缘 向右 导 在一定条件下，导体和绝缘体 可以相互转化 知2－练 感悟新知 解析： 图甲电路中小灯泡不发光，说明电路不通，无电流，说明玻璃珠在常温下是绝缘体；当玻璃珠加热到红炽状态时发现小灯泡发光，说明此时电路是通路，说明玻璃珠在红炽状态下是导体；此时小灯泡中的电流方向是向右的；根据实验现象可得出的结论为：当条件改变时，绝缘体可以变成导体，即导体和绝缘体没有绝对的界限，在一定条件下 ... ...