2019年八年級(jí)物理上冊(cè) 5.5《點(diǎn)擊新材料》課件（新版）粵教滬版.ppt

5 5點(diǎn)擊新材料 第五章我們周圍的物質(zhì) 納米材料 例1下列關(guān)于納米材料的說法中正確的是 A 很小的材料就是納米材料B 納米材料就是一種叫 納米 的物質(zhì)做成的材料C 納米材料是近幾年才開始被人們利用的 不存在天然的納米材料D 納米材料的基本單元很小 解析 納米是長(zhǎng)度單位 1nm 1 m 當(dāng)材料的微粒小到納米尺寸時(shí) 材料的性能會(huì)發(fā)生顯著變化 在力 熱 磁等方面表現(xiàn)出許多特殊性能 如可以大大提高材料的強(qiáng)度和硬度 降低燒結(jié)溫度 提高材料的磁性 納米材料是采用化學(xué) 物理甚至生物方法將物質(zhì)變成納米級(jí)的細(xì)微顆粒后形成的材料 它的基本單元很小 但它的本身不一定小 答案 D 半導(dǎo)體材料 例2下列關(guān)于半導(dǎo)體的說法中正確的是 A 常溫下半導(dǎo)體的電阻為零B 半導(dǎo)體廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中C 半導(dǎo)體就是超導(dǎo)體D 任何情況下半導(dǎo)體都是不導(dǎo)電的解析 導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料稱為半導(dǎo)體 由此可知A C D選項(xiàng)說法錯(cuò)誤 半導(dǎo)體具有一些特殊的物理性質(zhì) 用半導(dǎo)體材料制造的二極管 三極管和集成電路等廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中 故B選項(xiàng)說法正確 答案 B 超導(dǎo)材料 1 有些材料能強(qiáng)烈地吸收電磁波 稱為隱形材料 2 隱形材料的應(yīng)用 隱形材料用于飛機(jī) 坦克等軍事裝備上 涂有隱形材料的物體能將雷達(dá)發(fā)射出的電磁波大部分吸收掉 反射回去的卻很少 使雷達(dá)變成 睜眼瞎 例3超導(dǎo)材料是一種 為零的材料 因此 人們想到用它來實(shí)現(xiàn)既能遠(yuǎn)距離輸送極大的電流 又不會(huì)因?yàn)閷?dǎo)線存在電阻而損失電能 但目前還沒有研制成常溫下的超導(dǎo)材料 因?yàn)橐话阄镔|(zhì)都是當(dāng)其溫度 填 升高 或 降低 到一定值時(shí) 才出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象 解析 超導(dǎo)材料在低溫下表現(xiàn)出超導(dǎo)性 也就是電阻在低溫下會(huì)變?yōu)榱?利用超導(dǎo)材料可以實(shí)現(xiàn)大功率輸電 而不會(huì)在電路上損耗電能 一般物質(zhì)都是當(dāng)其溫度降低到一定值時(shí) 才會(huì)表現(xiàn)出超導(dǎo)性 而成為超導(dǎo)材料 降低 電阻 不能正確區(qū)分超導(dǎo)體和半導(dǎo)體 例4關(guān)于超導(dǎo)材料和半導(dǎo)體材料 下列說法中正確的是 A 在一定溫度條件下 半導(dǎo)體材料的電阻為零B 超導(dǎo)材料就是最先進(jìn)的半導(dǎo)體材料C 超導(dǎo)材料在一定溫度條件下輸電 在線路上沒有電能損耗D 半導(dǎo)體材料的應(yīng)用目前還在試驗(yàn)中解析 超導(dǎo)材料在一定的溫度條件下輸電 由于沒有電阻 電流在通過電路時(shí)不會(huì)產(chǎn)生熱量而沒有電能的損耗 故選C 答案 C 錯(cuò)解 A或B或D注意 錯(cuò)選A是誤認(rèn)為半導(dǎo)體材料在一定的溫度條件下 電阻為零 錯(cuò)選B是沒弄清超導(dǎo)材料和半導(dǎo)體材料的定義 超導(dǎo)材料是當(dāng)溫度降低到一定值時(shí) 導(dǎo)體的電阻會(huì)突然變?yōu)榱?具有這種特性的材料 半導(dǎo)體材料是導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料 錯(cuò)選D是不清楚半導(dǎo)體材料已經(jīng)在電 光 聲 熱等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用 題型一半導(dǎo)體的特性及其應(yīng)用 例5 湖南株洲中考 2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了發(fā)明藍(lán)色二極管的三位科學(xué)家 他們的這項(xiàng)發(fā)明實(shí)現(xiàn)了利用二極管呈現(xiàn)白光 且發(fā)光效率高 LED燈 即發(fā)光二極管 不具有的特點(diǎn)是 A 亮度高B 能耗低C 壽命長(zhǎng)D 發(fā)熱多 解析 發(fā)光二極管是由半導(dǎo)體材料制成的 可將電能轉(zhuǎn)化為光能 而且二極管具有單向?qū)щ娦?LED燈發(fā)出 健康光線 的原因是光線中不含紫外線和紅外線 直流驅(qū)動(dòng) 無頻閃 LED燈發(fā)熱少 90 的電能轉(zhuǎn)化為可見光 是一種高效 環(huán)保的光源 其特點(diǎn)是無輻射 亮度高 能耗低 壽命長(zhǎng) 不具有的特點(diǎn)是發(fā)熱多 答案 D 題型二新材料的使用 例6下列關(guān)于新材料 新技術(shù)及其應(yīng)用的說法正確的是 A 計(jì)算機(jī)CPU不需要半導(dǎo)體材料B 神舟八號(hào) 飛船的外表面涂有一層隱形材料C 納米技術(shù)是納米尺度內(nèi)的科學(xué)技術(shù) 納米材料具有某些特殊性能D 超導(dǎo)體主要應(yīng)用于電飯鍋和熱水器上 解析 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中 CPU元器件 集成了成千上萬個(gè)半導(dǎo)體元件 故A不符合題意 神舟八號(hào) 飛船的外表面涂有一層特殊材料在高溫下熔化和汽化吸熱 故B不符合題意 納米材料除了基本單元小以外 在力 聲 光 電 磁等方面表現(xiàn)出特殊的性能 故C符合題意 超導(dǎo)體的電阻為零 電飯鍋和熱水器是利用電流的熱效應(yīng)工作的 如果導(dǎo)體的電阻為零 則電飯鍋和熱水器不能工作 故D不符合題意 故選C 答案 C 題型三形狀記憶合金 例7用形狀記憶合金彈簧 可打通被血栓堵塞的冠狀動(dòng)脈 使用時(shí) 先將形狀記憶合金彈簧 插入內(nèi)充冷水的導(dǎo)管里 用導(dǎo)管將它送入冠狀動(dòng)脈血栓中 由于體內(nèi)熱量使形狀記憶合金彈簧 恢復(fù) 可將血栓撐開 打通冠狀動(dòng)脈 解析 記憶合金的特點(diǎn)是其形狀隨溫度的變化而變化 考慮到人體內(nèi)溫度較高 會(huì)使記憶合金形狀發(fā)生變化 因而可以先將記憶合金彈簧拉直 當(dāng)它順利到達(dá)血栓處后由于溫度的升高 彈簧恢復(fù)原狀 從而把血栓撐開 答案 拉直升溫原狀 例8閱讀下面的短文 回答后面的問題 半導(dǎo)體制冷半導(dǎo)體材料有P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體兩種 除了可以應(yīng)用于各種電子元器件外 還可以用作制冷材料 如圖5 5 1所示是一個(gè)半導(dǎo)體制冷單元的原理圖 P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的上端和銅片A連接 下端分別與銅片B連接后接到直流電源的兩端 此時(shí)電路中的電流方向是從N型半導(dǎo)體經(jīng)銅片A流向P型半導(dǎo)體 銅片A會(huì)從空氣吸收熱量 銅片B會(huì)向空氣放出熱量 反之 改變直流電源的正負(fù)極方向 使電流 方向從P型半導(dǎo)體經(jīng)銅片A流向N型半導(dǎo)體 這時(shí)銅片A會(huì)向空氣放出熱量 銅片B會(huì)從空氣吸收熱量 由于一個(gè)制冷單元制冷量小 為了滿足實(shí)際需要 需要多個(gè)制冷單元同時(shí)工作 圖5 5 1 1 如圖5 5 1所示 若要使一個(gè)電冰箱箱內(nèi)的溫度下降 銅片A應(yīng)置于電冰箱的 銅片B置于電冰箱 均填 箱內(nèi) 或 箱外 2 若將圖中的電源換成交流電源 此時(shí)電冰箱能否正常制冷 答 3 若將圖中電源正負(fù)極互換 其他條件不變 則銅片B表面空氣的溫度將 填 升高 不變 或 降低 降低 箱內(nèi) 箱外 不能 解析 1 由短文提供的信息可知 電路的電流方向是從N型半導(dǎo)體經(jīng)銅片A流向P型半導(dǎo)體 銅片A會(huì)從空氣吸收熱量 應(yīng)置于冰箱的箱內(nèi) 從冰箱內(nèi)吸收熱量 使電冰箱箱內(nèi)的溫度下降 銅片B會(huì)向空氣放出熱量 應(yīng)置于冰箱的箱外 2 銅片B會(huì)向空氣放出熱量 應(yīng)置于冰箱箱外 把從箱內(nèi)吸收的熱量散發(fā)掉 達(dá)到制冷的目的 交流電源的電流方向是變化的 這樣吸熱和放熱的狀態(tài)就會(huì)不斷改變 不能使吸熱的部分恒定保持吸熱狀態(tài) 不能使放熱的部分恒定保持放熱狀態(tài) 3 若將圖中電源正負(fù)極互換 其他條件不變 電流方向從P型半導(dǎo)體經(jīng)銅片A流向N型半導(dǎo)體 這時(shí)銅片A會(huì)向空氣釋放熱量 銅片B會(huì)從空氣吸收熱量 銅片B表面空氣的熱量由于被吸收而溫度降低 知識(shí)鏈接 1 半導(dǎo)體二極管的特點(diǎn)是單向?qū)щ娦?2 容易導(dǎo)熱的物體是熱的良導(dǎo)體 銅是熱的良導(dǎo)體 3 交流電源電壓較大 且電流方向不斷變化 不能直接使用 4 熱傳遞是將熱量從高溫物體傳遞到低溫物體 或從物體的高溫部分傳到低溫部分 解讀中考 本節(jié)知識(shí)中納米材料 半導(dǎo)體材料 超導(dǎo)材料 隱形材料的特點(diǎn)和應(yīng)用在中考中出現(xiàn)的頻率越來越高 題型以選擇題 填空題為主 考點(diǎn)一納米材料的特性和應(yīng)用 教材第129頁 納米材料 納米是長(zhǎng)度單位 大小為十億分之一米 m 當(dāng)材料的微粒小到納米尺寸時(shí) 材料的性能就會(huì)發(fā)生顯著變化 例如 納米陶瓷材料可在室溫下任意彎曲 納米碳管的強(qiáng)度是鋼的100倍 納米磁性材料的磁記錄密度比普通磁性材料高10倍以上 納米復(fù)合材料對(duì)光的反射率低 能吸收電磁波 可用作隱形飛機(jī)的涂層 氣體通過納米材料的擴(kuò)散速度比一般材料的擴(kuò)散速度大幾千倍 等等 例9 江蘇無錫中考 納米陶瓷作為高新科技材料應(yīng)用廣泛 它具有堅(jiān)硬 耐磨 耐腐蝕 耐高溫 完全無磁性等特點(diǎn) 它不能應(yīng)用于 A 公交IC卡B 切割硬物的刀具C 嫦娥二號(hào) 外表涂層D 裝濃硫酸的容器 解析 公交車的IC卡是利用磁來記錄信息的 而納米陶瓷有完全無磁性的特點(diǎn) 所以納米陶瓷不能在公交IC卡上使用 切割硬物的刀具是利用納米陶瓷耐磨的特點(diǎn) 嫦娥二號(hào) 外表涂層是利用納米陶瓷耐高溫的特性 裝濃硫酸的容器是利用納米陶瓷耐腐蝕的特點(diǎn) 故選A 答案 A 考點(diǎn)二超導(dǎo)材料的特性和應(yīng)用 教材第130頁 圖5 27 b 在很低的溫度環(huán)境中 某些材料呈現(xiàn)零電阻的特性 材料的這種特性稱為超導(dǎo)體 超導(dǎo)材料應(yīng)用前景非常廣闊 若用它來輸電可大大節(jié)約能源和材料 圖5 27 b 超導(dǎo)性的表現(xiàn) 例10 江蘇連云港中考 科學(xué)研究發(fā)現(xiàn) 某些材料在超低溫的情況下電阻突然減小為零 這種性質(zhì)稱為超導(dǎo)性 具有超導(dǎo)性的物體稱為超導(dǎo)體 超導(dǎo)體有著十分誘人的應(yīng)用前景 1 請(qǐng)就超導(dǎo)現(xiàn)象提出一個(gè)探究性問題 如哪些材料具有超導(dǎo)性 2 請(qǐng)列舉未來超導(dǎo)體可能應(yīng)用的一個(gè)例子 低溫超導(dǎo)的原理是什么 電動(dòng)機(jī) 解析 1 提出的探究性問題 低溫超導(dǎo)的原理是什么 2 超導(dǎo)材料的特性就是在溫度很低時(shí)電阻為零 用超導(dǎo)材料傳輸電能可以減少熱損耗 如輸電導(dǎo)線 電磁鐵 電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)線圈等 例11據(jù) 羊城晚報(bào) 報(bào)道 1989年8月1日 廣東省某縣鎮(zhèn)發(fā)生了一起重大爆炸事故 燒毀房屋52間 死亡13人 受傷34人 經(jīng)濟(jì)損失達(dá)481萬元 這起事故是由于縣供銷社生產(chǎn)資料門市部?jī)?nèi)電線嚴(yán)重老化 通電時(shí)產(chǎn)生火花 庫存火藥爆炸造成的 由橡膠或塑料制成的導(dǎo)線線皮是用來絕緣的 但時(shí)間長(zhǎng)了 線皮會(huì)老化變質(zhì) 絕緣性能變差 甚至龜裂露出線芯 通電時(shí) 電線之間會(huì)產(chǎn)生火花 釀成火災(zāi) 閱讀上面的材料后 請(qǐng)你對(duì)下列問題進(jìn)行評(píng)估 核心素養(yǎng) 1 造成這起重大爆炸事故的原因是什么 2 電線老化的具體含義是什么 采取哪些措施可以較好地解決電線老化問題 解析 1 從材料我們可以看出 造成這起重大爆炸事故的原因是電線嚴(yán)重老化 通電時(shí)產(chǎn)生火花 2 由題意知 電線老化是指線皮老化變質(zhì) 絕緣性能變差 甚至龜裂露出線芯 電線老化的主要原因是電線在輸電過程中產(chǎn)生熱量 加快了電線的老化 為了較好地解決電線老化問題 我們可以從減少電線在輸電過程中熱量的產(chǎn)生方面采取一定的措施 比如采用超導(dǎo)體 高壓 弱電流輸電 采用粗導(dǎo)線等 答案 見解析