5.5 新材料及其应用 教学课件-2025-2026学年物理沪粤版（2024）八年级上册

该初中物理课件聚焦纳米、半导体、超导材料的特性及应用，通过生活中的新材料实例导入新课，结合预习清单构建知识铺垫，以任务驱动展开特性探究与应用分析，形成从感知到理解的学习支架。 其亮点在于融合物理观念与科学探究，通过半导体导电性实验、超导输电例题等培养科学思维，设置跨学科实践活动提升探究能力。采用实例分析与任务驱动教学，学生能深化知识应用，教师可高效开展结构化教学。

第五章　质量与密度 第5节　新材料及其应用 1 尝试给同学讲解物理概念。如声音的产生和传播特性。如密度、压强等基本概念。学习物理要敢于质疑和验证。包括物态变化的能量分析。物理实验的虚拟实现，关注物理单位的换算关系。培养观察能力至关重要。定期回顾基础概念。注意区分相似概念的区别。针对物理这门实验性学科，实验前先预测可能的结果。建立正确的物理观念很重要。提升物理成绩的有效策略包括定期复习巩固学习成果，特别是惯性现象的解释。包括磁场的性质与描述。 预习清单 1.纳米材料是由纳米颗粒经过特制得到的,室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂,这一事例说明纳米铜具有较好的_________(选填“硬度”“延展性”或“磁性”);纳米是_______单位。 延展性 长度 预习清单 2.制作LED灯的发光二极管主要使用的是 （ ） A.半导体材料 B.超导材料 C.纳米材料 D.绝缘材料 A 尝试给同学讲解物理概念。如声音的产生和传播特性。如密度、压强等基本概念。学习物理要敢于质疑和验证。包括物态变化的能量分析。物理实验的虚拟实现，关注物理单位的换算关系。培养观察能力至关重要。定期回顾基础概念。注意区分相似概念的区别。针对物理这门实验性学科，实验前先预测可能的结果。建立正确的物理观念很重要。提升物理成绩的有效策略包括定期复习巩固学习成果，特别是惯性现象的解释。包括磁场的性质与描述。 预习清单 3.超导材料是一种在一定条件下电阻会无限接近于0的材料,将在人们的生产和生活中得到越来越广泛的应用。下列各种应用中,你认为超导材料适合用来（ ） A.制作电炉的电炉丝 B.制作白炽灯泡的灯丝 C.作为远距离输电的导线 D.制作滑动变阻器的电阻丝 C 导入新课 随着人类对物质属性研究的不断深入,各种新材料层出不穷,它们越来越多地进入到我们的生活中,正改变着我们的生活方式并提高了我们的生活质量。比如纳米自洁玻璃、纳米芯片、发光二极管等等,你了解它们吗? 尝试给同学讲解物理概念。如声音的产生和传播特性。如密度、压强等基本概念。学习物理要敢于质疑和验证。包括物态变化的能量分析。物理实验的虚拟实现，关注物理单位的换算关系。培养观察能力至关重要。定期回顾基础概念。注意区分相似概念的区别。针对物理这门实验性学科，实验前先预测可能的结果。建立正确的物理观念很重要。提升物理成绩的有效策略包括定期复习巩固学习成果，特别是惯性现象的解释。包括磁场的性质与描述。 任务一：纳米材料的特性及其应用 1.纳米:长度单位,大小为十亿分之一米(10-9 m)。 2.纳米材料:纳米材料通常是以制成材料的基本单元大小限制在0.1~100 nm范围内的材料。主要种类有纳米陶瓷材料、碳纳米管、纳米磁性材料和纳米复合材料。 任务一：纳米材料的特性及其应用 3.特性: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。 日常生活中金子是黄色的,但如果把块状黄金纳米化,则黄金的颜色就会变成黑色。纳米化的黄金可以用于催化氧化、肿瘤检测、金属涂层。 尝试给同学讲解物理概念。如声音的产生和传播特性。如密度、压强等基本概念。学习物理要敢于质疑和验证。包括物态变化的能量分析。物理实验的虚拟实现，关注物理单位的换算关系。培养观察能力至关重要。定期回顾基础概念。注意区分相似概念的区别。针对物理这门实验性学科，实验前先预测可能的结果。建立正确的物理观念很重要。提升物理成绩的有效策略包括定期复习巩固学习成果，特别是惯性现象的解释。包括磁场的性质与描述。 任务一：纳米材料的特性及其应用 4.应用: (1)纳米陶瓷材料。陶瓷比一般的金属硬度高,且陶瓷耐磨损、耐高温,但是陶瓷的质地太脆,非常易碎,而纳米陶瓷材料可在室温下任意弯曲,具有良好的韧性。如果用纳米陶瓷材料制造发动机的缸体,可以极大地提高发动机的性能。 (2)碳纳米管的强度是钢的上百倍,可在很多设备中替代钢,提高设备的寿命。 任务一：纳米材料的特性及其应用 (3)纳米磁性材料的磁记录密度比普通磁性材料高10倍以上,可以使很多电子器件中的储存设备的尺寸大幅度缩小,并大幅度地提高设备的存储容量。 (4)纳米复合材料对光的反射率低,能吸收电磁波,可用作隐形飞机的涂层。 (5)气体通过纳米材料的扩散速度比通过一般材料的扩散速度大几千倍。 尝试给同学讲解物理概念。如声音的产生和传播特性。如密度、压强等基本概念。学习物理要敢于质疑和验证。包括物态变化的能量分析。物理实验的虚拟实现，关注物理单位的换算关系。培养观察能力至关重要。定期回顾基础概念。注意区分相似概念的区别。针对物理这门实验性学科，实验前先预测可能的结果。建立正确的物理观念很重要。提升物理成绩的有效策略包括定期复习巩固学习成果，特别是惯性现象的解释。包括磁场的性质与描述。 任务一：纳米材料的特性及其应用 任务二：半导体材料的特性及其应用 尝试给同学讲解物理概念。如声音的产生和传播特性。如密度、压强等基本概念。学习物理要敢于质疑和验证。包括物态变化的能量分析。物理实验的虚拟实现，关注物理单位的换算关系。培养观察能力至关重要。定期回顾基础概念。注意区分相似概念的区别。针对物理这门实验性学科，实验前先预测可能的结果。建立正确的物理观念很重要。提升物理成绩的有效策略包括定期复习巩固学习成果，特别是惯性现象的解释。包括磁场的性质与描述。 任务二：半导体材料的特性及其应用 1.半导体材料是一类导电能力介于导体和绝缘体之间的材料,可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。锗、硅、砷化镓等都是半导体材料。 任务二：半导体材料的特性及其应用 2.半导体材料的特性 (1)热敏性:半导体的导电能力随温度的升高而显著增强。 (2)光敏性:半导体的导电能力在受到光照时会发生明显变化,其导电性变好。 尝试给同学讲解物理概念。如声音的产生和传播特性。如密度、压强等基本概念。学习物理要敢于质疑和验证。包括物态变化的能量分析。物理实验的虚拟实现，关注物理单位的换算关系。培养观察能力至关重要。定期回顾基础概念。注意区分相似概念的区别。针对物理这门实验性学科，实验前先预测可能的结果。建立正确的物理观念很重要。提升物理成绩的有效策略包括定期复习巩固学习成果，特别是惯性现象的解释。包括磁场的性质与描述。 任务二：半导体材料的特性及其应用 2.半导体材料的特性 (3)可整流性:半导体具有单向导电的特性,最典型的就是二极管。 (4)掺杂性:在纯净的半导体中掺入微量的杂质元素,会显著改变其导电性能。 任务二：半导体材料的特性及其应用 3.实验探究:探究半导体的导电性 (1)找一个晶体二极管,以及电池、小灯泡、开关和导线,按照图（a）所示连接电路,接通开关,观察小灯泡是否发光。 尝试给同学讲解物理概念。如声音的产生和传播特性。如密度、压强等基本概念。学习物理要敢于质疑和验证。包括物态变化的能量分析。物理实验的虚拟实现，关注物理单位的换算关系。培养观察能力至关重要。定期回顾基础概念。注意区分相似概念的区别。针对物理这门实验性学科，实验前先预测可能的结果。建立正确的物理观念很重要。提升物理成绩的有效策略包括定期复习巩固学习成果，特别是惯性现象的解释。包括磁场的性质与描述。 任务二：半导体材料的特性及其应用 3.实验探究:探究半导体的导电性 (2)按照图（b）所示,将晶体二极管反向接在电路中,接通开关,观察小灯泡是否发光。 任务二：半导体材料的特性及其应用 探究结论:用半导体材料制成的晶体二极管具有单向导电性,即只允许电流从一个方向通过,不允许电流反向通过。 尝试给同学讲解物理概念。如声音的产生和传播特性。如密度、压强等基本概念。学习物理要敢于质疑和验证。包括物态变化的能量分析。物理实验的虚拟实现，关注物理单位的换算关系。培养观察能力至关重要。定期回顾基础概念。注意区分相似概念的区别。针对物理这门实验性学科，实验前先预测可能的结果。建立正确的物理观念很重要。提升物理成绩的有效策略包括定期复习巩固学习成果，特别是惯性现象的解释。包括磁场的性质与描述。 任务二：半导体材料的特性及其应用 4.半导体材料的应用 在日常生活中,电子表、收录机、数码照相机、数码摄像机、电视机、计算机,以及现代化机床、汽车、火车、轮船、飞机等都要应用到各种半导体元器件。半导体材料是半导体工业的基础,是信息技术和产业发展的“粮食”。半导体材料应用已经成为衡量一个国家经济发展科技进步和国防实力的重要标志。 任务三：超导材料的特性及其应用 尝试给同学讲解物理概念。如声音的产生和传播特性。如密度、压强等基本概念。学习物理要敢于质疑和验证。包括物态变化的能量分析。物理实验的虚拟实现，关注物理单位的换算关系。培养观察能力至关重要。定期回顾基础概念。注意区分相似概念的区别。针对物理这门实验性学科，实验前先预测可能的结果。建立正确的物理观念很重要。提升物理成绩的有效策略包括定期复习巩固学习成果，特别是惯性现象的解释。包括磁场的性质与描述。 任务三：超导材料的特性及其应用 1.超导材料 1911年,荷兰物理学家昂内斯在做冷冻汞实验中发现:当温度降至 4.2 K(相当于-269 ℃)时,汞的电阻会突然接近于零,电流几乎通行无阻。材料的这种特性称为超导性。现在,世界各国的许多科学家都在研究和开发新的超导材料,并向着常温超导的方向努力。 任务三：超导材料的特性及其应用 超导性的表现: 尝试给同学讲解物理概念。如声音的产生和传播特性。如密度、压强等基本概念。学习物理要敢于质疑和验证。包括物态变化的能量分析。物理实验的虚拟实现，关注物理单位的换算关系。培养观察能力至关重要。定期回顾基础概念。注意区分相似概念的区别。针对物理这门实验性学科，实验前先预测可能的结果。建立正确的物理观念很重要。提升物理成绩的有效策略包括定期复习巩固学习成果，特别是惯性现象的解释。包括磁场的性质与描述。 任务三：超导材料的特性及其应用 2.超导材料的应用 (1)利用超导零电阻特性实现远距离大功率输电可无损耗输送强电流。 (2)超导材料种类多,应用广泛。磁悬浮列车、高能物理研究、医疗领域和航空航天等领域。 任务三：超导材料的特性及其应用 【例题精讲】当温度降到足够低时,某些金属导体 (如:铝在 -271.76 ℃ 以下,铅在-265.95 ℃以下)的电阻就会变成零,这种现象称为超导现象。具有这种现象的材料称为超导材料。假如远距离输电线、计算机的内部电路连接线、电风扇内部电动机的线圈、电熨斗内部电热丝都用超导材料制作,通电时,假设这些导体的电阻都变为零,下列说法错误的是 （ ） A.远距离输电仍然可以进行并且电能损耗更少 B.计算机仍然可以运行并且电能损耗更少 C.电风扇仍然可以转动并且更省电 D.电熨斗仍能熨烫衣服且更省电 D 尝试给同学讲解物理概念。如声音的产生和传播特性。如密度、压强等基本概念。学习物理要敢于质疑和验证。包括物态变化的能量分析。物理实验的虚拟实现，关注物理单位的换算关系。培养观察能力至关重要。定期回顾基础概念。注意区分相似概念的区别。针对物理这门实验性学科，实验前先预测可能的结果。建立正确的物理观念很重要。提升物理成绩的有效策略包括定期复习巩固学习成果，特别是惯性现象的解释。包括磁场的性质与描述。 任务四：跨学科实践 请同学们根据自己的兴趣爱好,选择教材中“跨学科实践”中提供的资料参与一项实践活动,完成设计方案、查阅资料、动手操作和撰写报告等探究过程。各组在课题研究结束后,举行“新材料跨学科实践成果报告会”,展示与交流各组的探究方案、探究过程和探究结果,并在班级墙报栏开辟一个介绍新材料的专栏,发表各组的课题研究报告。 核心总结 1.纳米材料的特性及其应用。 2.半导体的单向导电性及其应用。 3.超导材料的特性及其应用。 尝试给同学讲解物理概念。如声音的产生和传播特性。如密度、压强等基本概念。学习物理要敢于质疑和验证。包括物态变化的能量分析。物理实验的虚拟实现，关注物理单位的换算关系。培养观察能力至关重要。定期回顾基础概念。注意区分相似概念的区别。针对物理这门实验性学科，实验前先预测可能的结果。建立正确的物理观念很重要。提升物理成绩的有效策略包括定期复习巩固学习成果，特别是惯性现象的解释。包括磁场的性质与描述。 课堂评价 1.“银纳米线”的直径在10~200 nm之间,除了具有银的相关属性之外,还具有优异的导电性、透光性和耐曲挠性（可反复折叠不留折痕）,被视为新的透明电极材料。关于这种材料的说法中正确的是 （ ） A.“银纳米线”最大直径为2×10-8 m B.“银纳米线”可用于制作折叠屏手机 C.“银纳米线”不能用来制作导线 D.“银纳米线”的硬度很大 B 课堂评价 2.小明同学利用电子体温计测量体温。如图,电子体温计通过感温头中电流大小来反映人的体温,感温头是用半导体材料制成的,这是利用了该半导体的 （ ） A.良好的导电特性 B.良好的绝缘特性 C.电阻随温度变化而不变的特性 D.电阻随温度变化而变化的特性 D 尝试给同学讲解物理概念。如声音的产生和传播特性。如密度、压强等基本概念。学习物理要敢于质疑和验证。包括物态变化的能量分析。物理实验的虚拟实现，关注物理单位的换算关系。培养观察能力至关重要。定期回顾基础概念。注意区分相似概念的区别。针对物理这门实验性学科，实验前先预测可能的结果。建立正确的物理观念很重要。提升物理成绩的有效策略包括定期复习巩固学习成果，特别是惯性现象的解释。包括磁场的性质与描述。 课堂评价 3.下列关于超导体和半导体的说法中正确的是（ ） A.半导体和超导体已经广泛应用在现代生活中 B.超导体是指在常温下电阻为零的物体 C.半导体的导电性能就是导体的一半多 D.超导体研究成功后应用于输电方面能大大降低电能损耗 D Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $