1、2019最新滬科版物理九年級(jí)第十九章材料世界單元教案2（一）導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體1 .容易導(dǎo)電的物體叫做導(dǎo)體 ，如各種金屬、酸堿鹽的水溶液、鉛筆芯、人體、大地等是導(dǎo) 體。2 .不容易導(dǎo)電的物體叫做絕緣體 ，如純凈的水、空氣、塑料、橡膠、玻璃、陶瓷等是絕緣 體。3 .導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的一類物質(zhì)，如錯(cuò)、硅、硒以及金屬氧化物和硫化物等都是半導(dǎo)體。辨析 導(dǎo)體和絕緣體的區(qū)別是由于內(nèi)部的導(dǎo)電機(jī)制不同。導(dǎo)體內(nèi)部有大量的可以自由移動(dòng)的電荷，例如金屬導(dǎo)體內(nèi)部有大量的自由電子，酸、堿、鹽的水溶液中有大量的正、負(fù)離子。當(dāng)導(dǎo)體兩端加有電壓時(shí) ，這些熱運(yùn)動(dòng)的電荷就在電壓作用下定向移動(dòng)形成電流。絕緣體中可以自

2、由移動(dòng)的電荷很少 ，一般情況下，絕緣體兩端加上電壓也不能形成電流。導(dǎo)體和絕緣體之間并沒有絕對(duì)的界限。當(dāng)條件改變時(shí)，絕緣體也可以，成為導(dǎo)體，例如玻璃在溫度升高時(shí)，其導(dǎo)電的能力也逐漸增強(qiáng)。（二）磁性材料1 .硬磁材料：又稱永磁材料。它適用于制作永磁鐵，可制造磁電式儀表、揚(yáng)聲器、錄音機(jī)中的永磁鐵芯。2 .軟磁材料：容易磁化也容易去磁，可用作變壓器、 電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)的鐵芯材料，電子產(chǎn)品 中的各種磁性元件。3 .磁記錄材料：用于錄音、錄像等方面。嘲物質(zhì)屬性有：顏色、氣味、狀態(tài)、形狀、彈性、硬度、延展性、磁性、導(dǎo)電性、金屬非金屬等，進(jìn)行物質(zhì)分類時(shí)，可把某一屬性相同的物質(zhì)作為一類。物質(zhì)常用分類方法：按固態(tài)、

3、液態(tài)、氣態(tài)分類；按導(dǎo)電性分類；按是否有磁性分類；按是否屬于金屬分類，按是否屬于純凈物分類。（三）新材料1 .納米材料：納米是長(zhǎng)度單位 ，一納米為十億分之一米。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)生顯著的變化。這一類材料稱為納米材料。如納米電子器件尺寸更小、運(yùn) 算速度更快、耗能更少。2 .超導(dǎo)材料：某些導(dǎo)體在溫度降低到一定值時(shí)，其電阻會(huì)突然變?yōu)榱恪?材料的這種特性稱為超導(dǎo)性，具有超導(dǎo)性的材料叫做超導(dǎo)材料。利用超導(dǎo)體的零電阻特性，可以大大降低導(dǎo)線輸電過程中電能的損耗；電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)中的線圈用超導(dǎo)材料，可以大幅提高其功率和效率。例1 現(xiàn)有六種物品：鐵釘、玻璃、鉛筆芯、水銀、橡膠棒、陶瓷片。小

4、明將它們分 成兩類，如下表所示。則小明是按照物質(zhì)的哪種物理屬性進(jìn)行分類的（）1a類第f1鐵釘鉛筆芯水銀玻璃橡膠棒陶瓷片a.密度 b .磁性c.硬度 d .導(dǎo)電性變式題 汞、橡膠、金剛石這些物質(zhì)中 ，常溫下呈.液態(tài)的是,適宜用做沖擊鉆鉆 頭的是 。汞的溫度降低到一 269 c時(shí)會(huì)出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象 ,在超導(dǎo)情況下用汞作為 大電流的傳輸導(dǎo)線時(shí),汞導(dǎo)線（填會(huì)”或“不會(huì)”）消耗電能。例2鋁合金因具有堅(jiān)固、輕巧、美觀、易于加工等優(yōu)點(diǎn)而成為多數(shù)現(xiàn)代家庭封閉陽臺(tái)時(shí)的首選材料。這與鋁合金的下列物理性質(zhì)無關(guān)的是（）a.較小的密度 8 .較大的硬度c.良好的導(dǎo)電性 d .較好的延展性變式題 不同的材料，有不同的物理性質(zhì)

5、，不同條件和環(huán)境，對(duì)材料的物理性質(zhì)要求不同。消 防隊(duì)員們所穿的消防服就應(yīng)具備某些特殊性質(zhì)。若讓你設(shè)計(jì)消防服裝，請(qǐng)根據(jù)學(xué)過的物理知識(shí),對(duì)制造消防服裝的材料應(yīng)具備的物理性質(zhì)提出要求。（至少提三項(xiàng)）例3下列材料屬于半導(dǎo)體材料的是 （）a .銅 8 .石墨c .橡膠 d .硅變式題有一種“隱形飛機(jī)”，可以有效避開雷達(dá)的探測(cè)，秘密之一在于它的表面有一層特殊材料，這種材料能夠一一（填“增強(qiáng)”或“減弱”）對(duì)電磁波的吸收作用，秘密之二在于它的表面制成特殊形狀，這種形狀能夠一一（填“增強(qiáng)”或“減弱”）電磁波反射回雷達(dá)設(shè)備。例4下表列出了常見幾種合金的成分及主要性質(zhì)。名稱高速合金鋼武德合金銀銘合金成分含銘3.8

6、%4.4 %，鴇 11%19%,鈕等含鈔50% ,鉛25% ,錫、銘各12.5 %含饃80% ,需20%1生質(zhì)耐磨，硬度大熔點(diǎn)很低(70 c )熔點(diǎn)高，電阻大根據(jù)上表提供的信息，你認(rèn)為電爐絲應(yīng)選用 絲繞制而成，加工零件用的刀具、，鉆頭 應(yīng)選用制成(本題選填合金名稱)。變式題鋼筋水泥混凝土和瀝青混凝土兩類材料，考慮到橋墩的堅(jiān)韌性，應(yīng)選用,而考慮到橋梁橋面的抗疲 勞性,應(yīng)選用。例5磁懸浮列車一一人類理想的交通工具。磁懸浮列車是運(yùn)用磁鐵的性質(zhì)，使列車完全脫離軌道而懸浮行駛的“無輪”列車 ，時(shí)速高達(dá)幾百公里。磁懸浮列車穩(wěn)定性高，維修簡(jiǎn)便，能源消耗低，噪音小，當(dāng)磁懸浮列車時(shí)速達(dá)300公里以上時(shí)，噪聲還只

7、有65分貝，比汽車駛過時(shí)的聲音還小，是一種名副其實(shí)的綠色交通 工具。我國(guó)和一些歐美國(guó)家正在研究開發(fā)新型磁懸浮列車。如圖2 51所示是我國(guó) 2002年在下線營(yíng)運(yùn)的磁懸浮列車。圖 251 .1987 年，日本完成了超導(dǎo)體磁懸浮列車的原型車，最高時(shí)速為420公里。車上裝備的超導(dǎo)體電磁鐵與地面槽形導(dǎo)軌上的線圈相互作用，使車體上槽形導(dǎo)軌兩側(cè)的線圈與車上電磁鐵之間相互作用，從而產(chǎn)生牽引力使車體一邊懸浮一邊前進(jìn)。目前，美國(guó)正在研制地下真空磁懸浮超音速列車。這項(xiàng)計(jì)劃要求首先在地下挖出隧道鋪設(shè)管道，然后抽出管道中的空氣，讓超導(dǎo)磁懸浮列車在接近真空狀態(tài)下行駛。這種神奇的“行星列車” 若以設(shè)計(jì)的最高時(shí)速橫穿美國(guó)大陸

8、行駛7500公里的距離，只需20分鐘時(shí)間而噴氣式客機(jī)則需5小時(shí)。展望未來，隨著現(xiàn)代高科技的發(fā)展，高速、平穩(wěn)、安全、無污染的磁懸浮列車，將成為21 世紀(jì)人類理想的交通工具。閱讀上面 的資料，完成下面的問題：(1) 讓磁懸浮列車懸浮，是利用了磁鐵的異名磁極相吸引，同名磁極相排斥性質(zhì)。(2) 磁懸浮列車要用到電磁鐵，這是因?yàn)殡姶盆F與永磁體相比較,電磁鐵具有電磁鐵能控制磁性的有無、強(qiáng)弱、極性的優(yōu)點(diǎn)。電磁鐵的線圈一般用超導(dǎo)體材料(電阻小到可以忽略)繞制，原因是：超導(dǎo)體電阻很小，能產(chǎn)生很大的電流，能使電磁鐵產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場(chǎng) 。(3) 下列關(guān)于磁懸浮列車的說法正確的是(ad)a .列車懸浮是為了大大減小列車與軌道之間的摩擦b .讓列車在真空中行駛是為了減小列車的重力c .讓列車在地下挖出的隧道中行駛的目的是減小列車的重力d .讓神奇的“行星列車”在接近真空狀態(tài)下行駛是為了減小空氣對(duì)列車的阻力(4) 磁懸浮列車與普通內(nèi)機(jī)列