北師大版物理八上24新材料及其應(yīng)用(2課時)(存儲版)
【正文】 圖 2.“綠色”能源 新材料能制成各種高效的“綠色”能源 .以電源為例，長期以來使用的干電池較輕便，但只能用一次，丟棄后會污染環(huán)境；鉛蓄電池能反復(fù)使用，但又太 笨重；而新材料做成的鋰電池是有體積小、質(zhì)量輕、能夠多次充電、對環(huán)境污染小等特點，已經(jīng)被廣泛地用于移動通信、小型攝像機(jī)等設(shè)備上（如圖 ）；硅光電池能夠把太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能，并且完全不會造成污染，它廣泛應(yīng)用于人造衛(wèi)星和照明（如圖 ） . 圖 圖 太陽能汽車的上表面覆蓋著很多硅光電池 （ 1）有些合金在加熱時能像彈簧一樣被拉長和扭曲，冷卻后可以保持這個形狀不變；當(dāng)再次加熱時，它們又恢復(fù)到被拉長或扭曲前的形狀 .這種合金叫做形狀記憶合金； （ 2）主要成分是：鎳 和鈦； （ 3）物理特性：當(dāng)溫度達(dá)到某一數(shù)值時，材料內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，從而導(dǎo)致了外形的變化； （ 4）應(yīng)用：如將記憶合金制成的彈簧安裝在熱水器的出水閥門內(nèi)，當(dāng)水溫超過某一溫度（例如 80℃）時，彈簧自動伸長，將閥門關(guān)閉而停止出水，避免發(fā)生燙傷人的事故（如圖 ） . 圖 【例】 在 1989 年 12 月 20日凌晨，美軍的兩個中隊 F117A 隱形戰(zhàn)斗轟炸機(jī)，躲過晝夜處于高度戒備狀態(tài)的巴拿馬對空監(jiān)視雷達(dá)系統(tǒng)，突然出現(xiàn)在巴拿馬城西 120km 處的一個軍用機(jī)場上空，為美軍大規(guī)模入侵巴拿馬奪取了制空 權(quán) .雷達(dá)能監(jiān)測普通飛機(jī)的飛行情況，為什么不能發(fā)現(xiàn)隱形飛機(jī)呢？ 思路與技巧 雷達(dá)是利用無線電波測定物體位置的無線電設(shè)備，它的天線可以轉(zhuǎn)動，它向一定的方向發(fā)射不連續(xù)的無線電波，然后根據(jù)反射波的方向和時間判斷目標(biāo)的方位和距離 .隱形戰(zhàn)斗機(jī)將具有良好的吸波性的隱性材料涂在其表面上，使其具有超凡的隱身能力 . 答案 隱形戰(zhàn)斗機(jī)是利用新型的隱形材料制成的重要軍事武器，涂有隱形材料的戰(zhàn)斗機(jī)能將雷達(dá)發(fā)射出的無線電波大部分吸收掉，反射回去的卻很少，使雷達(dá)變成了“睜眼瞎” .而普通飛機(jī)反射回去的無線電波信號很強(qiáng)，雷達(dá)接收屏能接收 到，因此能顯示出普通飛機(jī)的存在（如圖 ） . 圖 探究體驗 不同的材料具有不同的物理性質(zhì)，如導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、磁性、密度、彈性、硬度、延展性等等 .下面探究材料的硬度 . 探究器材 自選若干待測材料，如肥皂、泥塊、塑料、鋁片、陶瓷片等 . 探究過程 ①組成如圖 裝置； 圖 材料硬度測量示意圖 ②將被測材料置于一個空心豎直管的底部，從管的頂部釋放一鋼釘，鋼釘作用在該材料上會產(chǎn)生一個小小的凹痕； ③從凹痕的大小和深度，判斷材料的硬度并排序 . 分析與結(jié)論 材料有軟有硬，較 硬的材料能使較軟的材料產(chǎn)生 ，材料的硬度不同， 不一樣 . 探究點撥 材料的區(qū)分可根據(jù)材料的不同性質(zhì)，通過比較進(jìn)行區(qū)分 . 聊天室 話題：納米材料的應(yīng)用前景 胖胖：老師，您能介紹一下納米材料在實際中的應(yīng)用嗎？ 老師：納米材料的應(yīng)用非常廣泛，具體概括為以下幾點： . 隨著納米技術(shù)的廣泛應(yīng)用，納米陶瓷隨之產(chǎn)生，它在 1600℃高溫下能像橡皮泥那樣柔軟，在室溫下也能自由彎曲 .因而克服了陶瓷的脆性，使陶瓷具有像金屬一樣的柔軟性和可加工性 . . 2020 年 3 月中央電視臺新聞聯(lián)播曾做過報道：科學(xué)家能夠造出天梯，地點選在太平洋上 .用來做天梯的材料就是碳納米管 .這種材料從 1991 年被發(fā)現(xiàn)以來，就一直被譽(yù)為未來的材料 .碳納米管在強(qiáng)度上大約比鋼強(qiáng) 100 倍，其傳熱性能優(yōu)于所有已知的其他材料 .它有良好的導(dǎo)電性，在常溫下導(dǎo)電時，幾乎不產(chǎn)生電阻，科學(xué)家合成的碳納米材料在室溫下能儲存和凝聚大量的氫氣，用于燃料電池以驅(qū)動汽車等 .它為“清潔能源” —— 氫能的開發(fā)、利用提供 了良好條件
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