沪科版九年级物理教案：第20章第3节

1、第3节材料的开发和利用教学目标【知识与技能】1 .知道材料对人类社会发展的促进作用.2 .知道导体、绝缘体、半导体导电性能的差异，知道半导体二极管的单向导电性.3 .知道超导材料是一种电阻为零的材料，知道超导材料具有超导磁浮的特性.4 . 了解纳米材料的有关知识.【过程与方法】了解新材料的特性及应用前景.【情感、态度与价值观】了解我国新材料研究的新成果，增强民族自豪感.重点难点【重点】了解新材料的特性及应用前景.【难点】知道超导材料是一种电阻为零的材料，知道超导材料具有超导磁浮的特性，了解纳米材 料的有关知识.教学过程知识点一材料与社会【百主学习】阅读课本p205,完成以下问题：材料的发展为科

2、学技术的发展提供了物质基砒.【合作探究】1 .人类对材料的认识、开发和利用经历了哪些历程？咨：（i）天然材料（石器时代）：100万年以前，原始人就学会利用不同性能的天然材料了， 如把木料、石头、动物的皮、膏等制成工具或用作生活用品.陪看制造技能的不断提高，人 类经历了旧石器和新石器时代.陶器的出现是人类跨入新石器时代的重要标志之一.（2）青铜 材料（青洞时代）：大约在5000年前，大量使用青桐来制作工具，青铜的利用提高了社会生 产力.（3）钢铁材料：铁的利用为人类大规模制造机器提供了材料基础，开创了人类历史的又 一个新纪元.2 .材料的发展与社会的发展有何相互影响？等：社会的发展带动了材料的研

3、发；新材料的出现也促进了社会的发展.【教师点拨】人类社会的发展与人们/材料的认识、开发和利用密切相关，人类发展过程中先后经历 了石器时代、青铜时代和钢铁材料时代.知识点二材料的导电性【自主学习】阅读课本p206207,完成以下问题：1 .根据材料的导电性能，材料可分为导体、半导体及绝缘体三大类.半导体材料的导 电性能介于导体与绝缘体之间,具有一些特殊的物理性质.2 .半导体材料可以制成二极管、三极管等半导体元件和集成电路.半导体元件具有许 多独特的功能，例如，半导体二极管具有单向导电性.【合作探究】1 .决定材料导电性的因素是什么？咨：材料的导电性是由材料内部电子运动状况决定的.2 .根据材料

4、的导电性能可以把材料分为哪几类？咨：材料可分为导体、半导体及绝缘体三大类.容易导电的材料是导体；不容易导电的材料是绝缘体；半导体的导电性能介于导体与绝 缘体之间.半导体可以制成二极管、三极管等半导体元件和集成电路；半导体二极管有单向 导电性，半导体三极管可以用耒放大电信号.桐、铝是常用的电的良导体，通常被用来制成传导电流的导线.玻璃和橡胶等材料是绝缘体常见的半导体材料有硅、错和仲化钱等探究一导体与绝缘体给出以下实险器材：电源、灯泡、导线、接线柱、开关、待测材料（铁钉、橡皮、铜丝 等）.自行箕计一个实险探究过程来判定待测材料是导体还是绝缘体.咨：实验目的：判定材料是导体还是绝缘体.实险原理：导体

5、容易导电，绝缘体不导电.实险诙计：如图所示，自己设计了一个实险电路，进行实脸，判定待测材料是导体还是 绝缘体.实险过程及结论：如果闭合开关，小灯亮，则待测材料为导体；若小灯不亮，则待测材 料为绝缘体.探究二半导体二极管单向导电特性给出以下实验器材：电源、灯泡、导线、接线板、接线柱、开关、半导体二极管.自己 设计一个实验电路，探究半导体二极管的单向导电特性.咨：实脸目的：探究半导体二极管的导电特性.实验原理：半导体二极管具有单向导电的特性.实险器材：电源、灯泡、导线、接线柱、开关、半导体二极管.实险设计：如图所示，由已设计了一个实险电路，进行实险，探究半导体二极管的导 电特性.实险过程：如图所示

6、将电路迸行连接，在a、3两点间接入半导体二极管，观察小灯泡 发光情况.调换半导体二极管的连接方向，再次实脸，观察小灯泡的发光情况.实险结论：两次实险中只有一次小灯泡发光，说明半导体二极管具有单向导电性.【教师点拨】1 .材料的导电性能是由材料内部电子的运动状况决定的,一般金属材料的导电性能艮 好，属于导体;玻需、橡胶和塑料等材料属于绝缘体,硅、错和理化镇等属于半导体.2 .半导体材料有一些独特的功能，例如二极管的单向导电性.【跟进训练】为了节能，许多体育馆采用二极管照明，二极管的主要材料是（d）a.纳米材料b.绝缘体c.导体d.半导体知识点三开发新材料【自主学习】阅读课本p207 209,完成

7、以下问题：1 .超导材料：对于某些材料，当温度降至一定温度时，其电阻会变为零，电流几乎通 行无阻，这种现象称为超导现象.这种材料的应用前景非常宽广,若用它耒输电，能够无损 起地输送极大的电流.2 .纳米材料统指合成材料的基本单元大小限制在l_nm100】ni范围内的材料.纳米 材料除了其基本单元的尺度小以外，在力、热、声、光、电、磁等方面有许多特殊的性能.【合作探究】探究三超导材料1 .什么现象叫超导现象？吞：一些金属或合金，当其温度降低到一定值时，电阻突然变为零的现象称为超导现象.2 .什么材料叫超导材料？咨：人们把处于超导状态的导体称之为“超导体”；发生超导现象的材料叫做超导材料.3 .超

8、导材料在什么时候具有超导性？咨：只有当温度在某一低温(称转变温度或临界温度)以下才具有超导性.4 .不同材料的转变温度相同吗？谷：不同,如一(4.15k)、鸽(0.012k)、锌(0.75k)等.现在的一些高温超导材料,由一 般导体转变为超导体的温度已达到100 k以上.我国研制的超导材料的转变温度巳达到134 k.5 .如图所示，超导磁浮现象产生的原理是什么？要练说，得练听。听是说的前提，听得准确，才有条件正确模仿，才能不断地掌握高一 级水平的语言。我在教学中，注意听说结合，训练幼儿听的能力，课堂上，我特别重视教师 的语言，我对幼儿说话，注意声音清楚，高低起伏，抑扬有致，寓有灭引力，这样能引

9、起幼 儿的注意。当我发现有的幼儿不专心听别人发言时，就随时表扬那些静听的幼儿，或是让他 重复别人说过的内容，抓住教育时机，要求他们专心听，用心记。平时我还逋过各种趣味活 动，培养幼儿边听边记，边听边想，边听边说的能力，如听词对词，听词句说意思，听句子 辩正误，听故事讲述故事，听迷语猜谜底，听智力故事，动脑筋，出主意，听儿歌上句，接 儿歌下句等，这样幼儿学得生动活泼，轻松愉快，瓦训练了听的能力，强化了记忆，又发展第7页/共7页了思维，为说打下了基础。咨：超导磁浮现象是一个超导体与一个永磁体（或电磁铁）叠放时，由于电磁感应现象， 超导体中产生的感应电流激发很强的磁场与永磁体（或电磁铁）周围的磁场相

10、互排斥，当磁力 与物体的重力平衡时，就会形成稳定的超导磁浮现象.6 .超导体有怎样的应用及前景？谷：超导体可以应用在输电导线、磁浮列车、电动机、发电机代计算机领域.可以预期， 在不久的将来，超导材料的应用将对世界产生巨大的影响.探究四纳米材料1 .什么是纳米材料？咨：纳米材料统指合成材料的茶本单元大小限制在l100nm范围内的材料，这大约相 当于101 000个原子紧密排列在一起的尺度.2 .纳米材料有何特性？谷：纳米材料除了其基本单元的尺度小以外，在力、热、声、光、电、磁等方面还表现 出许多特殊的性能.如材料的颜色、硬度、导电性、导热性、磁性都会发生很大的变化.3 .纳米材料的应用有哪些？咨

11、：（1）由于纳米材料具有空间尺度小的特点，可用于制作微小机器、纳米尺度的导线 代高密度储存的量子磁贪.（2）洗衣机棉的表面上用了纳米尺度的氧化硅微粒和金属离于的 组合，就具有抑制细菌生长的功能.（3）普通领带的表面经过纳米方法处理后，会有很强的 自洁性能，不沾水，也不沾油.（4）用纳米陶瓷粉制成的陶瓷，具有一定的可韧性，用于制 造发动机的缸体，便汽车会跑得更快等.【教师点拨】1 .纳米是长度,单位,符号是nm, 1 nm= 10-9 m.2 .不是所有材料达到纳米尺度时就一定是纳米材料，只有当材料到了纳米尺度时恺熊 发生突变,才能称为纳米材料.【眼迸训练】能源、信息和材料是现代社会发展的三大支

12、柱，下列说法中正确的是(d)a.半导体具有良好的导电性能8 .超导体是一种电阻很大的材料c.纳米技术是大尺度范围内的科学技术d.超导材料用于输送电力可以降低电能损耗课堂小结1.材料与社会2,材料的导电性(1)材料的分类(2)实险探究：导体和绝缘体(3)实险探究：半导体二极管单向导电特性3.开发新材料要练说，得练听。听是说的前提，听得准确，才有条件正确模仿，才能不断地掌握高一 级水平的语言。我在教学中，注意听说结合，训练幼儿听的能力，课堂上，我特别重视教师 的语言，我对幼儿说话，注意声音清楚，高低起伏，抑扬有致，寓有灭引力，这样能引起幼 儿的注意。当我发现有的幼儿不专心听别人发言时，就随时表扬那

13、些静听的幼儿，或是让他 重复别人说过的内容，抓住教育时机，要求他们专心听，用心记。平时我还通过各种趣味活 动，培养幼儿边听边记，边听边想，边听边说的能力，如听词对词，听词句说意思，听句子 辩正误，听故事讲述故事，听迷语猜谜底，听智力故事，动脑筋，出主意，听儿歌上句，接 儿歌下句等，这样幼儿学得生动活泼，轻松愉快，风训练了听的能力，强化了记忆，又发展 了思维，为说打下了基础。(d超导材料(2)纳米材料练习设计我国古代的读书人，从上学之日起，就日诵不辍，一般在几年内就能识记几千个汉字， 熟记几百篇义章，写出的诗文也是字斟句酌，琅猿上口，成为满腹经纶的文人。为什么在现 代化教学的今天，我们念了十几年书的高中毕业生甚至大学生，竞提起作文就头疼，写不出 像样的文章呢？吕叔湘先生早在1978年就尖锐地提出一中小学语文教学效果差，中学语文毕 业生语文水平低，十几年上课总时数是9160课时，语文是2749课时，恰好是30%, 十年的时间，二千七百多课时，用来学本国语文，却是大多数不过关，岂非咄咄怪事!”寻根 究底，其主要原因就是腹中无物。特别是写议论又，初中水平以上的学生都知道议论文的“三 要素是论点、论据、论证，也通晓议