5.5 新材料及其应用 导学案 2025-2026学年八年级物理上册沪粤版（2024）

该初中物理导学案围绕“新材料及其应用”展开，核心知识点为纳米材料、半导体材料、超导材料的特性及应用。通过展示纳米陶瓷弯曲、超导磁悬浮列车等应用场景并提问导入，作为连接质量与密度知识到新材料特性的学习支架。 导学案设计自主学习填空、合作探究（小组讨论与成果展示）及智能演练环节，通过分析材料特性与应用培养科学思维，小组活动提升科学探究能力，习题联系生活实际，助力学生理解应用价值，培养关注科技发展的科学态度与责任。

第五章 质量与密度 5.5 新材料及其应用 班级： 姓名： 【学习目标】 1.了解纳米材料、半导体材料、超导材料的特性，明确它们在生产生活中的典型应用。 2.理解半导体的导电特性（介于导体和绝缘体之间）、超导材料的零电阻特性，体会新材料对科技发展的推动作用。 3.培养关注新材料、新技术发展的意识，提高科学素养。 【学习重点】 三种新材料的特性及其应用。 【学习难点】 1.理解超导材料的零电阻特性及应用前景； 2.区分不同新材料的性能差异。 【学习过程】 一、情景导入 展示三组新材料应用的场景： 纳米陶瓷在室温下任意弯曲、碳纳米管的超强结构（纳米材料应用）； 手机芯片、数码摄像机的核心元件（半导体应用）； 超导磁悬浮列车的运行画面（超导材料应用）。提问：“这些新材料有何神奇之处？它们如何改变我们的生活方式？” 由此引出本节课主题 ——新材料及其应用。 二、自主学习・快乐感知 阅读教材第 141 - 142 页，完成填空题： 1.纳米材料的微粒小到______尺寸时，材料性能会发生显著变化，例如纳米陶瓷可在室温下任意弯曲。 2.半导体材料的导电性能介于______和______之间，常见的半导体有______、______等；晶体二极管具有______的特性。 3.超导材料在温度降低到______时，电阻会突然接近于零，这种特性称为______；我国研制的铜氧化合物超导材料零电阻温度已达 134K，若用于输电可大大______。 三、合作探究・快乐学习 活动任务一：探究 “纳米材料的特性与应用” 1.小组讨论：结合教材中纳米陶瓷、碳纳米管、纳米磁性材料、纳米复合材料的介绍，分析： 纳米材料有哪些独特性能？ 这些性能在生活、科研中有哪些具体应用？（如纳米复合材料用于隐形飞机涂层） 2.成果展示：各小组选派代表，介绍一种纳米材料的性能及应用实例。 活动任务二：探究 “半导体材料的特性与应用” 小组研讨： 1.半导体的导电性能为何介于导体和绝缘体之间？晶体二极管的 “单向导电性” 在电子设备中有何作用？ 2.列举 3 个生活中应用半导体材料的设备，说明其利用了半导体的什么特性。 活动任务三：探究 “超导材料的特性与应用” 小组分析： 1.超导材料的 “零电阻” 特性有什么优势？若用于远距离输电，能解决哪些问题？ 2.超导磁悬浮列车的工作原理是什么？展望超导材料在医疗、科研等领域的其他应用。 四、智能演练・快乐升级 （一）选择题 1.下列属于纳米材料特点的是（　　） A. 微粒尺寸大，性能普通 B. 微粒尺寸小，性能显著变化 C. 导电性能介于导体和绝缘体之间 D. 具有零电阻特性 2.晶体二极管的核心特性是（　　） A. 单向导电 B. 零电阻 C. 超强强度 D. 任意弯曲 3.超导材料的关键特性是（　　） A. 高硬度 B. 零电阻 C. 高导热性 D. 尺寸纳米级 （二）填空题 1.纳米材料的微粒尺寸达到______级别时，性能会发生显著变化。 2.半导体材料的导电性能介于______和______之间，典型应用是制作______。 3.超导材料在______（临界温度）时电阻接近于零，可应用于______、______等领域。 （三）简答题 1.请举例说明纳米材料在日常生活中的一个应用，并解释其利用了纳米材料的什么特性。 2.为什么半导体材料能广泛应用于电子设备？结合其导电特性分析。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $