5.5 新材料及其应用 课件 -2025-2026学年沪粤版物理八年级上册

该初中物理课件聚焦沪粤版八年级上册“新材料及其应用”，核心涵盖纳米材料、半导体材料、超导材料及隐形材料。通过“全碳气凝胶”与合金材料的密度对比实例导入，衔接前序“质量与密度”知识，搭建从理论到应用的学习支架。 其亮点是以“自学互研”为主线，结合半导体二极管单向导电性实验等探究活动，渗透物理观念（物质特性认知）和科学思维（实验推理），课堂小结结构化梳理材料特点与应用，助力学生系统掌握知识，教师可通过“练一练”和当堂演练提升教学效率。

第五章 质量与密度 5.5　新材料及其应用 沪粤版 八年级 物理（上） 学有鸿鹄志 展翅任翱翔 1 情景导入 如图所示的是“全碳气凝胶”固体材料，其坚固耐用程度不亚于高强度的合金材料，能承受1400℃的高温，而密度只有3kg/m3。已知某飞机采用密度为6×103kg/m3的高强度合金材料制造，需要合金1.2×105kg，若采用“全碳气凝胶”代替合金材料，只需要“全碳气凝胶”60kg，可见新材料的应用意义重大。 学有鸿鹄志 展翅任翱翔 2 自学互研 知识板块一　纳米材料 纳米是长度单位,大小为十亿分之一米。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。 3 例如，纳米陶瓷材料可在室温下任意弯曲;碳纳米管的强度是钢的100倍;纳米磁性材料的磁记录密度比普通磁性材料高10倍以上;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;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;等等。 纳米颗粒材料 碳纳米管 想象中的纳米机器人 计算机纳米芯片 练一练 1．纳米是____单位，大小为_____米(_______m)。 2．当材料的微粒小到_____尺寸时，材料的性能就会发生显著变化。 10－9 长度 10－9 纳米 3.关于纳米，下列说法错误的是( ) A．纳米是一个长度单位，符号为nm B．人们在纳米尺度内发现很多新的现象，给技术带来很多新进展 C．纳米技术是现代科学技术的前沿，我国在这方面的研究具有世界先进水平 D．所有的高科技产品都与纳米技术有关 D 练一练 知识板块二　半导体材料 科学研究告诉我们:有些材料,它的导电性能介于导体和绝缘体之间，这类材料称为半导体(semiconductor),锗、硅、砷化镓等都是半导体材料。 半导体应用广泛：小到电子表、收录机、数码照相机、电视机；大到汽车、火车、飞机、宇宙飞船。 计算机的心脏——微处理器 微处理器 电子显微镜下观察到的微处理器 半导体元件 活动 研究半导体的导电特性 参照下图所示，用导线把电池、开关、灯泡和一个由半导体材料制成的晶体二极管连接起来进行实验，就会知道半导体材料的导电性有多奇特了。 结论：二极管具有单向导电性 12 练一练 1．有些材料，它的导电性能介于导体和绝缘体之间，这类材料被称为_____________。 2．半导体元件具有许多独特的功能，如半导体二极管具有_____导电性，只允许电流从_________通过，不允许电流_______通过。 半导体材料 单向 一个方向 反方向 3.利用二极管的特性，根据其是否发光_____(选填“能”或“不能”)判断电路中是否有电流以及电流的方向。 能 4．五光十色的LED灯点缀着这个多姿多彩的城市，甚是美观。LED灯是一种新型的高效节能光源，它的核心元件是发光二极管。现在用的二极管主要是由下列哪种材料制成的(　 　) A．陶瓷材料　　　　　B．金属材料 C．半导体材料 D．纳米材料 C 练一练 知识板块三　超导材料 超导现象和超导体： 当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到无法测量的程度，可以认为其电阻率突然变为零，这种现象叫做超导现象，能够发生超导现象的物质称为超导体。 超导性的表现： 超导材料是一种电阻为零的材料。 当温度降到一定时，材料的电阻变为零的特性称为超导体。 (a)在一般温度环境中各种材料均有电阻 (b)在很低的温度环境中，某些材料呈现零电阻特性 前景广大，若用来输电可节约能源和材料。 NbTi超导材料 Bi系高温超导线、带材 17 高温超导列车 其他超导材料与超导教学仪器 超导电流引线 超导磁悬浮列车：用超导实现交通工具的无摩擦运行。 隐形材料 有些材料能强烈地吸收电磁波,称为隐形材料。若把它涂在飞机、坦克等军事装备上,雷达发射出的电磁波遇到这些材料的涂层时,大部分被吸收掉,反射回去的却很少,雷达就变成了“睁眼瞎”,这就是现代隐形飞机的隐形原理。 自学互研 练一练 1．1911年，荷兰物理学家______，在实验中发现，当温度降至_____时，汞的电阻会突然接近于零。 2．当温度降到一定时，材料的电阻接近于零，材料的这种特性被称为_____性，若在常温下具有超导性能，其应用前景非常宽广。 3．超导材料的应用前景非常广阔，若用它来输电可以大大节约______和_____。 昂内斯 4.2K 超导 能源 材料 21 4．“隐形飞机”可以有效避开雷达的探测，秘密之一在于它的表面有一层特殊材料，这种材料能够______ (选填“增强”或“减弱”)对电磁波的吸收作用；秘密之二在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够______ (选填“增强”或“减弱”)电磁波反射回雷达设备。 增强 减弱 课堂小结 点击新材料 纳米材料 半导体材料 超导材料 特点 应用 特点 应用 特点 应用 23 当堂演练 1.关于超导材料的下列说法中错误的是（　 ） A、超导材料是一种电阻为零的材料 B、用很细的超导丝可以输送强大的电流 C、超导材料电阻只能接近零，不可能等于零 D、用超导材料输电时，输送电路中无损耗 C 2.下列关于纳米的叙述错误的是　　　（　　　） A、纳米是一个长度单位，符号是nm B、人们在纳米尺度内发现了很多的新现象，给技术上带 来很多新发展 C、纳米技术是现代化科学的前沿，我国在这方面的研究具有世界先进水平 D、所有的高分子科技产品都与纳米技术有关 D 完成学生用书对应课时练习 作业布置 $