第二十一章 第三节 跨学科：材料的利用与开发-【优+学案】2025-2026学年新教材九年级全一册物理课时通(沪科版2024)

8.(1)减速 (2)如图所示.电磁 测距示意图 返回舱 发射信 号位置Q.0 接收电磁们 波位置 接收超声 电磁波超声波波位置 测量测量 (3)由题意可知，第一阶段：返回舱与大气层剧烈摩 擦，速度从7.9千米每秒逐渐降至几百米每秒，实现 “超级减速”.因此返回舱的重力势能减小，动能减 小，通过摩擦转化为内能，因此内能增加量E1大于 返回舱重力势能减少量E2. 第二十一章能源、材料与社会 第一节能量的转化与守恒 1.B2.B3.转化转移4.B 5.能量守恒定律小于 6.B7.D8.40%9.D10.A11.内能方向 12.1.2×106.8不变 13.运动正是清洁能源，因为海水盐差能发电对环 境污染小 14.解：(1)由题图乙可知，当风速为13m/s时，风力发 电机的功率为1500kW,由P=W 得， W=Pt=1500kW×1h=1500kW·h. (2)风力发电机的年发电量W1=3× 10kW·h=3×10×3.6×106J=1.08×1018J. 火电站的发电效率为36%，则需要燃烧煤放出的 热量Q= 1=1.08×10J=3×10J. 36% 需要煤的质量m=Q 3×1013J =1× 3.0×10J/kg 10°kg=1000t. (3)由于使用风力发电不消耗化石能源，不产生废气， 所以优点是清洁环境效益好；由于有风时能发电，无风 时不能发电，所以缺点是风能不稳定、不可控. 第二节跨学科：能源的开发与利用 1.风能煤、石油、天然气、核能2.BD 3.可再生聚变4.B5.C6.B7.C 8.3.7×102618 第三节跨学科：材料的利用与开发 1.A2.D3.D4.D5.C6.D7.ABD 实践制作太阳能烤箱 任务I: 1.内5.热传导 任务Ⅱ：二、2.(1)反5.(1)反射(2)温度计 本章总结 1.C2.A3.AD4.方向性不变 中考新考向 1.B2.B3.BD4.C 5.(1)高(2)4200(3)三孔变大(4)能(5)60 -21 (6)如图所示 火线 零线 R2 S2 解析：(5)水柱的电阻跟它的长度1成正比，跟它的横 截面积S成反比，则电阻与长度和横截面积的关系为 R=k S,横裁面积为1cm、长度为10cm的自来水水 柱的电阻为13k2,代入R=k 6中，释13n=6× 2,解得飞=13k2·cm,防电墙内部容积为 10cm,防电墙电阻为468kn,代入R=k5中得， 468k2=1.3k2·cmX 10cm,解得1=60cm ' 6【句步设计受 【改进设计】如图所示。 加热功率P 加热功率P 推导：将电热丝的中点与一端相连，另一端接电源， 此时电阻为2R,功率P,=-2U明 1 R =2P0· 2R。 将电热丝的中点与一端相连，然后将这一端与电源 的一端相连，电源的另一端与电热丝的另一端相连， 实际上是R,和R。并联，此时的总电阻R 2RX2R。1 =R0, 1 4 2R。+2R。 总功率P2 U2U0_40o=4P。. R 1 Ro R。 4 P,:P,=2P。:4P。=1:2 【优化设计】如图所示 7.【项目实施】(1)①变小小②6③0.153 (2)将电阻箱的阻值调小（或增大电源电压） 8.任务二：如图所示.7月份消耗电能最多（答案不 唯一) 4电费/元 100 90 70 6 50 40 30 0 10 0 89101112月份第三节 跨学科：材料 通基础 11K11111R11 知识点1人类早期对材料的利用 1.下列事物出现的先后顺序，排列正确的 是() A.石器、金属铜、青铜器、铁 B.石器、青铜器、金属铜、铁 C.青铜器、石器、金属铜、铁 D.青铜器、铁、石器、金属铜 知识点2导电性材料的利用与开发 2.安全教育为避免引发安全事故，运输汽油的 油罐车尾部需挂一条拖在地上的链子，下列最 适合用来制作这种链子的材料是() A.橡胶 B.塑料 C.硅 D.铁 3.下列关于发光二极管的说法，错误的是( A.电视机上的指示灯，街道上的红绿灯都用 到发光二极管 B.发光二极管只允许电流从它的某一端流入， 另一端流出 C.发光二极管是一种半导体电子元件 D.当将发光二极管接入电路中时，电路中电 流的方向是负极→发光二极管→正极 知识点3开发新材料 4.下列关于“新材料”的描述错误的是() A.人类利用半导体材料的导电特性研制出的 二极管、三极管是电脑必不可少的器件 B.纳米材料为人们制造更小的机械提供物质 基础 C.人们利用超导的磁悬浮现象研制“无摩擦” 的磁悬浮列车 D.人们根据超导零电阻的特点，用超导体制 造的电饭锅，提高了电饭锅发热的效率 △九年级·全一册·物理.HK 的利用与开发（答案21） 通能力 1I1U/ll1/1/1//1/l1/1l/1Il 5.发光二极管俗称LED,把LED接入电路，闭合 开关后LED正常发光，用手触摸几乎不发热. 以下说法正确的是( A.LED主要将电能转化为内能 B.LED由超导材料制成 C.LED可以直接把电能转化为光能 D.把电源正、负极对调，LED也会发光 6.下列所列材料的性能及应用：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() A.只有① B.只有①② C.只有①②③⑤ D.①②③④⑤都是 7.教材P214学科综合变式（多选）如图所示是世 界上最轻的固体—气凝胶，气凝胶密度仅为 3kg/m3(空气密度为1.29kg/m3).由于气凝 胶中99.8%以上是空气，所以有非常好的吸 油效果和隔热效果，一寸厚的气凝胶相当 20~30块普通玻璃的隔热功能.下列“气凝 胶”实际应用中，可能实现的是( ) A.清洗厨房的油烟机 B.吸除冰箱内的异味 C.做打桩机的重锤 D.做电影场中倒塌的“墙壁” 165 实 践 制作太 任务I:太阳能烤箱的原理 太阳能烤箱的制作原理主要基于太阳能的收集、 反射、吸收和能量的保留. 1.太阳能的收集 太阳能烤箱的核心是利用太阳光的能量.太阳 光是一种电磁辐射，包含可见光、红外线和紫 外线等.这些光能可以被收集并转化为能。 2.太阳能的反射 太阳能烤箱通常使用反射材料（如锡箔纸）来 集中太阳光.反射面的设计使得阳光能够被有 效地反射到烤箱内部.通过调整反射面的角 度，可以最大化地集中阳光，提高加热效率， 3.太阳能的吸收 烤箱内部通常涂有黑色材料.黑色物体能够吸 收更多的太阳光，将光能转化为内能，内能随 后被传递到烤箱内的空气和食物中. 4.能量的保留 为了保持烤箱内部的热量，需要使用透明材料 (如透明塑料膜)覆盖烤箱的开口.透明材料允 许阳光进人烤箱内部，同时防止热量通过辐射 和对流散失 5.热传导和热对流 烤箱内部的空气被加热后，会通过对流将热量 传递到食物上，此外，食物与烤箱内部的黑色 表面直接接触时，也会通过 (选填“热 辐射”“热传导”或“热对流”)吸收热量. 6.温度控制 通过调整反射面的角度和烤箱的密封性，可以 控制烤箱内部的温度.在阳光充足的情况下， 烤箱内部温度可以达到足够高的水平，用于加 热或烹饪食物. 任务Ⅱ：制作太阳能烤箱 一、材料准备 1.一个大纸箱 2.锡箔纸 3.黑色涂料或黑色纸张 166 阳能烤箱（答案21） A智能讲 4.透明塑料膜（如保鲜膜或透明文件袋） 5.胶带 6.剪刀或美工刀（使用时要注意安全） 7.热熔胶枪（可选，使用时要注意安全） 8.温度计（可选，用于测量烤箱内的温度） 二、制作步骤 1.准备纸箱 (1)选择一个大小合适的纸箱作为烤箱的主 体.确保纸箱足够大，能容纳想要加热的食物. (2)如果纸箱有盖子，将其打开并保持直立 状态。 2.制作反射面 (1)在纸箱的开口处内侧粘贴锡箔纸.确保锡 箔纸平整，能够有效地 射阳光到烤箱 内部. (2)如果纸箱有多个开口面，可以在每个面都 粘贴锡箔纸以增加反射效果， 3.内部处理 (1)在纸箱内部的底部和侧壁涂上黑色涂料或 贴上黑色纸张.黑色能够更好地吸收太阳光并 转化为内能， (2)确保黑色涂层均匀，使吸热效果最大化。 4.密封 (1)使用透明塑料膜覆盖纸箱的开口.可以使 用胶带将塑料膜固定在纸箱边缘，确保密封性 良好 (2)透明塑料膜可以让阳光进入烤箱内部，同 时防止热量散失， 5.测试与调整 (1)将制作好的太阳能烤箱放在阳光直射的地 方，确保 面向太阳， (2)放入食物（如面包片、蔬菜等）并观察加热 效果.可以使用 测量内部温度变化 (3)根据测试结果调整反射面和内部结构，优 化烤箱性能， 优计学案·课时通 A