九年级物理：第十九章材料世界教案（沪科版）.doc

材料世界(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．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。下表列出了常见几种合金的成分及主要性质。名称高速合金钢武德合金镍铬合金成分含铬3.8％一4.4％钨11％～19％钒等含铋50％铅25％锡、铬各12.5％含镍80％铬20％1生质耐磨硬度大熔点很低(70℃)熔点高电阻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年在上海下线营运的磁悬浮列车。图2—5—1．1987年日本完成了超导体磁悬浮列车的原型车最高时速为420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