2018年八年级物理上册55点击新材料课件新版粤教沪版20180829217

1、5.5 点击新材料 第五章 我们周围的物质 纳米材料纳米材料 内容内容 纳米 纳米是长度单位，1 nm= m 纳米 技术 当材料的微粒小到纳米尺寸时，材料的性能就会发生 显著变化.纳米技术是以0.1100 nm的范围为研究对象 的前沿科学 纳米 材料 纳米材料指制成材料的基本单元大小限制在 1100 nm 的材料，它大约相当于10100个分子紧密排列在一起 的尺度 9 10? 内容 性能 物质达到纳米颗粒时，它的理化性质都有所变化， 具有一些奇异和反常的性质，如块状金子的熔点是 1 064 ，而制成纳米的超细颗粒后，熔点只有330 ；铜到了纳米级就不再导电；绝缘的二氧化硅在 20 nm时却开始

2、导电；等等 内容 应用 （1）纳米陶瓷材料可在室温下任意弯曲. （2）纳米碳管的强度是钢的100倍；纳米磁性材料 的磁记录密度比普通磁性材料高10倍以上. （3）纳米复合材料对光的反射率低，能吸收电磁 波，可用作隐形飞机的涂层. （4）气体通过纳米材料的扩散速度比一般材料的 扩散速度大几千倍 例例1 下列关于纳米材料的说法中正确的是（ ） A.很小的材料就是纳米材料 B.纳米材料就是一种叫“纳米”的物质做成的材料 C.纳米材料是近几年才开始被人们利用的，不存在天 然的纳米材料 D.纳米材料的基本单元很小 解析：纳米是长度单位，1 nm=1 m，当材料的 微粒小到纳米尺寸时，材料的性能会发生显著

3、变化，在力、 热、磁等方面表现出许多特殊性能，如可以大大提高材料 的强度和硬度，降低烧结温度，提高材料的磁性.纳米材料 是采用化学、物理甚至生物方法将物质变成纳米级的细微 颗粒后形成的材料，它的基本单元很小，但它的本身不一 定小. 答案：D 9 10? ? 半导体材料半导体材料 内容内容 半导体 的定义 导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称为半 导体 元素组成 锗、硅、砷化镓等 特点 单向导电性、放大电信号 用途 用半导体可制成二极管,可制成收音机、录音机、 电视机、电脑的部件，可制造光敏元件、热敏 元件、压敏元件 内容内容 分 类 （1）元素半导体有锗、硅、硒、硼、碲、锑等； （2）化合物半

4、导体，重要的有砷化镓、磷化铟、碳化 硅及硫化镉等； （3）无定形半导体材料：用作半导体的玻璃是一种非 晶体无定形半导体材料，分为氧化物玻璃和非氧化物玻 璃两种； （4）有机半导体材料：已知的有机半导体材料有几十 种，包括萘、蒽、聚丙烯腈、酞菁和一些芳香族化合物 等，目前尚未得到应用 内容内容 知识 解读 （1）用半导体制成的二极管具有单向导电的属性， 即它只允许电流从一个方向通过，不允许电流从反方 向通过； （2）二极管的正向电阻和反向电阻相差很大，当反 向电压超过一定值时，二极管会被击穿 例例2 下列关于半导体的说法中正确的是（ ） A.常温下半导体的电阻为零 B.半导体广泛应用于各种电子设

5、备中 C.半导体就是超导体 D.任何情况下半导体都是不导电的 解析：导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称为半 导体，由此可知A、C、D选项说法错误；半导体具有一些 特殊的物理性质，用半导体材料制造的二极管、三极管和 集成电路等广泛应用于各种电子设备中，故B选项说法正确. 答案：B 超导材料超导材料 内容内容 超 导 性 当温度降低到一定程度时，导体的电 阻会突然接近于零，我们把低温下材 料的电阻为零的特性称为超导性 超 导 材 料 具有超导性的材料就是超导材料.有许 多金属在低温下都会表现出超导性， 此时它们都可作为超导材料.超导材料 是一种电阻为零的材料 内容内容 性能 零电阻，电流通过时不

6、产生热量，可以产生强磁场 和超导磁悬浮现象 应用 主要应用于远距离大功率输电、制造超级计算机和 超导磁悬浮列车等.超导体由于其电阻为零，可以节 约能源来实现交通工具的无摩擦运行 （1）有些材料能强烈地吸收电磁波，称为隐形材料）有些材料能强烈地吸收电磁波，称为隐形材料. （2）隐形材料的应用：隐形材料用于飞机、坦克等军 事装备上，涂有隐形材料的物体能将雷达发射出的电磁波 大部分吸收掉，反射回去的却很少，使雷达变成“睁眼 瞎”. 例3 超导材料是一种超导材料是一种_为零的材料.因此，人们想到 用它来实现既能远距离输送极大的电流，又不会因为导线 存在电阻而损失电能.但目前还没有研制成常温下的超导材

7、料，因为一般物质都是当其温度_（填“升高”或“降 低”）到一定值时，才出现超导现象. 解析：超导材料在低温下表现出超导性，也就是电阻 在低温下会变为零，利用超导材料可以实现大功率输电， 而不会在电路上损耗电能.一般物质都是当其温度降低到一 定值时，才会表现出超导性，而成为超导材料. 降低 电阻 不能正确区分超导体和半导体不能正确区分超导体和半导体 例例4 关于超导材料和半导体材料，下列说法中正确的是（ ） A.在一定温度条件下，半导体材料的电阻为零 B.超导材料就是最先进的半导体材料C.超导材料在一定温度 条件下输电，在线路上没有电能损耗 D.半导体材料的应用目前还在试验中 解析：超导材料在一

8、定的温度条件下输电，由于没有电阻， 电流在通过电路时不会产生热量而没有电能的损耗.故选C. 答案：C 错解错解：A或B或D 注意注意：错选A是误认为半导体材料在一定的温度条件下， 电阻为零.错选B是没弄清超导材料和半导体材料的定义， 超导材料是当温度降低到一定值时，导体的电阻会突然变 为零，具有这种特性的材料；半导体材料是导电性能介于 导体和绝缘体之间的材料.错选D是不清楚半导体材料已经 在电、光、声、热等领域广泛应用. 题型一题型一 半导体的特性及其应用半导体的特性及其应用 例例5 （湖南株洲中考）2014年诺贝尔物理学奖颁给了发 明蓝色二极管的三位科学家，他们的这项发明实现了利用二 极管呈

9、现白光，且发光效率高.LED灯（即发光二极管）不 具有的特点是（ ） A.亮度高 B.能耗低 C.寿命长 D.发热多 解析：发光二极管是由半导体材料制成的，可将电能转 化为光能，而且二极管具有单向导电性；LED灯发出“健康 光线”的原因是光线中不含紫外线和红外线，直流驱动，无 频闪；LED灯发热少，90%的电能转化为可见光，是一种高 效、环保的光源，其特点是无辐射、亮度高、能耗低、寿命 长，不具有的特点是发热多. 答案：D 题型二题型二 新材料的使用新材料的使用 例例6 下列关于新材料、新技术及其应用的说法正确的 是（ ） A.计算机CPU不需要半导体材料 B.“ 神舟八号”飞船的外表面涂有一

10、层隐形材料 C.纳米技术是纳米尺度内的科学技术，纳米材料具有 某些特殊性能 D.超导体主要应用于电饭锅和热水器上 解析：现代计算机中（CPU元器件）集成了成千上万元器件）集成了成千上万 个半导体元件，故A不符合题意；不符合题意；“神舟八号神舟八号”飞船的外表飞船的外表 面涂有一层特殊材料在高温下熔化和汽化吸热，故B不符合 题意；纳米材料除了基本单元小以外，在力、声、光、电、题意；纳米材料除了基本单元小以外，在力、声、光、电、 磁等方面表现出特殊的性能，故C符合题意；超导体的电阻 为零，电饭锅和热水器是利用电流的热效应工作的，如果为零，电饭锅和热水器是利用电流的热效应工作的，如果 导体的电阻为零

11、，则电饭锅和热水器不能工作，故D不符合不符合 题意.故选C. 答案：C 题型三题型三 形状记忆合金形状记忆合金 例例7 用形状记忆合金弹簧，可打通被血栓堵塞的冠状 动脉.使用时，先将形状记忆合金弹簧，插入内充冷水的导 管里，用导管将它送入冠状动脉血栓中，由于体内热量使 形状记忆合金弹簧，恢复，可将血栓撑开，打通冠状动脉. 解析：记忆合金的特点是其形状随温度的变化而变化. 考虑到人体内温度较高，会使记忆合金形状发生变化，因 而可以先将记忆合金弹簧拉直，当它顺利到达血栓处后由 于温度的升高，弹簧恢复原状，从而把血栓撑开. 答案：拉直 升温 原状 例例8 阅读下面的短文，回答后面的问题. 半导体制冷

12、 半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，除了可以 应用于各种电子元器件外，还可以用作制冷材料.如图5-5-1 所示是一个半导体制冷单元的原理图，P型半导体和N型半 导体的上端和铜片A连接，下端分别与铜片B连接后接到直 流电源的两端，此时电路中的电流方向是从N型半导体经铜 片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向 空气放出热量；反之，改变直流电源的正负极方向，使电流 方向从方向从P型半导体经铜片型半导体经铜片A流向N型半导体，这时铜片型半导体，这时铜片A会向 空气放出热量，铜片空气放出热量，铜片B会从空气吸收热量.由于一个制冷单元 制冷量小，为了满足实际需要，需要多个制冷单元同时

13、工作制冷量小，为了满足实际需要，需要多个制冷单元同时工作. 图图5-5-1 （1）如图）如图5-5-1所示，若要使一个电冰箱箱内的温度下所示，若要使一个电冰箱箱内的温度下 降，铜片降，铜片A应置于电冰箱的应置于电冰箱的_，铜片，铜片B置于电冰箱置于电冰箱_. （均填（均填“箱内箱内”或或“箱外箱外”） （2）若将图中的电源换成交流电源，此时电冰箱能否 正常制冷？答：正常制冷？答： _. （3）若将图中电源正负极互换，其他条件不变，则铜 片片B表面空气的温度将表面空气的温度将_ （填（填“升高升高”“”“不变不变”或或“降降 低低”）. 降低降低 箱内箱内 箱外箱外 不能不能 解析：（解析：（1

14、）由短文提供的信息可知，电路的电流方向是）由短文提供的信息可知，电路的电流方向是 从从N型半导体经铜片型半导体经铜片A流向P型半导体，铜片型半导体，铜片A会从空气吸收热量，会从空气吸收热量， 应置于冰箱的箱内，从冰箱内吸收热量，使电冰箱箱内的温度下应置于冰箱的箱内，从冰箱内吸收热量，使电冰箱箱内的温度下 降；铜片B会向空气放出热量，应置于冰箱的箱外.（2）铜片B会 向空气放出热量，应置于冰箱箱外，把从箱内吸收的热量散发掉，向空气放出热量，应置于冰箱箱外，把从箱内吸收的热量散发掉， 达到制冷的目的；交流电源的电流方向是变化的，这样吸热和放达到制冷的目的；交流电源的电流方向是变化的，这样吸热和放

15、热的状态就会不断改变，不能使吸热的部分恒定保持吸热状态，热的状态就会不断改变，不能使吸热的部分恒定保持吸热状态， 不能使放热的部分恒定保持放热状态不能使放热的部分恒定保持放热状态.（3）若将图中电源正负极）若将图中电源正负极 互换，其他条件不变，电流方向从互换，其他条件不变，电流方向从P型半导体经铜片型半导体经铜片A流向N型半型半 导体，这时铜片导体，这时铜片A会向空气释放热量，铜片会向空气释放热量，铜片B会从空气吸收热量，会从空气吸收热量， 铜片铜片B表面空气的热量由于被吸收而温度降低表面空气的热量由于被吸收而温度降低. 知识链接知识链接 （1）半导体二极管的特点是单向导电性. （2）容易导

16、热的物体是热的良导体，铜是热的良导体. （3）交流电源电压较大，且电流方向不断变化，不能 直接使用. （4）热传递是将热量从高温物体传递到低温物体，或 从物体的高温部分传到低温部分. 解读中考：本节知识中纳米材料、半导体材料、超导材 料、隐形材料的特点和应用在中考中出现的频率越来越 高，题型以选择题、填空题为主. 考点一 纳米材料的特性和应用 教材第129页“纳米材料” 纳米是长度单位，大小为十亿分之一米（ m）.当材料 的微粒小到纳米尺寸时，材料的性能就会发生显著变化.例 如，纳米陶瓷材料可在室温下任意弯曲；纳米碳管的强度 是钢的100倍；纳米磁性材料的磁记录密度比普通磁性材料 高10倍以上

17、；纳米复合材料对光的反射率低，能吸收电磁 波，可用作隐形飞机的涂层；气体通过纳米材料的扩散速 度比一般材料的扩散速度大几千倍；等等. 9 10? 例例9 （江苏无锡中考）纳米陶瓷作为高新科技材料应 用广泛，它具有坚硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、完全无磁 性等特点，它不能应用于（ ） A.公交IC卡 B.切割硬物的刀具 C.“ 嫦娥二号”外表涂层 D.装浓硫酸的容器 解析：公交车的解析：公交车的IC卡是利用磁来记录信息的，而纳米卡是利用磁来记录信息的，而纳米 陶瓷有完全无磁性的特点，所以纳米陶瓷不能在公交陶瓷有完全无磁性的特点，所以纳米陶瓷不能在公交IC卡卡 上使用；切割硬物的刀具是利用纳米陶瓷耐磨

18、的特点；上使用；切割硬物的刀具是利用纳米陶瓷耐磨的特点； “嫦娥二号”外表涂层是利用纳米陶瓷耐高温的特性；装 浓硫酸的容器是利用纳米陶瓷耐腐蚀的特点浓硫酸的容器是利用纳米陶瓷耐腐蚀的特点.故选故选A. 答案：A 考点二考点二 超导材料的特性和应用超导材料的特性和应用 教材第教材第130页“图5-27（b）” 在很低的温度环境中，某些材料呈现零电阻的特性，材料 的这种特性称为超导体.超导材料应用前景非常广阔，若用 它来输电可大大节约能源和材料. 图5-27（b）超导性的表现 例例10 （江苏连云港中考）科学研究发现，某些材料在 超低温的情况下电阻突然减小为零，这种性质称为超导性， 具有超导性的物体称为超导体.超导体有着十分诱人的应用 前景. （1）请就超导现象提出一个探究性问题，如哪些材料 具有超导性？ _？ （2）请列举未来超导体可能应用的一个例子. _ 低温超导的原理是什么 电动机 解