滬科版初中物理九年級全一冊-第二十章 第三節(jié) 材料的開發(fā)與利用教案 (1)

1、課題 20.3 材料的開發(fā)和利用教學(xué)目標(biāo)：1、了解材料的發(fā)展史，培養(yǎng)學(xué)生對資料收集和整理的能力。2、通過實驗探究材料的導(dǎo)電性，并將實驗進(jìn)行改進(jìn)。培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和知識整合能力3、了解新材料的開發(fā)和利用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教學(xué)重點：實驗探究材料的導(dǎo)電性。教學(xué)難點：對實驗的改進(jìn)和優(yōu)化的過程。教學(xué)方法：實驗法 多媒體輔助教學(xué)準(zhǔn)備電池 燈泡 導(dǎo)線 被測材料 人體導(dǎo)電儀 測謊儀【課前導(dǎo)入】師：同學(xué)們，請看看你的身邊都有什么物品？他們是有什么材料制成的?生1：書桌 木頭生2：講桌 鐵生生3：電腦 塑料殼 導(dǎo)線 集成材料生4：.師：大家說的非常好。我們身邊大大小小的物品都是由各種各樣的材料制成的。1

2、00萬年前，原始人就學(xué)會了利用不同性能的天然材料。如木頭，石頭。動物的皮、骨等制成工具或生活用品。隨著制造技能的不斷提高，人類邁入了石器時代。 5000年前，我們的老祖宗學(xué)會了冶煉技術(shù)。由冶煉銅到青銅，直至鐵的利用，開創(chuàng)了人類歷史上的有一個新紀(jì)元。如今，以鐵為主的高性能鋼鐵材料。已經(jīng)成為材料家族的主體。上世紀(jì)，半導(dǎo)體材料的出現(xiàn)，讓我們的生活變得更加豐富多彩，更加便捷。在我們的國防，航天，航空，石油勘探，光存儲，寬帶通信，汽車制造，半導(dǎo)體照明等方面的應(yīng)用，彰顯了我國的科研能力的實力雄厚，半導(dǎo)體材料的應(yīng)用，對人類科技的發(fā)展具有里程碑的意義。在生活中，隨處可見的像高壓輸電、頂層的避雷針、絕緣手套，電

3、子絕緣桿，半導(dǎo)體硅等。材料的發(fā)展與人類的發(fā)展密不可分，材料的發(fā)展也為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。材料應(yīng)用的多樣性，源于材料性質(zhì)的多樣性。【新課講授】而我們物理學(xué)中研究的一個重要方面即材料的導(dǎo)電性?，F(xiàn)在我們就一同走入科學(xué)實驗室，來驗證一些我們身邊常見材料的導(dǎo)電性。問題：1、根據(jù)材料的導(dǎo)電性，材料可分為哪三大類？ 2、如何判斷材料的導(dǎo)電性？生1：導(dǎo)體 絕緣體 半導(dǎo)體生2：通過觀察電路中燈泡的亮滅，判斷材料的導(dǎo)電性。 師：下面請同學(xué)們設(shè)計實驗，待會兒，找小組來分享你的實驗方案。 生: (學(xué)生小組活動)【設(shè)計實驗】設(shè)計電路和表格：(寫到學(xué)案上) 待測材料燈泡的發(fā)光情況實驗結(jié)論銅絲發(fā)光導(dǎo)體:銅絲 鋼板

4、尺 金屬部分絕緣體:塑料尺 塑料部分 水二極管具有單向?qū)щ娦?塑料尺不發(fā)光鋼板尺發(fā)光螺絲刀塑料部分不發(fā)光螺絲刀金屬部分發(fā)光水不發(fā)光發(fā)光二極管規(guī)定情況下發(fā)光師：咱們之前學(xué)習(xí)電學(xué)知道，人也是導(dǎo)體。按照剛才的設(shè)計理論，人接入電路中，燈泡應(yīng)該會發(fā)光。咱們試試，不亮。分析原因，人的電阻太大了。如果我們在電路中接入一個能將電流放大的儀器，就能實現(xiàn)。有一種電學(xué)原件叫半導(dǎo)體三級管，它的作用就是能放大電流。接下來咱們一同改進(jìn)實驗。 把人接入電路，咱們再試試。大家很棒，我們現(xiàn)在可以直觀的看到實驗現(xiàn)象。 驗證剛才那杯蒸餾水是否是導(dǎo)體。 導(dǎo)體的導(dǎo)電性也不是一層不變的。若環(huán)境潮濕，導(dǎo)電性也會發(fā)生變化?？茖W(xué)家利用此性質(zhì)，

5、制造了測謊儀。它的原理是通過皮膚，濕度的變化，引起電流的變化，展示出不同的波形圖，來判斷被測者是否說謊。我這里也準(zhǔn)備了一個簡單的測謊儀，如果緊張，就會引起電流的變化，使小喇叭發(fā)出不同的響聲。我們來試試。 學(xué)生活動:參與教師設(shè)計的實驗環(huán)節(jié),感受科技的偉大。 材料的日新月異，改變了我們的生活。課前讓大家通過各種途徑查閱有關(guān)新材料的知識，下面就是大家做匯報的時間了。小組簡單商量一下。生1：我眼中的記憶合金材料 第一次聽到這個名稱，是配眼鏡時，售貨員給我說的，同時他例舉了它的N多種優(yōu)點。隨后我就查閱相關(guān)資料，對記憶合金材料進(jìn)行了簡單了解。記憶合金是一種原子排列很有規(guī)則、體積變?yōu)樾∮?.5的馬氏體相變合

6、金。這種合金在外力作用下會產(chǎn)生形變，當(dāng)把外力去掉，在一定的條件下，能恢復(fù)原狀。由于它具有百萬次以上的恢復(fù)功能，因此叫做“記憶合金”。記憶合金還具有無磁性、耐磨耐蝕、無毒的優(yōu)點。應(yīng)用非常廣泛，如眼鏡框，機械制造類，醫(yī)療等。生2：我眼中的納米材料 我想給大家交流一下，納米材料。首先，納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度或由他們作為基本單元構(gòu)成的材料，這大約相當(dāng)于10到100個原子緊密排列在一起的尺度。納米材料可分為納米粉末，納米纖維、納米膜、納米塊體等四類。應(yīng)用于機械工業(yè)中，如金屬表面的納米粉深度處理。紡織工業(yè)中，如制成殺菌、防霉、除臭和抗紫外線輻射的衣物面料。環(huán)保材料方面，制成了具有獨

7、特功能的納米膜。還在納米計算機，醫(yī)療中應(yīng)用廣泛。 還有一個有趣的應(yīng)用，制造了螞蟻士兵。這種螞蟻士兵都是納米級別的，但是具有很強的破壞能力。所以說納米技術(shù)太棒了。生3：我眼中的綠色能源 綠色能源也稱清潔能源，是環(huán)境保護(hù)和良好生態(tài)系統(tǒng)的象征和代名詞。它可分為狹義和廣義兩種概念。狹義的綠色能源是指可再生能源，如水能、生物能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽?。這些能源消耗之后可以恢復(fù)補充，很少產(chǎn)生污染。廣義的綠色能源則包括在能源的生產(chǎn)、及其消費過程中，選用對生態(tài)環(huán)境低污染或無污染的能源，如天然氣、清潔煤和核能等。年以來，工業(yè)化國家利用太陽能、水力、風(fēng)力和植物能源獲得的電力相當(dāng)于萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能量，而且這種增

8、幅在本世紀(jì)內(nèi)將以平均每年的速度增長。從年工業(yè)化國家僅在風(fēng)力和太陽能兩種發(fā)電設(shè)備方面的成交額就達(dá)億美元，其中，美國、德國、日本、瑞典和荷蘭等國家進(jìn)展最快。生活中，隨處可見的太陽能電池，綠色能源汽車師:聽完大家的介紹后，讓我也對新材料有了新的認(rèn)識。同時，又深深的感受到，新材料給我們生活帶來的便捷和改變。同時，又對新型綠色能源材料充滿期待，明天的世界，應(yīng)該是綠色的，希望我們大家努力學(xué)習(xí)，為我們明天的藍(lán)天，盡自己的一份力量。今天我們的學(xué)習(xí)就到這里，課后寫一篇200字的小論文，談?wù)勀銓媚承┎牧系男阅軄砀倪M(jìn)人們生活的設(shè)想與建議，下節(jié)課我們就來展評一下。作業(yè): 寫一篇200字的小論文，談?wù)勀銓媚承┎牧系男阅軄砀倪M(jìn)人們生活的設(shè)想與建議。教學(xué)反思：1、新材料的開發(fā)和利用，讓學(xué)生自行收集資料，小組匯報交流。如“納米材料”“綠色”能源“記憶合金”等都屬于現(xiàn)在科技的最新成果和廣泛應(yīng)用的例子。這些部分內(nèi)容在知識方面不作具有要求，其目的主要是讓學(xué)生初步認(rèn)識科技發(fā)展對人類社會發(fā)展所產(chǎn)生的巨大影響，體會到知識的應(yīng)用價值，感受到時代的脈搏，保持積極向上的精神狀態(tài)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)生的科技意識，鼓勵學(xué)生努力學(xué)習(xí)，力爭將來能在新材料的開發(fā)和應(yīng)用上做出貢獻(xiàn)。2、探究材料的導(dǎo)電性，讓學(xué)生設(shè)計實驗，完成探究。同時提出