春沪教版九年级物理下册第二十章第三节 材料.docx

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春沪教版九年级物理下册第二十章第三节材料

九年级物理第二十章第三节章材料的开发和利用

1、本章概述

（1）课标要求

●能描述物质的一些属性。

尝试将这些属性与日常生活中物质的用途联系起来。

●了解物质的属性对科技进步的影响。

●初步了解半导体的一些特点。

了解半导体材料的发展对社会的影响。

●初步了解超导体的一些特点。

了解超导体对人类生活和社会发展可能带来的影响。

●初步了解纳米材料的应用和发展前景。

●有保护环境和合理利用资源的意识。

（2）教材分析

本章由“我们周围的材料”、“半导体”、“探索新材料”三节内容组成，是课程标准中一级主题“物质”版块中二级主题的第四部分内容的载体。

根据“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念，教材从身边引导学生认识形形色色的材料，让学生觉得物理就在身边，消除那种“物理=公式+解题”的恐惧感，对物理学产生亲近感。

同时，本章教材还体现了前瞻性，介绍了半导体材料及其探索中的超导及纳米材料。

本章的重点：

材料的物理性质及第二节《半导体》——材料的导电性、半导体的单向导电性及半导体的应用。

本章的难点：

第三节《探索新材料》——超导体的特点及应用，纳米材料的特点及发展前景。

本章知识结构如下图所示：

（3）教法学法指导

本章的教学，目的不在于讲多少知识，对涉及的新名词术语只要求学生初步知道，教学中应该注意科学、技术、社会的关系，要让学生有轻松感，尽量让他们“看一看”、“见一见”，开阔眼界。

（4）课时安排

建议每节1课时，新授3课时，复习1课时，共计4课时

2、教学建议

§20—3.1我们周围的材料

课标要求

1．知识与技能知道材料的分类，知道不同材料具有不同的物理性质．

2．过程与方法通过实验体验不同物质具有不同的物理性质．

3．情感、态度与价值观了解材料在人类发展的历史进程中的作用；认识到合理利用资源，有效保护环境的重要性．

教材分析

本节内容分三个层次：

（1）形形色色的材料，让学生一般了解。

（2）材料的物理性质是本节的重点。

（3）材料与社会发展，注意与科学、技术、社会的教育相联系，注意德育渗透中环保意识的培养，进行环保教育，开展一些有益的环保活动。

课时安排1课时

教学准备

实验器材：

钢钉、空心竖直管、坚硬底座、自选若干待测材料，如肥皂、橡皮泥、塑料、铝片、瓷

片等

教学设计

说明

教师活动

学生活动

引入

第一节我们周围的材料

材料的分类

材料的物理性质

材料的物理性质

材料与社会发展

小结

作业

当今我们的生活中，可以说物质极大丰富，我们周围大大小小的物品都是由各种材料制成的。

板题

探究：

你周围有哪些物品？

是由什么材料制成的？

小结，进行鼓励性评价。

让学生阅读“形形色色的材料”，指出材料的分类及各种材料的特点及应用。

板书材料的分类。

说明材料的分类方法很多．可以从应用性、导电性、导热性等方面分类．

练习1：

根据材料不同的特点将下列材料分类．（铜、陶瓷、半导体、钢、棉花、橡胶、钢筋混凝土、白纸、玻璃钢．）

材料的物理性质包括：

导热性、导电性、磁性、密度、比热容、弹性、硬度、延展性、透光性、状态等

1、什么是弹性？

让学生读P151最后一段，思考回答。

补充有关弹性的说明

练习2弹簧门在推开以后能自己关闭，如图所示，从能的转化来说明这一现象.

2、材料有软有硬。

较硬的材料能使较软的材料产生凹陷、划痕，或切削，磨损较软的材料。

什么是硬度？

让学生读P152思考回答

在科学研究和生产实际中常用莫氏硬度来评价材料的坚硬程度。

实验探究——材料的硬度

实验装置如图，自选若干待测材料如肥皂、

橡皮泥、塑料、铝片、瓷片等，将被测材料置于一个空心竖直管的底部，从管的顶部释放一钢钉，钢钉作用在该材料上会产生一个小小的凹痕。

从凹痕的大小和深度，判断材料的硬度并排序。

说明：

比较物质的硬度最简单的方法就是相互“较量”

3、具有延展性的材料可以锻打成片、拉成丝；不具有延展性的材料在外力作用下容易破碎、断裂．

说明①大部分金属都具有延展性．常见的玻璃、陶瓷等材料不具有延展性．

②实际应用中需要改变物体的形状，则应选用延展性好的材料．

练习3如右图所示物体中，利用材料的延展性制成的是（）

分析：

铁门、金属容器靠锻打等方式构成不同形状．因此，本题中只有铁器利用了材料的延展性．答案B

依据课本P153交流与讨论栏目，组织学生交流与讨论：

让学生阅读“材料与社会的发展”后思考：

①材料与社会发展的关系？

②我国在材料发展的历史中有何重要贡献？

③材料的发展与资源浪费和环境污染问题．

对照板书，让学生总结巩固

课内完成：

见附页“当堂训练题”，并进行回馈矫正

课后思考：

课本P155页1、2

探究：

身边的物品及材料

如：

文具盒、钢笔、铅笔、圆珠笔、课本、桌凳、黑板、墙壁、门窗、粉笔、电线、灯具……

进行交流讨论。

阅读“形形色色的材料”，知道

根据材料不同的特点，材料可分为金属、无机非金属、有机高分子材料及复合材料．各种材料的特点及应用

答案金属：

铜、钢；无机非金属：

陶瓷、半导体；有机高分子材料：

棉花、橡胶、白纸；复合材料：

钢筋混凝土、玻璃钢

读P151最后一段，思考回答

材料受力会产生拉长、压缩或弯曲等形变，除去外力后材料又自动回复原状，这就是弹性．

笔记有关弹性的补充说明

①材料的弹性是有限度的，在弹性限度内，弹簧的伸长与所受拉力成正比．②弹性具有减震作用.③弹性物体可以储存能量，发生弹性形变的物体具有弹性势能

答案推门时，使弹簧发生弹性形变，具有弹性势能；松开手后，弹簧的弹性势能转化为门的动能，使门关上

读书后明确：

硬度就是描述材料坚硬程度，即阻止其被刮破、刮伤或产生凹陷能力的物理量。

探究结论：

由软

到硬的顺序是：

橡皮泥、肥皂、塑料、铝片、

瓷片

探究实践：

探究你身边的物品的硬度，说出你的实验方法。

阅读课文P153延展性部分，知道具有延展性的材料和不具有延展性的材料的特点。

列举生活中一些物品所用材料的名称，讨论其物理性能与用途

阅读“材料与社会的发展”，思考老师提出的问题。

（社会的发展带动了材料的研究和开发；新材料的出现又促进了社会的发展．合理地利用资源，有效地保护环境是每个人应尽的义务）

对照板书，总结巩固

课内完成“当堂训练题

”

板书设计

金属

无机非金属

有机高分子材料复合材料

§19—1我们周围的材料

一、材料的分类

二、材料的物理性质

材料的物理性质包括：

导热性、导电性、磁性、密度、比热容、弹性、硬度、延展性、透光性、状态等

三、材料与社会发展

当堂训练题

1．下列关于材料的说法正确的是（）

A所有的金属都是结构材料

B非金属材料均属无机非金属材料

C钢既是金属材料又是结构材料

D任意两种材料组成的材料是复合材料

2．下列物体中，利用材料导电特性的是（）

A铁门B内燃机的散热金属片

C灯泡内的钨丝D电饭煲的金属锅

3．下列物理过程中，防止材料导热的事例是（）

A饮具选用金属B．暖气管道外的塑料包层

C电磁铁的芯选用铁D内燃机的冷却液选用水

4．根据图写出物质的属性．

（a）；（b）；（c）；（d）·

5．请你设计一种实验方法，比较图中各种物品的物质的硬度．

6．钢铁、铝合金、塑料、玻璃是几种常见物质．

（1）制造机器一般选用；

（2）制造电器设备的外壳一般选用；

（3）制造飞机多选用；

（4）制造一般的家具多选用；

7．请参照图示，将一双竹筷和一把不锈钢汤匙一起浸在热水中，数秒后，两只手摸到筷子和汤匙的冷热感觉有什么不同，为什么?

8．现在人们上街购物或买菜，商家都将物品用塑料袋包装．请你就这个问题从正反两个方面说明．日常生活中类似的事例还有哪些?

我们在这些事情上应该注意些什么?

教学反思：

3、教学参考

●莫氏硬度标

在科学研究和生产实际中常用莫氏硬度来评价材料的坚硬程度。

1882年德国矿物学家穆尔列出10种矿物作为硬度标准。

其中，钻石的硬度最高，滑石最低。

10种矿物的硬度从高至低依次排列如下：

钻石10、金9、水晶8、石英7、正长石6、磷灰石5、氟石4、方解石3、石膏2、滑石1。

●纳米技术

随着素质教育的深入开展，课程趋于综合，各学科知识相互渗透，学生可能提出教科书外的关于现代科学技术方面的问题。

现对问题简介如下（供参考）。

什么叫纳米技术?

纳米是一个长度的单位，即lnm是lm的十亿分之一（1nm＝10-9m）。

纳米技术就是将物质通过复杂的纳米机器制成纳米级粉体，以0.1～100nm的范围为研究对象的前沿科学。

纳米科技，象征着人类对世界的认识和改造能力进入一个新的层次，为人类揭示了一个可见的原子、分子世界。

它能直接利用原子和分子制成具有特定功能的产品。

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。

如块状金的熔点是10640C，而制成纳米的超细颗粒后，熔点只有330C；铜到了纳米级就不导电；而绝缘的二氧化硅在20nm时却开始导电；通过纳米技术，陶瓷可以变得有韧性；通常在高温下才能烧结的材料，通过纳米技术在低温下就能烧结，而且能将不易互熔的金属冶炼成新的合金。

纳米颗粒具有优异的光、力、电、热、磁性质，应用前景极为广泛。

诸如现在有纳米电子学、纳米微生学、纳米机械学、纳米化学、纳米天文地质学等。

预计纳米技术将超过计算器工业，成为未来信息技术时代的核心。

到那时，纳米电子学将用量子组件代替微电子器，巨型计算机可以装入口袋里；通过纳米技术，将现在几吨重的卫星可以制成几克的卫星；微型机器人可进入人体血管进行工作。

英特尔公司今年已制造出30nm的量子半导体管。

纳米技术将使人类进一步掌握物质的规律，掌握改造微观世界的武器。

2000年10月29日，中国科学院纳米技术科学研究中心成立，进行纳米基础理论与应用开发的研究。

●与物理学知识相关的环境污染现象

物理学作为自然基础科学之一，对推动社会发展有着巨大的作用。

历史上许多与物理学直接有关的重要技术发明，推动了人类社会的发展。

但事物的发展一般具有两面性，这些重要的科技发明对环境也产生了重大的影响。

如18世纪中叶，历史上第一辆蒸汽机车的发明就得益于热学的研究发展。

蒸汽机的使用，促进了手工生产向机械化大生产的转变，并使陆上和海上较大规模的长途运输成为可能，这大大推动了社会的发展。

但同时也将能源的开采及利用所造成的环境问题摆在了世人的面前。

再如，科技发展所生产出的电视、电话、计算机、空调、电传等电器，给人类社会生活带来了极大的便利，大大缩短了人们的空间距离，使很多复杂的事物变得简单。

但同时电器设备也成为新的、隐性的污染，让人担忧。

据科学家们分析，各种电子设备和产品在使用过程中，都会不同程度地释放出波长不一、频率各异的电磁波，这些电磁波纵横交织，相互辐射，彼此干扰，杂乱无章。

这些电磁杂波在建筑物有限的空内充斥着、散射着，构成人们看不见、摸不着，但具有伤害力的“电子雾”，人们形象地称它为现代“隐形杀手”。

长时间处在电子雾污染的环境中，人的神经系统会受到干扰，引起人体生物钟紊乱，人类长期形成的生理规律遭到严重的破坏，导致人体的免疫功能受损，抵抗力下降，从而诱发头昏，无力，缺乏食欲，失眠或嗜睡等病状。

国外曾报导过这样的事实：

生活在电视发射塔附近的居民，得癌症的比率远远高于其它地方。

研究发现，这些居民的其它生活、工作环境与别的居民相近，唯一不同的是受到了太多的电子雾辐射。

此外，诸如光污染、温室效应、噪音污染、放射性污染等都与物理学有直接或间接的联系。

正因为环境污染与物理知识有密切的联系