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1、2019 最新沪科版物理九年级第十九章材料世界单元教案2( 一 ) 导体、绝缘体、半导体1容易导电的物体叫做导体, 如各种金属、酸碱盐的水溶液、铅笔芯、人体、大地等是导体。2不容易导电的物体叫做绝缘体, 如纯净的水、空气、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等是绝缘体。3导电性能介于导体和绝缘体之间的一类物质, 如锗、硅、硒以及金属氧化物和硫化物等都是半导体。辨析导体和绝缘体的区别是由于内部的导电机制不同。导体内部有大量的可以自由移动的电荷 , 例如金属导体内部有大量的自由电子, 酸、碱、盐的水溶液中有大量的正、负离子。当导体两端加有电压时, 这些热运动的电荷就在电压作用下定向移动形成电流。绝缘体中可以自由
2、移动的电荷很少, 一般情况下 , 绝缘体两端加上电压也不能形成电流。导体和绝缘体之间并没有绝对的界限。当条件改变时, 绝缘体也可以成为导体 , 例如玻璃在温度升高时 , 其导电的能力也逐渐增强。( 二 ) 磁性材料1硬磁材料：又称永磁材料。它适用于制作永磁铁, 可制造磁电式仪表、扬声器、录音机中的永磁铁芯。2软磁材料： 容易磁化也容易去磁, 可用作变压器、电动机、发电机的铁芯材料, 电子产品中的各种磁性元件。3磁记录材料：用于录音、录像等方面。嘲物质属性有：颜色、气味、状态、形状、弹性、硬度、延展性、磁性、导电性、金属非金属等 , 进行物质分类时, 可把某一属性相同的物质作为一类。物质常用分类
3、方法：按固态、液态、 气态分类； 按导电性分类；按是否有磁性分类；按是否属于金属分类, 按是否属于纯净物分类。( 三 ) 新材料1纳米材料：纳米是长度单位, 一纳米为十亿分之一米。当材料的微粒小到纳米尺寸时, 材料的性能就会发生显著的变化。这一类材料称为纳米材料。如纳米电子器件尺寸更小、运算速度更快、耗能更少。2超导材料：某些导体在温度降低到一定值时, 其电阻会突然变为零。材料的这种特性称为1 / 4超导性 ,具有超导性的材料叫做超导材料。 利用超导体的零电阻特性 ,可以大大降低导线输电过程中电能的损耗； 电动机、 发电机中的线圈用超导材料 , 可以大幅提高其功率和效率。例1现 有 六 种 物
4、 品 ： 铁 钉 、 玻 璃 、 铅 笔芯、水银、橡胶棒、 陶瓷片。 小明将它们分成两类 ,如下表所示。则小明是按照物质的哪种物理属性进行分类的()1第一类第二类1铁钉铅笔芯水银 玻璃橡胶棒陶瓷片A密度B磁性C硬度D导电性变式题汞、橡胶、金刚石这些物质中, 常温下呈 液态的是 _, 适宜用做冲击钻钻头的是_ 。汞的温度降低到一269 时会出现超导现象 , 在超导情况下用汞作为大电流的传输导线时, 汞导线 _( 填“会”或“不会”) 消耗电能。例 2 铝合金因具有坚固、轻巧、 美观、易于加工等优点而成为多数现代家庭封闭阳台时的首选材料。这与铝合金的下列物理性质无关的是 ( ) A较小的密度 8
5、较大的硬度c良好的导电性D较好的延展性变式题不同的材料 , 有不同的物理性质, 不同条件和环境, 对材料的物理性质要求不同。消防队员们所穿的消防服就应具备某些特殊性质。若让你设计消防服装,请根据学过的物理知识 , 对制造消防服装的材料应具备的物理性质提出要求。( 至少提三项 )例 3 下列材料属于半导体材料的是()A铜8石墨c橡胶D硅变式题有一种“隐形飞机”, 可以有效避开雷达的探测,秘密之一在于它的表面有一层特殊材料, 这种材料能够 ( 填“增强”或“减弱”) 对电磁波的吸收作用, 秘密之二在于它的表面制成特殊形状,这种形状能够( 填“增强”或“减弱”) 电磁波反射回雷达设备。例 4下 表
6、列 出 了 常 见 几 种 合 金 的 成分及主要性质。2 / 4名称高速合金钢武德合金镍铬合金含铬 3.8 一含铋 50 , 铅含镍 80 , 铬 20成分4.4 , 钨 1125 , 锡、铬各 19, 钒等12.5 1生质熔点很低 (70 )熔点高 , 电阻大耐磨 , 硬度大根据上表提供的信息, 你认为电炉丝应选用_丝绕制而成 , 加工零件用的刀具、钻头应选用_制成 ( 本题选填合金名称) 。变式题钢筋水泥混凝土和沥青混凝土两类材料, 考虑到桥墩的坚韧性, 应选用_,而考虑到桥梁桥面的抗疲劳性 , 应选用 _。例 5磁悬浮列车人类理想的交通工具。磁悬浮列车是运用磁铁的性质, 使列车完全脱离
7、轨道而悬浮行驶的“无轮”列车, 时速高达几百公里。磁悬浮列车稳定性高, 维修简便 , 能源消耗低 , 噪音小 , 当磁悬浮列车时速达300公里以上时 , 噪声还只有 65分贝 , 比汽车驶过时的声音还小, 是一种名副其实的绿色交通工具。我国和一些欧美国家正在研究开发新型磁悬浮列车。如图 2 5 1 所示是我国 2002 年在下线营运的磁悬浮列车。图 2 511987年 , 日本完成了超导体磁悬浮列车的原型车, 最高时速为 4 20公里。车上装备的超导体电磁铁与地面槽形导轨上的线圈相互作用, 使车体上槽形导轨两侧的线圈与车上电磁铁之间相互作用, 从而产生牵引力使车体一边悬浮一边前进。目前 , 美
8、国正在研制地下真空磁悬浮超音速列车。这项计划要求首先在地下挖出隧道,铺设管道 , 然后抽出管道中的空气, 让超导磁悬浮列车在接近真空状态下行驶。这种神奇的“行星列车”若以设计的最高时速横穿美国大陆行驶7500 公里的距离 , 只需 20分钟时间 ,而喷气式客机则需5小时。3 / 4展望未来 , 随着现代高科技的发展, 高速、 平稳、安全、无污染的磁悬浮列车, 将成为 21世纪人类理想的交通工具。阅读上面 的资料 , 完成下面的问题：(1)让磁悬浮列车悬浮, 是利用了磁铁的异名磁极相吸引, 同名磁极相排斥性质。(2)磁 悬浮列车要用到电磁铁, 这是因为电磁铁与永磁体相比较, 电磁铁具有电磁铁能控
9、制磁性的有无、强弱、极性的优点。电磁铁的线圈一般用超导体材料( 电阻小到可以忽略 ) 绕制 , 原因是：超导体电阻很小, 能产生很大的电流, 能使电磁铁产生很强的磁场。(3)下列关于磁悬浮列车的说法正确的是( AD)A 列车悬浮是为了大大减小列车与轨道之间的摩擦B 让列车在真空中行驶是为了减小列车的重力c 让列车在地下挖出的隧道中行驶的目的是减小列车的重力D 让神奇的“行星列车”在接近真空状态下行驶是为了减小空气对列车的阻力(4) 磁悬浮列车与普通内燃机列车相比较, 主要有哪些优点和缺点 ?答案优点：速度快、 无污染、 噪声小等； 缺点：造价昂贵 , 制造难度大 , 遇 到障碍时有安全隐患等。(5) 美国正在研制的“行星列车” , 它的最高设计速度为每小时多少公里 ?它的速度是喷气式客机的多少倍 ?答案22500 公里； 154 / 4