内容正文:
第二十章 能源、材料与社会
第三节 材料的开发和利用
导
体
绝缘体
半导体
大
不通
过
导体
绝缘体
知识梳理
铜
铝
玻璃
橡胶
硅
锗
二极管
三
极管
单向导电性
放大
零
输电
交通
1~100
声
光
电
强度
硬度
钢直尺、盐水
容易导电
橡皮、塑料三
角板、煤油
不容易导
电
C
D
D
D
基础提升
B
B
D
D
D
B
C
A
C
超导现象
半导体
密度
弹性
1. 根据材料的导电性,材料可以分为 导体 、 绝缘体 和 半导体 三大类.绝缘体的电阻很 大 ,电流几乎 不通过 ;半导体的导电性介于 导体 和
绝缘体 之间.
2. 一般情况下, 铜 和 铝 是最常用的电的良导体; 玻璃 和 橡胶 等材料都是绝缘体;半导体有 硅 、 锗 等.
3. 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.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;三极管可以用来 放大 电信号.
4. 超导材料是一种电阻为 零 的材料.超导材料可用于 输电 、 交通 等方面.
5. 纳米材料是指材料的基本单元大小限制在 1~100 nm范围内的材料,纳米材料除了其基本单元空间尺度小以外,在力、热、 声 、 光 、 电 、磁等方面还表现出许多特殊的性能,如它可以大大提高材料的 强度 和 硬度 ,降低烧结温度,提高材料的磁性等.
【小练】
1. 有下列物品;橡皮、钢直尺、盐水、塑料三角板、煤油,试把它们分成两类:
一类包括 钢直尺、盐水 ,其特征为 容易导电 ;另一类包括 橡皮、塑料三角板、煤油 ,其特征为 不容易导电 .
2. 上海世博会很多的照明灯是LED灯,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( C ).
A.陶瓷材料 B. 金属材料
C. 半导体材料 D. 纳米材料
3. 超导体若能应用到社会生活中,会给人类带来很大的好处.各国科学家一直在努力寻找能够在室温下工作的超导材料,假如科学家已研制出室温下的超导材料.你认为它可作下列哪种用途( D ).
A.电炉中的电阻丝 B. 白炽灯泡的灯丝
C. 保险丝 D. 远距离输电线
4. 下列所列材料的性能及应用中,①大大提高材料的强度和硬度,②降低烧结温度,③提高材料的磁性,④能制作高贮存密度的量子磁盘,⑤纳米机器人“医生”能进入人体杀死癌细胞.其中属于纳米材料所特有的性能或应用的是( D ).
A. 只有① B. 只有①②
C. 只有①②③⑤ D. ①②③④⑤都是
1. 下列物体中,通常情况下属于导体的是( D ).
A. 干木棒 B. 橡皮擦
C. 塑料三角板 D. 钢尺
2. 纳米陶瓷作为高科技材料应用广泛,它具有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防浸透、完全无磁性等特点,但它不可用于下列哪项技术中( B ).
A. 纳米陶瓷刀
B. 公交IC卡
C. “嫦娥五号”外表涂层
D. 装浓硫酸的容器
3. 如图所示,某手机以“全息显示”闻名全球,全息LED屏幕可合成绚烂唯美的3D画面,并在手机上实现了空中触控,LED屏幕主要利用发光二极管工作,发光二极管的主要材料是( B ).
A. 导体 B. 半导体
C. 超导体 D. 纳米材料
4. 如图所示是我国自主研究生产的碳纤维无人机,它具有自动化、轻量化、微型化等特点,可广泛用于航拍、测绘等.下列应用与物理知识对应正确的是( D ).
A. 机载北斗导航系统——超声波
B. 用碳纤维材料制造——密度大
C. 无人机航拍的镜头——凹透镜
D. 无人机的控制芯片——半导体
5. 我国科学家研制出了一种新材料.这种材料,单位体积的质量很小;强度是同质量钢材的207倍,能承受极大的冲击力;导电、导热性能好;被挤压到原体积的5%后还能恢复到原来的形状.这种材料可制成缓冲垫,用于防弹衣的内部和坦克的表面.这样的缓冲垫没有用到该材料的物理性质是( D ).
A. 密度小 B. 强度大
C. 弹性好 D. 导电性能好
6. 浙江大学的科学家制作出了一种新型防菌“纳米纸”,这种纸“油水不沾”(如图所示),细菌也无法停留在上面.则下列相关说法中正确的是( D ).
A. “纳米纸”的分子不可再分
B. “纳米纸”的分子不能做无规则热运动
C. “油水不沾”的原因是分子间无空隙
D. 纳米纸上互相靠得很近的两滴水能自动结合成一滴是因为分子引力
7. 物理知识是从实际中来的,又要应用到实际中去,没有物理学就不会有今天的科技发展,下列技术及其应用中说法正确的是( B ).
A. 新型电热毯的电阻丝是用超导体材料制成的
B. LED灯中的发光二极管主要是由半导体材料制成的
C. 人们利用超声波反射制成的声呐来测量地球到月球的距离
D. 现代遥感卫星可以利用紫外线拍摄照片