九年級物理全冊 第20章 能源、材料與社會 第3節(jié) 材料的開發(fā)和利用課件 （新版）滬科版 (2)

我 們 周 圍 大 大 小 小 的 物 品 都 是 由 各種 材 料 制 成 的 。 人 類 社 會 的 發(fā) 展 與 人 們 對 材 料 的 認(rèn) 識 、 開 發(fā) 和利 用 密 切 相 關(guān) ， 人 類 發(fā) 展 過 程 中 先 后 經(jīng) 歷 了 石器 時 代 、 青 銅 時 代 和 鋼 鐵 材 料 時 代 。材 料 與 社 會 材 料 的 導(dǎo) 電 性根 據(jù) 材 料 的 導(dǎo) 電 性 能 ， 材 料 可 分 為 導(dǎo) 體 、 半導(dǎo) 體 及 絕 緣 體 三 大 類 。容 易 導(dǎo) 電 的 材 料 是 導(dǎo) 體 ； 不 容 易 導(dǎo) 電 的 材 料是 絕 緣 體 。半 導(dǎo) 體 可 以 制 成 二 極 管 、 三 極 管 等 半 導(dǎo) 體 元件和 集 成 電 路 。半 導(dǎo) 體 二 極 管 有 單 向 導(dǎo) 電 性 ， 半 導(dǎo) 體 三 極 管可 以 用 來 放 大 電 信 號 。 【 實 驗 探 究 1】 導(dǎo) 體 和 絕 緣 體活 動 :準(zhǔn) 備 電 池 、 開 關(guān) 、 導(dǎo) 線 、 鐵 釘 、 銅 絲 、 橡 皮 、 小 燈 泡 等 ,連 接 成 如 圖 所 示 的 電 路 。 活 動 :如 圖 所 示 ,閉 合 開 關(guān) ,將 夾 子 接 觸 ,觀 察 到 小 燈 泡 發(fā) 光 。 然后 斷 開 開 關(guān) ,在 A、 B兩 點 間 分 別 接 入 鐵 釘 、 銅 絲 、 橡 皮 ,觀 察 小燈 泡 發(fā) 光 情 況 。(1)在 A、 B間 接 入 鐵 釘 ,閉 合 開 關(guān) 小 燈 泡 ,鐵 釘 電 。(2)在 A、 B間 接 入 銅 絲 ,閉 合 開 關(guān) 小 燈 泡 ,銅 絲 電 。(3)在 A、 B間 接 入 橡 皮 ,閉 合 開 關(guān) 小 燈 泡 ,橡 皮 電 。提 示 :(1)發(fā) 光 導(dǎo) (2)發(fā) 光 導(dǎo) (3)不 發(fā) 光 不 導(dǎo) 【 實 驗 探 究 2】 二 極 管 的 單 向 導(dǎo) 電 性活 動 :準(zhǔn) 備 電 池 、 開 關(guān) 、 導(dǎo) 線 、 二 極 管 、 小 燈 泡 ,連 接 成 如 圖 所示 的 電 路 。活 動 :如 圖 甲 所 示 ,閉 合 開 關(guān) 觀 察 到 小 燈 泡 發(fā) 光 。 然 后 斷 開 開 關(guān) ,在 A、 B兩 點 間 接 入 二 極 管 觀 察 小 燈 泡 發(fā) 光 情 況 。 (1)在 A、 B間 接 入 二 極 管 ,二 極 管 的 C端 接 電 源 負(fù) 極 ,閉 合 開 關(guān) 小 燈 泡 (選 填 “ 發(fā) 光 ” 或 “ 不 發(fā)光 ” )。(2)在 A、 B間 接 入 二 極 管 ,二 極 管 的 D端 接 電 源 負(fù) 極 ,閉 合 開 關(guān) 小 燈 泡 (選 填 “ 發(fā) 光 ” 或 “ 不 發(fā)光 ” )。提 示 :(1)發(fā) 光 (2)不 發(fā) 光 開 發(fā) 新 材 料其 中 有 一 種 性 能 較 好 的 材 料 叫 超 導(dǎo) 材 料 。 為 了 制 造 物 美 價 廉 、 性 能 更 好 的 物 品 ， 人 們 正 在 不 斷地 研 究 性 能 更 好 、 更 容 易 制 造 的 材 料 。1911年 ， 昂 內(nèi) 斯 在 研 究 汞 電 阻隨 溫 度 的 變 化 時 ， 觀 察 到 在 測試 溫 度 降 低 到 4.2K 時 ， 汞 的 電阻 突 然 降 低 到 測 量 不 到 的 微 小值 。 從 而 發(fā) 現(xiàn) 超 導(dǎo) 現(xiàn) 象 。一 、 超 導(dǎo) 材料 O 4.2 溫 度 T/K電 阻R/ 汞 電 阻 隨 溫 度 變 化 的 圖 線 超 導(dǎo)體1.超 導(dǎo) 現(xiàn) 象 和 超 導(dǎo) 體 ： 當(dāng) 溫 度 降 低 到 絕 對 零 度 附 近 時 ， 某些 材 料 的 電 阻 率 突 然 減 小 到 無 法 測 量 的 程 度 ， 可 以 認(rèn) 為 其電 阻 率 突 然 變 為 零 ， 這 種 現(xiàn) 象 叫 做 超 導(dǎo) 現(xiàn) 象 ， 能 夠 發(fā) 生 超導(dǎo) 現(xiàn) 象 的 物 質(zhì) 稱 為 超 導(dǎo) 體 。2.轉(zhuǎn) 變 溫 度 TC ： 材 料 由 正 常 狀 態(tài) 轉(zhuǎn) 變 為 超 導(dǎo) 狀 態(tài) 的 溫 度 ，叫 做 超 導(dǎo) 材 料 的 轉(zhuǎn) 變 溫 度 。3.超 導(dǎo) 體 的 兩 個 基 本 特 性 ： 零 電 阻 性 、 抗 磁 性 超 導(dǎo) 材 料 出 現(xiàn) 以 后 ，人 們 首 先 想 到 的 是 利 用 超導(dǎo) 體 的 零 電 阻 性 實 現(xiàn) 遠 距離 大 功 率 輸 電 。很 細 的 超 導(dǎo) 絲 就 可 以輸 送 強 大 的 電 流 1.納 米 是 一 個 長 度 單 位 ： 1nm=10-9m2.1nm小 到 什 么 程 度 ？ (10個 分 子 緊 密 排 布 的 長 度 ， 大 約 是 一 根 頭 發(fā) 絲 的 1%)3.納 米 材 料 除 了 其 基 本 單 元 空 間 尺 度 小 外 ， 在 力 、 熱 、 聲 、光 、 電 、 磁 等 方 面 還 表 現(xiàn) 出 許 多 特 殊 的 性 能 。二 、 納 米 材 料 納 米 顆 粒 材 料 碳 納 米 管 納 米 超 晶 格想 象 中 的 納 米 “ 機 器 人 ” 計 算 機 芯 片 中 的 納 米 導(dǎo) 線 材 料與 社 會 材 料 的導(dǎo) 電 性 開 發(fā)新 材 料