北師大版物理八上24新材料及其應(yīng)用(2課時(shí))-wenkub.com
2025-11-04 21:53 本頁(yè)面
【正文】 北師大版八年級(jí)《 新材料及其應(yīng)用 》精品師生共用教導(dǎo)學(xué)案 探究目標(biāo) 了解納米材料、“綠色”能源、記憶合金等新材料及應(yīng)用 . 與方法 經(jīng)歷上網(wǎng)查資料了解新材料的過(guò)程 . 、態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)了解新材料的應(yīng)用及新的前景，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，擴(kuò)展視野 . 探究指導(dǎo) 物理宮殿 （ 1）某些物質(zhì)的尺度加工到 1～ 100nm，它的物理性質(zhì)或者化學(xué)性能與較大尺度時(shí)相比，發(fā)生了異常變化，這些物質(zhì)組成的材料為納米材料； （ 2）納米技術(shù)的應(yīng)用：納米技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、能源、環(huán)保、醫(yī)療、國(guó)家安全等各個(gè)方面都有廣泛的應(yīng)用，如圖 ，我國(guó)和世界其他國(guó)家都在競(jìng)相開發(fā)納米產(chǎn)品 .圖 是1993 年中國(guó)科學(xué)院北京真空物理實(shí)驗(yàn)室自行操縱原子 寫出的“中國(guó)”二字，標(biāo)志著我國(guó)開始在世界納米領(lǐng)域占有一席之地 .如：洗衣機(jī)桶的表面上用了納米尺度的氧化硅微粒和金屬離子的組合，就具有抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的功能；普通領(lǐng)帶的表面經(jīng)過(guò)納米方法處理后會(huì)有很強(qiáng)的自潔性能，不沾水也不沾油；陶瓷中加了納米陶瓷粉就具有一定的可韌性，如果用它制造發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體，汽車會(huì)跑得更快 . 圖 納米材料的應(yīng)用領(lǐng)域 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(zhǎng)期以來(lái)使用的干電池較輕便，但只能用一次，丟棄后會(huì)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(duì)環(huán)境污染小等特點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛地用于移動(dòng)通信、小型攝像機(jī)等設(shè)備上（如圖 ）；硅光電池能夠把太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成電能，并且完全不會(huì)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(yáng)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(shí)能像彈簧一樣被拉長(zhǎng)和扭曲，冷卻后可以保持這個(gè)形狀不變；當(dāng)再次加熱時(shí)，它們又恢復(fù)到被拉長(zhǎng)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(shí)，材料內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)會(huì)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(guò)某一溫度（例如 80℃）時(shí)，彈簧自動(dòng)伸長(zhǎng)，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(gè)中隊(duì) F117A 隱形戰(zhàn)斗轟炸機(jī)，躲過(guò)晝夜處于高度戒備狀態(tài)的巴拿馬對(duì)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(gè)軍用機(jī)場(chǎng)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(cè)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(wú)線電波測(cè)定物體位置的無(wú)線電設(shè)備，它的天線可以轉(zhuǎn)動(dòng)，它向一定的方向發(fā)射不連續(xù)的無(wú)線電波，然后根據(jù)反射波的方向和時(shí)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(wú)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(wú)線電波信號(hào)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(yàn) 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(cè)材料，如肥皂、泥塊、塑料、鋁片、陶瓷片等 . 探究過(guò)程 ①組成如圖 裝置； 圖 材料硬度測(cè)量示意圖 ②將被測(cè)材料置于一個(gè)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(huì)產(chǎn)生一個(gè)小小的凹痕；
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