21.3跨学科：材料的利用与开发 2025-2026学年沪科版物理九年级全一册

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 01 新知梳理 02 当堂反馈 目 录 1. 把直接取自自然界的材料称为 ，如木材、棉花和陶土 等；而由人工合成的材料称为 ，如塑料和合金等。 2. 100多万年前，原始人就学会了利用不同性能的天然材料了。随着制 造技术的不断提高，人类经历了 和新石器时代。 3. 大约5000年前，人类学会了冶炼金属铜并用其制造工具。我国有着 举世闻名的青铜文化，青铜的利用提高了社会生产力，人类从此进入 了 时代。 天然材料　 人工材料　 旧石器时代　 青铜器　 返回目录 4. 半导体材料的导电性能介于 与 之间。半导体 元件具有许多独特的功能。例如，半导体二极管具有 ⁠ 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 电信号。 5. 超导材料是一种电阻为 的材料。人们可利用超导体的 ⁠ 特性实现远距离大功率输电；可利用超导 ⁠现象实现交通工 具的无摩擦运行。 6. 纳米材料统指合成材料的基本单元大小限制在 ⁠范围内 的材料，这大约相当于 个原子紧密排列在一起的尺度。 导体　 绝缘体　 单向导电　 放大　 零　 零电阻 磁浮　 1～100nm　 10～1000　 返回目录 1. 原始社会末期，我国已出现青铜器。古人制作青铜器时，先制作 “模具”，将青铜 （选填物态变化名称）成青铜液后倒入模 具，冷却后就得到与“模”一样的青铜器。我国的铁器时代出现比青铜 时代要晚一些，主要是由于铁比青铜的 高，难以冶炼。 熔化　 熔点　 1 2 3 4 5 返回目录 2. （2024·广西）关于超导材料，下列说法正确的是（　D　） D A. 是绝缘体材料 B. 是半导体材料 C. 常温常压下电阻为零 D. 用来输电可减少电能损耗 1 2 3 4 5 返回目录 3. 制成色彩缤纷的LED灯的主要材料是（　A　） A. 半导体 B. 导体 C. 超导材料 D. 绝缘体 A 1 2 3 4 5 返回目录 4. 纳米陶瓷作为高科技材料应用广泛，它具有耐磨损、硬度大、耐腐 蚀、耐高温、防渗透、无磁性等特点，下列选项中不能使用纳米陶瓷材 料的是（　A　） A. 银行卡 B. 卫生洁具 C. 切割金属的刀具 D. C919客机的外表涂层 A 1 2 3 4 5 返回目录 5. 物理学家开发出了具有超导特性的薄纳米材料，在大约低于－200℃ 的环境下，这些材料可以导电而没有损耗，该材料不能用来制作 （　C　） A. 电力电缆 B. 集成电路 C. 电热器 D. 磁体 C 1 2 3 4 5 返回目录 1. （跨学科实践·社会发展）数千年来，寻找和开发新材料造福社会是 人类的核心追求之一。半导体材料的应用促进科技日新月异的发展，这 意味着人类已经步入了（　D　） A. 石器时代 B. 青铜器时代 C. 铁器时代 D. “硅器”时代 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 2. （新情境·社会热点）（2024·周口郸城模拟）自动驾驶技术将成为未 来汽车的主流配置。自动驾驶需要强大的AI芯片支持，制作芯片的主要 材料是（　A　） A. 半导体 B. 超导体 C. 绝缘体 D. 导体 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 3. 当温度降低到足够低时，有些材料的电阻会变为零，这就是 ⁠ 现象。利用这类材料输电，可最大限度地减少电能转化为 （选 填“核能”“化学能”或“内能”）所造成的能量损失。 超导 内能　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 4. 如图所示是半导体材料制成的LED灯带，灯带中的LED灯是串联后通 过电源适配器接入照明电路的。将一只LED灯接在电池两端后不亮，对 调电池正、负极后LED灯亮了，说明LED灯具有 性。 单向导电　 第4题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 5. （跨学科实践·社会发展）纳米技术是在0.1～100nm的空间内，研究 电子、原子和分子运动规律和特性的崭新技术。纳米技术研究领域被公 认为是21世纪最具有前途的科研领域之一。纳米是 单位。 长度　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 6. 某智能手机所搭载的7nm制造工艺的芯片，在指甲盖大小的尺寸上塞 进69亿个晶体管，实现了性能与能效提升的新突破，这都得益于一种新 型材料的研发。这种新型材料是（　C　） A. 超导材料 B. 磁性材料 C. 纳米材料 D. 绝缘材料 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 7. 下列关于“新材料”的描述错误的是（　B　） A. “超导材料”“半导体材料”和“纳米材料”都属于新材料 B. “超导材料”可以应用于任何用电器并使其效率提高 C. “纳米材料”是指材料的几何尺寸达到纳米量级，并且具有特殊性 能的材料 D. “半导体材料”广泛应用于手机、电视机、电脑的元件及芯片 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 8. 纳米陶瓷是一种高新科技材料，具有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗 透、完全无磁性等特点，以下可以利用纳米陶瓷材料制造的是 （　B　） A. 高压输电线 B. 装浓硫酸的容器 C. 银行储蓄卡 D. 发光二极管 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 9. （2024·内江三模）半导体制冷技术是用于电脑元件散热的前沿科 技。如图所示是半导体制冷的原理图，图中标有“N”和“P”字样的 材料分别叫做N型半导体和P型半导体。把N型半导体元件和P型半导体 元件串联，接上直流电源后，半导体材料的两端会产生温度差，在电流 方向是N→P的地方吸热，而在电流方向是P→N的地方放热，则靠近电 脑发热体（CPU）的是 . （选填“A”或“B”）陶瓷片。 A　 第9题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 $$