沪科版九年级物理 （材料的开发和利用）能源、材料与社会新课件教育

义务教育教科书（沪科版）九年级物理下册材料的开发和利用

第二十章能源、材料与社会情境引入一、材料与社会发展新知探究人类社会的发展与人们对材料的认识、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。材料的导电性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。二、材料的导电性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来放大电信号让我们来看两组半导体的图片半导体材料继白炽灯，荧光灯之后的新一代电光源——半导体照明灯，它极为安全，身体接触无任向危险、也可用水清洗等、非常节能，由于光谱中没有紫外线和红外线、故没有很高的热量、属于新型绿色照明光源，使用寿命长。半导体照明装饰天花板路灯采LED与电源模块分离式设计易于往后维修保固。最佳化散热管理技术，有效将灯具光衰现象降至最低。灯具防尘防水保护等级IP66。

半导体交通信号灯数字电视机选择数字电视便是选择了一种高品质，新时代的生活方式。

半导体材料的发展历程及应用领域 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。超导材料

1、特点当温度降到一定时，材料的电阻变为零的特性称为超导体超导材料不仅电阻为零，而且还有其他令人注目的特性。超导磁悬浮现象使人们想到可以利用超导体来实现交通工具的无摩擦运行，大大提高交通工具的安全性能和运行速度。

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。如：超导磁悬浮列车：用超导实现交通工具的无摩擦运行。如图：纳米材料纳米是一个长度单位1nm=10-9m纳米材料尺度:1～100个纳米三、开发新材料1、特点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。黄金黄金的纳米颗粒2、应用工业、农业、能源、环境保护、医疗、国家安全等方面将煤炭中的原子重新排列钻石向沙子中加入一些微量元素，并将原子重新排列电脑芯片土壤、水和空气的原子重新排列马铃薯细胞老化时一个分子一个分子地制造出来新细胞生命无限延长电阻超导转变超导临界TC超导磁悬浮1～100nm...1、超导体是一种

为零的材料。超导体的电阻变为零时的温度，叫做这种物质的

温度。2、1993年迈斯纳和奥森菲尔德在实验时发现了

现象。3.纳米材料统指制成材料的基本单元大小限制在

范围的材料。这大约相当于10～1000个分子紧密排列在一起的尺度。

随堂练习电阻超导转变超导磁悬浮1～100nm5、下例说法中正确的是（）A.任何一种物质都是超导材料B.超导体是一种很理想的导体，但是却不能制造出来C.只有水银才是超导体D.超导材料是一种在很低温度下电阻为零的材料D4、为了节能，许多体育馆采用二极管照明，二极管的主要材料（）A.纳米材料B.绝缘体C.导体D.半导体D九年级物理沪科版·上册第三节测量电功率

新课引入知识回顾：1.电功率定义：物理学中把电流所做的电功跟所用时间之比叫做电功率.

3.电功率的计算:P=IU.学习目标测量电功率

1.“伏安法”测量小灯泡的电功率。

2.利用电能表测算家用电器的电功率新知讲解一、测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率P=UI电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5V）实验目的实验原理实验器材实验电路图这种测量小灯泡的电功率的方法叫“伏安法”。新知讲解实验步骤（1）连接电路，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置。闭合开关，接通电路。（2）调节滑动变阻器，使灯泡在额定电压下发光，观察电流表的示数和灯泡的亮度，记入实验记录表。（3）调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压约高出额定电压的1/5,将电流表的示数与灯泡的亮度填入记录表中。（4）调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压是额定电压的4/5，将电流表的示数与灯泡的亮度填入记录表中。（5）根据实验数据，计算出不同情况下灯泡的电功率。强化训练(2018·青海)小灯泡上标有“2.5V”字样，现在要测量它的额定功率。

(1)请你设计并在方框内画出该实验电路图。

(2)按电路图连接实物时，开关应______，滑动变阻器的滑片滑到____________处，起到保护电路的作用。

(3)当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率P额=______W断开阻值最大0.75新知讲解二、利用电能表测算家用电器的电功率新知讲解（二）测量步骤：1.关闭家里所有的电器，只启用待测用电器；2.观察电能表参数，记录Nr/kW·h；3.利用钟表测量用电器工作时，电能表铝盘转n转所用的时间t。

用电器的电功率：

1、Nr/kW·h表示用电器每消耗1kW·h的电能，电能表铝盘转N转。

注意强化训练某同学在家中做了如下实验：他首先查看自己家的电能表，表上标有“3600r/kW·h”字样；随后他关闭了家中所有用电器，只让一只电水壶盛满水持续工作，与此同时，观察到电能表转盘3分钟转过180圈。求电水壶工作时的实际电功率。

电水壶的电功率：

时间：t=3min=180s

注意P—W，W—J，t—s

知识总结测量电功率

1.“伏安法”测量小灯泡的电功率。实验目的实验原理实验器材实验步骤实验结论

2.利用电能表测算家用电器的电功率测量原理测量步骤计算方法1.有三盏电灯L1、L2、L3分别标有“220V40W”、“110V40W”和“36V40W”字样，当它们正常发光时，下列说法中正确的是（）A.通过三盏灯的电流和三盏灯的亮度一样。B.通过L3的电流最大，但三盏灯亮度一样。C.通过三盏灯的电流一样，但L1最亮。D.通过电灯L1的电流最大，L1也最亮。B目标测试2.（2018·建设兵团）如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合时，灯L正常发光；如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动，下列说法正确的是（）

A.电压表示数变小，灯L变亮 B.电压表示数变小，灯L变暗C.电压表示数变大，灯L变亮 D.电压表示数变大，灯L变暗D目标测试3.(2018·宁夏)甲灯泡标有“22V2W＂，乙灯泡标有“220V100W，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是()A.甲灯泡的功率一定小于乙灯泡的功率

B.甲灯泡消耗的电能一定小于乙灯泡消耗的电能

C.两灯串联在电路中，甲灯泡一定比乙灯泡亮

D.两灯并联在电路中，甲灯泡一定比乙灯泡亮D目标测试4.（2018•海南）如图所示，A、B为两盏白炽灯，A灯型号是“110V25W”，B灯型号是“110V100W”，R是一个未知电阻。若把它们接到电压为220V的电路上，下面四种接法中可能让两盏灯都正常发光的电路是（）C目标测试5.(2018·淮安）在“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡标有“2.5V”字样。（1）图甲中有一处导线连接错误无法正常完成实验，错误的导线是

___（选填“①”或“②”）。

②目标测试目标测试（2）正确连接电路并检查无误后，闭合开关，发现灯泡不亮，两电表均无示数。为了检查故障，小华将电压表拆下，在开关闭合状态下，分别将电压表接在电源、滑动变阻器及开关两端，结果只有接在滑动变阻器两端时，电压表无示数，则肯定出现故障的元件是

。A.电源 B.开关 C.灯泡 D.滑动变