第三节 跨学科实践：关注材料的应用（教学课件）物理新教材北师大版（北京）九年级全一册

该初中物理课件聚焦材料微观结构与宏观属性的联系，通过高铁受电弓滑板材料发展、高压输电线材料选择等实例导入，搭建从生活应用到物理原理的学习支架，帮助学生理解材料属性与实际需求的关联。 其亮点在于以问题驱动探究，通过材料性能对比表、投票讨论等活动，培养科学思维（归纳材料优缺点）和科学探究（设计选材方案）能力，融入中国高铁技术突破案例，渗透科学态度与责任。采用跨学科实践模式，学生能提升分析解决问题的能力，教师可借助实例丰富教学情境。

第十九章 宇宙与微观世界 物理九年级全一册 •北师大版（北京） 第三节 跨学科实践：关注材料的应用 学习目标 01 02 03 04 物理观念 识别生活中常见材料，如金属、塑料、陶瓷等，能准确阐述其基本物理属性，像导电性、导热性、硬度、密度等。 科学思维 基于实验数据和生活实例，运用比较、分类的方法，对不同材料的物理属性进行系统分析，进而归纳出各类材料的特性与适用场景。 科学探究 针对材料的某种物理属性或应用问题，如探究不同金属的导电性差异，自主提出可探究的科学问题，设计并实施实验方案，包括选择实验器材、确定实验步骤、控制实验变量等。 科学态度与责任 对材料科学展现出强烈的好奇心和求知欲，主动关注材料领域的新进展和新成果，积极参与材料相关的探究活动和讨论。 重点难点 教学重点 教学重点 常见材料和新型材料的物理属性及其在生活、科技中的典型应用，这是学生理解材料与实际生活紧密联系的关键，也是后续进行深入探究的基础。 理解材料的微观结构与宏观物理属性之间的内在联系，如金属原子的排列方式如何影响其导电性和延展性，由于微观结构较为抽象，学生理解起来存在一定难度。 活动1：探秘高铁受电弓滑板材料的发展历程 探究新知 高铁的"能量触角"——受电弓 受电弓：高铁的"电力桥梁" 探究新知 功能解析： 从接触网获取25kV高压电，为列车提供动力。 关键部件：滑板（与接触网直接摩擦导电）。 挑战： 高速摩擦（时速350km时，滑板温度可达300℃以上） 耐磨性、导电性、抗腐蚀性需同时达标。 提问： "如果滑板材料选择不当，可能导致什么后果？" 材料进化史——从青铜到碳基复合 探究新知 中国智造——复兴号碳滑板技术 探究新知 从跟跑到领跑：中国高铁材料突破 探究新知 技术亮点： 自主研发的浸金属碳滑板，寿命达国际同类产品2倍。 添加纳米颗粒增强抗氧化性，适应中国复杂气候。 数据对比： 传统滑板：每2万公里更换一次 复兴号滑板：每10万公里更换一次 活动2：为高压输电线选材料 探究新知 千里银线：如何选择又轻又强的"电力血管"？ 探究新知 核心需求： 高导电性（减少电能损耗） 高强度（抗风、抗冰灾） 耐腐蚀（长期户外暴露） 候选材料： 纯铜、纯铝、铝合金、钢芯铝绞线 投票： "如果让你选择，会优先考虑哪种材料？为什么？" 材料大比拼——性能与成本的博弈 探究新知 没有完美的材料，只有最适合的选择 探究新知 长距离输电：钢芯铝绞线（强度+成本平衡） 城市密集区：铝合金（轻量化+抗腐蚀） 跨学科链接： 经济学：材料成本与输电效率的权衡。 地理：沿海地区需额外考虑盐雾腐蚀 活动3：材料改变生活交流分享会 探究新知 从厨房到宇宙：材料如何定义我们的生活方式？ 材料伦理与可持续发展 技术双刃剑：材料选择背后的责任 探究新知 谢谢聆听 谢谢聆听 $$