第5章 第5节 点击新材料（配套课件）-【鸿鹄志·名师测控】2023-2024学年八年级上册物理（沪粤版）

第五章　我们周围的物质 第五节 点击新材料 学习目标 【学习目标】 1．知道什么是纳米材料，了解纳米材料的特点及应用。 2．知道常见的半导体材料，了解半导体材料的特点及应用。 3．知道什么叫超导，了解超导材料的特点及应用。 情景导入 如图所示的“全碳气凝胶”固体材料是我国科学家研制的迄今为止世界上最“轻”的材料，其坚固耐用程度不亚于高强度的合金材料，能承受1400℃的高温，而密度只有3kg/m3。已知某飞机采用密度为6×103kg/m3 的高强度合金材料制造，需要合金1.2×105kg，若采用“全碳气凝胶”代替合金材料，只需要“全碳气凝胶”60kg，可见新材料的应用意义重大，今天我们一起点击新材料，了解新材料的特殊属性。 一块小小的集成电路板，有成千上万个元件，你知道这个这些元件都有什么特点吗？ 自学互研 1、纳米是一个长度单位：1nm=10-9m 2、1nm小到什么程度？(10个分子紧密排布的尺度，大约是一根头发丝的1%) 3、纳米材料除了其基本单元空间尺度小外，在力、热、声、光、电、磁等方面还表现出许多特殊的性能。 知识模块一 纳米材料 当材料的微粒小到纳米尺寸时，材料的性能就会发生显著变化。 黄金 黄金的纳米颗粒 将煤炭中的原子重新排列 钻石 向沙子中加入一些微量元素，并将原子重新 排列 土壤、水和空气的原子重新排列 电脑芯片 马铃薯 纳米颗粒材料 碳纳米管 自学互研 计算机芯片中的纳米导线 纳米超晶格 想象中的纳米机器人 自学互研 纳米机械零件 课堂练习 1．纳米是____单位，大小为_____米(_______m)。 2．当材料的微粒小到_____尺寸时，材料的性能就会发生显著变化。 3.关于纳米，下列说法错误的是( ) A．纳米是一个长度单位，符号为nm B．人们在纳米尺度内发现很多新的现象，给技术带来很多新进展 C．纳米技术是现代科学技术的前沿，我国在这方面的研究具有世界先进水平 D．所有的高科技产品都与纳米技术有关 10－9 长度 10－9 纳米 D 半导体:介于导体和绝缘体之间的物体。 锗、硅、砷化镓等都是半导体材料。 半导体应用广泛：小到电子表、收录机、数码照相机、电视机；大到汽车、火车、飞机、宇宙飞船。 知识模块二　半导体材料 计算机的心脏——微处理器 微处理器 电子显微镜下观察到的微处理器 自学互研 半导体元件 自学互研 电流逆时针方向流动时，小灯泡不亮 自学互研 课堂练习 1．有些材料，它的导电性能介于导体和绝缘体之间，这类材料被称为_____________。 2．半导体元件具有许多独特的功能，如半导体二极管具有_____导电性，只允许电流从_________通过，不允许电流_______通过。 半导体材料 单向 一个方向 反方向 3．五光十色的LED灯点缀着这个多姿多彩的城市，甚是美观。LED灯是一种新型的高效节能光源，它的核心元件是发光二极管。现在用的二极管主要是由下列哪种材料制成的(　 　) A．陶瓷材料　　　　　B．金属材料 C．半导体材料 D．纳米材料 C 课堂练习 超导现象和超导体： 当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到无法测量的程度，可以认为其电阻率突然变为零，这种现象叫做超导现象，能够发生超导现象的物质称为超导体。 知识模块三　超导材料和隐形材料 超导材料是一种电阻为零的材料。 当温度降到一定时，材料的电阻变为零的特性称为超导体。 自学互研 18 18 前景广大，若用来输电可节约能源和材料。 NbTi超导材料 Bi系高温超导线、带材 自学互研 YBaCuO超导材料 自学互研 20 20 超导电流引线 高温超导列车 其他超导材料与超导教学仪器 自学互研 21 21 高温超导磁体 自学互研 22 22 超导磁悬浮列车：用超导实现交通工具的无摩擦运行。 自学互研 23 23 隐形材料 能将雷达发射出的电磁波大部分吸收掉，反射回去很少 应用:飞机、坦克等重要军事目标或武器上 自学互研 1．1911年，荷兰物理学家______，在实验中发现，当温度降至_____时，汞的电阻会突然接近于零。 2．当温度降到一定时，材料的电阻接近于零，材料的这种特性被称为_____性，若在常温下具有超导性能，其应用前景非常宽广。 3．超导材料的应用前景非常广阔，若用它来输电可以大大节约______和_____。 课堂练习 昂内斯 4.2K 超导 能源 材料 课堂练习 4．“隐形飞机”可以有效避开雷达的探测，秘密之一在于它的表面有一层特殊材料，这种材料能够____ (选填“增强”或“减弱”)对电磁