九年级物理全册-203-材料的开发和利用教学课件-(新版)沪科版.ppt

1、我们周围大大小小的物品都是由各种材料制成的。人类社会的发展与人们对材料的认识、开发和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。器时代、青铜时代和钢铁材料时代。材料与社会材料与社会材料的导电性材料的导电性根据材料的导电性能，材料可分为导体、半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。导体及绝缘体三大类。容易导电的材料是导体；不容易导电的材料容易导电的材料是导体；不容易导电的材料是绝缘体。是绝缘体。半导体可以制成二极管、三极管等半导体元半导体可以制成二极管、三极管等半导体元

2、件件和集成电路。和集成电路。半导体二极管有单向导电性，半导体三极管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。可以用来放大电信号。【实验探究【实验探究1 1】导体和绝缘体导体和绝缘体活动活动:准备电池、开关、导线、铁钉、铜丝、橡皮、小灯泡等准备电池、开关、导线、铁钉、铜丝、橡皮、小灯泡等,连接成如图所示的电路。连接成如图所示的电路。活动活动:如图所示如图所示,闭合开关闭合开关,将夹子接触将夹子接触,观察到小灯泡发光。然观察到小灯泡发光。然后断开开关后断开开关,在在A A、B B两点间分别接入铁钉、铜丝、橡皮两点间分别接入铁钉、铜丝、橡皮,观察小观察小灯泡发光情况。灯泡发光情况。(

3、1)(1)在在A A、B B间接入铁钉间接入铁钉,闭合开关小灯泡闭合开关小灯泡,铁钉铁钉电。电。(2)(2)在在A A、B B间接入铜丝间接入铜丝,闭合开关小灯泡闭合开关小灯泡,铜丝铜丝电。电。(3)(3)在在A A、B B间接入橡皮间接入橡皮,闭合开关小灯泡闭合开关小灯泡,橡皮橡皮电。电。提示提示:(1)(1)发光导发光导(2)(2)发光导发光导(3)(3)不发光不导不发光不导【实验探究【实验探究2 2】二极管的单向导电性二极管的单向导电性活动活动:准备电池、开关、导线、二极管、小灯泡准备电池、开关、导线、二极管、小灯泡,连接成如图所连接成如图所示的电路。示的电路。活动活动:如图甲所示如图甲

4、所示,闭合开关观察到小灯泡发光。然后断开开关闭合开关观察到小灯泡发光。然后断开开关,在在A、B两点间接入二极管观察小灯泡发光情况。两点间接入二极管观察小灯泡发光情况。(1)(1)在在A A、B B间接入二极管间接入二极管,二极管的二极管的C C端接电源负极端接电源负极,闭合开关小灯泡闭合开关小灯泡(选填选填“发光发光”或或“不发光不发光”)。(2)(2)在在A A、B B间接入二极管间接入二极管,二极管的二极管的D D端接电源负极端接电源负极,闭合开关小灯泡闭合开关小灯泡(选填选填“发光发光”或或“不发光不发光”)。提示提示:(1)(1)发光发光(2)(2)不发光不发光开发新材料开发新材料其中

5、有一种性能较好的材料叫超导材料。其中有一种性能较好的材料叫超导材料。为了制造物美价廉、性能更好的物品，人们正在不断为了制造物美价廉、性能更好的物品，人们正在不断地研究性能更好、更容易制造的材料。地研究性能更好、更容易制造的材料。1911年，昂内斯在研究汞电阻年，昂内斯在研究汞电阻随温度的变化时，观察到在测随温度的变化时，观察到在测试温度降低到试温度降低到4.2K时，汞的电时，汞的电阻突然降低到测量不到的微小阻突然降低到测量不到的微小值。从而发现超导现象。值。从而发现超导现象。一、超导材料O4.2温度T/K电阻R/汞电阻随温度变化的图线汞电阻随温度变化的图线超 导 体1.1.超导现象和超导体：当

6、温度降低到绝对零度附近时，某超导现象和超导体：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，这种现象叫做电阻率突然变为零，这种现象叫做超导现象超导现象，能够发生超，能够发生超导现象的物质称为导现象的物质称为超导体超导体。2.2.转变温度转变温度TC ：材料由正常状态转变为超导状态的温度，：材料由正常状态转变为超导状态的温度，叫做超导材料的转变温度。叫做超导材料的转变温度。3.3.超导体的两个基本特性：超导体的两个基本特性：零电阻性、抗磁性零电阻性、抗磁性超导材料出现以后，超导材料出现以后，人们

7、首先想到的是利用超人们首先想到的是利用超导体的零电阻性实现远距导体的零电阻性实现远距离大功率输电。离大功率输电。很细的超导丝就可以很细的超导丝就可以输送强大的电流输送强大的电流1.纳米是一个长度单位：1nm=10-9m2.1nm小到什么程度？小到什么程度？(10个分子紧密排布的长度，大个分子紧密排布的长度，大 约是一根头发丝的约是一根头发丝的1%)3.纳米材料除了其基本单元空间尺度小外，在力、热、声、纳米材料除了其基本单元空间尺度小外，在力、热、声、光、电、磁等方面还表现出许多特殊的性能。光、电、磁等方面还表现出许多特殊的性能。二、纳米材料纳米颗粒材料纳米颗粒材料碳纳米管碳纳米管纳米超晶格纳米超晶格想象中的纳米想象中的纳米“机器人机器人”计算机芯片中的纳米导线计算机芯片中的纳米导线材料材料与社会与社会材料的材料的导电性导电性开发开发新材料新材料