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(共76张PPT)
第五章 质量与密度
5.4 物质的一些物理属性
5.5 新材料及其应用
学习目标
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新课导入
课程讲授
课堂小结
当堂评价
学习目标
物理观念：了解物质的磁性、导电性、导热性等物理属性；了解纳米材料、半导体材料、超导材料的一些特点。
科学思维：通过对物质导电性能和导热性能的比较和参与跨学科实践活动，提高科学探究的意识和科学论证的能力。
科学探究：通过比较物质的导电性以及导热性的活动，培养学生发现和探究生活中物理问题的能力。
科学态度与责任：通过对物质的属性和新材料的学习，关注到科学技术对自然环境、人类生活和社会发展的影响，培养学生对发现和探究身边物理知识的好奇心和求知欲。
这是一个物质世界
千万种物质的相互交辉
轻的、热的 软的、带磁的……
争奇斗艳，为人们编织七彩的光环
这是一个物质世界
期待着，献出你的智慧
新课导入
小宇听说现在有一种材质的衣服非常耐脏，因为这种材质是由很小的颗粒构成，这种颗粒比灰尘都要小，灰尘想钻都钻不进去。小宇觉得非常神奇。
思考：在设计宇宙飞船时要考虑所选材料的哪些物理属性？
什么是物理属性？
物质不需要经过化学变化或化学反应就表现出来的性质叫做物理性质。
物理属性:属于某类物体的物理性质。包括：
利用人们的耳、鼻、舌、身等感官感知的物理性质：颜色、气味、形状等。
利用仪器测知的物理性质：熔点、沸点、硬度等。
通过实验室获得数据，计算得知的物理性质： 溶解性、密度等。
课程讲授
物质的一些物理属性
导热性
导电性
质量
密度
状态
熔点
沸点
磁性
硬度
弹性
延展性
透明度
粘性
物质的磁性
PART 1
物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。
具有磁性的物体。
软磁体
硬（永）磁体
人造磁体
天然磁体
（2）磁体：
或
1.磁性
（3）磁体的分类：
（1）磁性：
条形磁体
蹄型磁体
环形磁体
小磁针
N
S
　　公元前227年，燕太子丹派刺客荆轲刺杀秦王，图穷匕现。为保安全，秦王愤怒之余采取措施，在前殿垒磁石为门，称磁石门，亦曰“却胡门”，以防行刺者再次入宫,这是利用了磁石的磁性．
秦阿房宫
物质磁性的应用
司南
指南针
——指向性
中国古代四大发明之一
改进
郑和七下西洋
哥伦布发现新大陆
麦哲伦环球航行
指南针对人类文明进步的影响
磁悬浮列车
磁性材料的应用
冰箱门上的磁贴
磁性材料的应用
冰箱门上的磁条
物质的导电性
PART 2
1.完成教材第137活动1
1、容易导电的物体
2、不容易导电的物体
物质的导电性
叫做导体
叫做绝缘体
（所有的金属都是导体）
人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液
塑料、木头、陶瓷、橡胶、油、纯净水
注意：由于生活用水有矿物质，不是纯净水，所以生活用水属于导体
？
物质的导电性
液体的导电性常被用于电镀加工
绝缘手套
电线杆上连接电线的绝缘子
插头的金属部分利用了它能导电的属性，塑料部分利用了它能绝缘的属性。 　 　　
物质的导热性
PART 3
1、容易导热的物体是热的良导体
陶瓷、塑料、空气、羽毛等
2、不容易导热的物体是热的不良导体
物质的导热性
铁、铜等金属
　烧烤夹有一个塑料的手柄，这是利用了塑料不善于导热的属性。　 　　
该选哪个勺子好呢？
导热性实验
寒冬给蔬菜、果树盖上“防冻被”
知识应用
冬天常用稻草捆扎幼树，用棉布、泡沫包裹在户外的自来水管子。
物体的软硬程度叫硬度
我们怎么比较两种物质的硬度呢？
用一个物体划另一个物体，如果甲物体能划破乙物体表面，并留下痕迹，就表明甲物体比乙物体硬
用蛋糕刀切橡皮泥和铁钉，你发现了什么
相互较量法
拓展
物质的硬度
硬
软
说一说，看到这种情景，你有何感想？
磁性
IC卡、磁悬浮列车、磁带、磁盘……
物质的属性
热的良导体
热的不良导体
金属、酸碱盐的水溶液、人体、大地……
金、银、铜、铁、铝……
木头、塑料、橡胶……
塑料、橡胶、玻璃、陶瓷、干燥木棒……
（容易导热）
（不容易导热）
锗、硅、砷化镓……
导 体
绝缘体
半导体
（容易导电）
（不容易导电）
导电性
导热性
物质的属性
课堂练习
例1 .如图所示，下列对生产生活物品应用的物理性质描述错误的是（　　）
A．用海草苫成屋顶
——海草导热性好
B．渔船挂有轮胎
——橡胶弹性好
C．光伏板表面使用玻璃
——玻璃透光性好
D．用铜做导线
——铜导电性好
A
例2.某摩天大楼采用了玻璃、隔音板、空心砖等建筑材料，主要是利用这些物质具有哪些特有的物理属性？
（透明、隔音、隔热）
例3.据悉，“嫦娥一号”舱体首次使用了我国自主研制的具有坚固、轻巧、美观、易于加工等特点的铝锂合金板材。选用这种材料与下列哪个物理属性无关（　）
A．密度 B．导电性　　　
C．硬度 D．延展性
B
B
例4.
例5.有以下6种物质：铁、牛奶、水晶、白酒、水银、饼干。可以把它们分成两类：
一类包括___________________________,
其特征是___________________________。
另一类包括_________________________,
其特征是___________________________。
分类方法：按是否透明来分类 透 明 不透明
玻璃、水晶、白酒 铁、牛奶、水银
一.纳米材料
纳米是一个长度单位
1nm=10-9m
纳米材料尺度: 1～100个纳米
超级纳米防弹衣
石墨烯纳米带分子
碳纳米管
1.特点
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。
2.应用
工业、农业、能源、环境保护、
医疗、国家安全等方面。
二.半导体材料
导电性能
银
铜
铝
铁
炭笔
酸溶液
碱溶液
盐水
地表
湿木
锗
硅
汽油
干纸
干布
玻璃
橡胶
陶瓷
绝缘能力
有些材料导电性能介于导体和绝缘体之间。
锗
硅
半导体
计算机的心脏——微处理器 手机芯片
半导体具有什么样的导电特性？
三.超导材料
三.超导材料
三.超导材料
1.当温度降到一定时，材料的电阻变为零的特性称为超导性。
2.具有超导性的材料称为超导材料。
3.用超导材料制成的物体称为超导体。
2.应用
前景广大，若用来输电可节约
能源和材料。
磁悬浮列车 超导盘
课堂练习
例6.如图为某款新型折叠屏手机，折叠屏主要部件是柔性发光二极管。制成二极管的材料是（　　）
A．超导体 B．导体 C．半导体 D．绝缘体
C
拓展 四.隐形材料
1.特点
能将雷达发射出的电磁波大部分
吸收掉，反射回去很少
2.应用
飞机、坦克等重要军事目标或武器上
隐形飞机
隐形飞机反射回去的电磁波信号很弱
普通飞机
普通飞机反射回去的电磁波信号很强
在雷达接收屏上能够看到普通飞机的存在
在雷达接收屏上看不到隐形飞机的存在
隐形车衣漆面保护膜 隐形牙套
石墨烯 — 改变世界的神奇新材料
石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料，作为电导体，它有着和铜一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，而且它几乎是完全透明的。利用石墨烯，科学家能够研
发一系列具有特殊性质的新材料。比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池。如果和其它材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。
对新材料的探索永远在路上。。。
课堂小结
物质的一些物理属性
新材料及其应用
1．太空中的温度能达到﹣270℃左右，我国科技人员研制了一种特殊材料做成的卫星保暖衣服，与同款羽绒围相比，质量减轻、保暖性提高，且机洗后不易变形，关于该材料的特性，以下说法中错误的是（　　）
A．密度大 B．弹性好 C．耐低温 D．隔热性好
当堂评价
A
2．2024年4月试通车的西安高新有轨电车是西安首条采用云巴模式建设的轨道交通系统具有速度大、污染小的优点。当电车运行时，由于高速摩擦，在电车跟架空电线的接触点上会产生高温。因此，接触点上的材料应该具有耐高温，不易氧化，易导电的性质，最适合制作该触电的材料是（　　）
A．金刚石 B．石墨 C．铝 D．铜
B
3．科学家将新型陶瓷材料用作火箭等高速飞行器的表面覆盖层，可见其具有很好的（　　）
A．绝缘性 B．隔热性 C．弹性 D．磁性
4．下列不属于物质的物理属性的是（　　）
A．状态 B．透光性 C．硬度 D．质量
5．我国首次发现的镍氧化物超导体，可能会为电能无损耗输送带来新的突破，这主要是利用超导体的哪种特性（　　）
A．零电阻 B．弹性大 C．导热性强 D．比热容大
6．手机芯片的主要制造材料是（　　）
A．半导体材料 B．超导材料
C．磁性材料 D．绝缘材料
B
D
A
A
7．“天问一号”火星探测器和火星车都使用了一种新型材料——纳米气凝胶，能在“极热”和“极寒”两种严酷环境下，保证工作平台正常工作，不受环境温度影响。同时这种材料具有超轻特性，它的质量
大约只有同体积水的质量的 ，极大地减小了火星车的负担，让它
运动更灵活（ρ水＝1.0×103kg/m3），下列说法正确的是（　　）
A．纳米气凝胶具有耐高温的性能
B．纳米气凝胶适合做打桩用的重锤
C．纳米气凝胶密度约为15.15g/cm3
D．纳米气凝胶的质量小所以具有超轻特性
A
8．据报道，科学家们已研制出了一种超轻材料“碳海绵”——世界上最轻的一类物质。如图所示，把一块“碳海绵”放在狗尾巴草上，狗尾巴草的茸毛几乎没变形。“碳海绵”比同体积的普通海绵轻得多，说明这种材料的 　 　较小。将“碳海绵”压缩80%后仍可恢复原状，因此“碳海绵”具有很好的 　 　。（填物理属性）
密度
弹性
9．成语“坚如磐石”一般指的是材料的 　 　大，铁制成铁锅是利用铁具有良好的 　 　性，汽车的轮胎用橡胶制成，这是利用了橡胶具有良好的 　 　性。
10．人们常把 　 　（物质/物体）的一些属性作为选择材料的依据，用铜制造导线是因为铜具有良好的 　 　性；用复合材料制作撑杆跳高（如图所示）的撑杆是因为其具有良好的 　 　性。
硬度
导热
弹
物质
导电
弹
11．手机芯片可以用5mm工艺制造，nm是物理量 　 　的单位，5nm＝　 　m。芯片是利用 　 　材料制成。（选填“超导体”或“半导体”）
12．我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现：当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为0。此现象中石墨烯是 　 　（均选填“绝缘体”“导体”“半导体”或“超导体”）。
13．如图所示，使用手机扫码支付给人们的生活带来了极大的便利。制作手机芯片（集成电路）的材料主要是 　 　。（选填“超导体”“半导体”或“绝缘体”）
长度
5×10﹣9
半导体
超导体
半导体
14．学习了温度计的相关知识后，小华收集到如下的信息：自行车胎气打得太足，在阳光下容易爆裂；铁轨之间要留缝隙，否则天热易变形；加热装满冷水的水壶，水会从壶中溢出；乒乓球瘪进去一块，把它浸入开水里烫一下会重新鼓起来。
（1）可以初步得到如下结论：许多物体，在温度 　 　（填“升高”或“降低”）时，体积会增大，这种现象叫物体的热膨胀。
（2）查阅资料发现：不同物质的热膨胀程度不同，这可以用体膨系数β来表示。下面是在其他条件不变时，某些固体接近室温时的体膨系数：
物质 铝 钢 铜
β/℃﹣1 7.2×10﹣5 3.6×10﹣5 4.2×10﹣5
熔点 660 1300﹣1400 1083
升高
①由表格看出，金属的熔点越 　 　（填“高”或“低”），体膨系数就越小。
②小华放学回家时发现水泥路面上被切割出了一条条的缝隙，结合自己探究热胀冷缩得到的信息，马上明白了缝隙是防止水泥路面在 　（填
“夏天”或“冬天”）由于体积变大而损坏。
③现代建筑大多采用钢筋混凝土的结构，你认为能把钢筋和混凝土结合使用的原因之一是他们的体膨系数 　 　（选填“大致相同”或“有较大差异”）。
（3）小明猜想金属的热膨胀程度可能与金属的材料、横截面积和温度有关，他制作了如图所示的“金属线膨胀演示器”。取两根等长的金属丝，左端分别固定在调节螺杆上，右端固定在指针的中孔位置，指针的中孔右端勾挂小弹簧的一端，弹簧另一端固定在铁钉上。实验前，调节左端的螺母，使两指针都指向刻度盘的最左端（此时弹簧被拉伸）。点燃蜡烛，移动蜡烛架，增大金属丝的受热范围。金属丝膨胀，弹簧拉动指针向右偏转（指针最下端是可转动的支点）。
高
夏天
大致相同
①指针向右偏转幅度越大，金属丝的膨胀程度 　 　。
②若用此装置比较铁和铜两种金属受热膨胀的程度，实验时，两种金属的 　 　和 　 　必须相同。
越大
横截面积
温度
15．阅读下面的短文，回答问题
半导体制冷
半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，除了可以用于各种电子元器件外，还可以用作制冷材料。如图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P型半导体经铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气放出热量，铜片B会从空气吸收热量。由于单个制冷单元制冷量很小，为了满足实际需要，需要多个制冷单元同时工作。
请回答下列问题：
（1）如图，若要使一个电冰箱箱内的温度下降，铜片A置于电冰箱 　 　，铜片B置于电冰箱 　 　（前两空均选填“箱内”或“箱外”）这就是半导体电冰箱的工作原理。
（2）若将图中P型半导体与N型半导体位置互换，其他条件不变，则铜片A上表面空气的温度将 　 　。若将图中电源正负极互换，其他条件不变，则铜片B表面空气的温度将 　 　。
箱内
箱外
上升
下降

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