九年级物理全册 203 材料的开发和利用教案 (新版)沪科版
沪科版-物理-九年级下册教案20.3材料的开发和利用
第三节材料的开发和利用◇教学目标◇【知识与技能】1.了解材料在人类发展历史进程中的作用;认识到合理利用资源,有效保护环境的重要性。
2.知道导体、绝缘体、半导体导电性能的差异,知道半导体二极管的单向导电性。
3.知道超导材料是一种电阻为零的材料。
4.知道超导材料具有超导磁浮的特性。
5.了解纳米材料的有关知识。
【过程与方法】1.通过探究实验认识导体、绝缘体、半导体二极管的电气特性。
2.了解超导材料与纳米材料的特性及应用前景。
【情感·态度·价值观】了解半导体材料的广泛使用及其对科学、社会的促进作用。
◇教学重难点◇【教学重点】了解新材料的性能及运用。
【教学难点】了解更多关于新材料及其应用的信息。
◇教学过程◇一、新课导入人类社会的发展与人们对材料的认识、开发和利用密切相关,当今社会的科技飞速发展离不开新材料的研发。
你知道材料研发与科技发展有怎样的关系吗?人们正在研发哪些新材料呢?二、教学步骤探究点1材料与社会P205“材料与社会”。
你知道材料与社会发展的关系吗?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。
你知道哪些以材料应用划分的历史时代呢?人类经历过旧石器时代、新石器时代和青铜器时代。
我国在材料发展的历史中有何重要贡献?我国是最早掌握青铜冶炼技术的国家之一,青铜的利用让人类进入了青铜器时代。
探究点2材料的导电性P206“材料的导电性……锗和砷化镓等。
”根据材料的导电性,材料可分为哪些类呢?材料可分为导体、半导体和绝缘体三大类。
根据你对材料的了解,你能列举一些材料,并说出它们所属的类别吗?金、银、铜、铁等金属属于导体;纸片、干燥的木头、玻璃、橡胶等属于绝缘体;硅、锗和砷化镓等属于半导体。
材料的导电性是由材料内部电子的运动状况决定的。
P206“导体与绝缘体……将设计的电路画在右边的方框中。
”为了检验待测材料是导体还是绝缘体,需要准备哪些实验器材?需要组成一个完整的电路,电源、灯泡、导线和开关是必不可少的实验器材。
沪科版九年级物理全册教案203材料的开发和利用-图文
沪科版九年级物理全册教案203材料的开发和利用-图文第三节材料的开发和利用教学目标1．知识与技能（1）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。
（2）知道导体、绝缘体、半导体导电性能的差异，知道半导体二极管的单向导电性。
（3）知道超导材料是一种电阻为零的材料，知道超导材料具有超导磁悬浮的特性，了解纳米材料的有关知识。
2．过程与方法通过探究实验认识导体、绝缘体、半导体二极管的电气特性；了解超导材料与纳米材料的特性及应用前景。
3．情感、态度与价值观了解半导体材料的广泛使用及其对科学、社会的促进作用．教学准备实验器材：电源、灯泡、导线、若干待测材料（如铜、铁、铝等导体，酸、碱、盐的水溶液，纯水、自来水，玻璃、橡胶、铅笔杆、塑料圆珠笔杆等）、接线板、接线柱（或带导线的金属夹）、开关、电阻、半导体二极管、光电二极管、热敏电阻、发光二极管、三极管及集成电路。
酒精灯、电磁继电器进行新课如右图甲，闭合开关灯不亮．用酒精灯给玻璃加热到红炽状态，小灯泡发光(如图乙)．这一现象说明了什么玻璃在通常情况下是相当好的绝缘体．当对其加热到红炽状态时，小灯泡发光，表明玻璃变成导体了。
2.半导体元件（1）展示各种半导体元件：半导体二极管、光电二极管、热敏电阻、发光二极管、三极管及集成电路等（2）演示实验：探究半导体二极管单向导电特性仪器与器材：电源、半导体二极管V、电阻R、灯泡、导线、接线板、接线柱．实验电路，如右图所示．步骤：(1)取一个电阻R和一个半导体二极管V，分别接成如图中(a)、(b)所示电路．闭合开关，观察灯泡发光情况．(2)把电池的正、负极互相调换后，将变成如图中(c)、(d)所示的电路．闭合开关，观察灯泡发光情况．分析得出结论（3）半导体的应用1）让学生看课本P148—149页，通过“太阳能电池、条形码扫描器、微处理器、机器人”等内容，了解半导体的应用。
2）演示实验：光控照明电路思路与技巧：根据光电二极管的特性，光照射光电二极管时，光电二极管导通，被控制的灯泡发光，此时的光电二极管相当于一个开关．其原理图如图甲．但光电二极管的工作电流较小，直接将光电二极管与灯泡串联，容易烧坏光电二极管；因此，电路设计应运用电磁继电器以小电流控制大电流．其设计图如图乙三、开发新材料1.超导材料（1）超导材料是一种电阻为零的材料。
新沪科版九年级物理全一册《二十章 能源、材料与社会 第二节 能源的开发和利用》教案_0
一、教学目标1. 知识与技能：(1) 通过学习了解什么是能源。
知道哪些属于可再生能源，哪些属于不可再生能源。
知道能源与人类社会密切相关，但需要不断开发和利用新能源以解决能源的供需矛盾和环境问题。
(2) 知道能源与人类生存和社会发展密切相关，知道人类发现、开发、利用能源的历史，就是其认识自然、理解自然的历史，并能通过。
(3) 了解能源的利用和开发在推动社会进步的同时，带来了能源危机，也造成了对环境的污染和生态的破坏，学会辨证的思考问题、学会关注自然、关注社会。
2. 过程与方法：(1) 能在实验和探究中发现、提出问题，并能制定简单的实验方案(2) 在讨论、评估、交流中能用书面和口头表明自己的观点，能利用互联网工具搜集相关资料3. 情感态度与价值观：了解能源的利用和开发在推动社会进步的同时，带来了能源危机，也造成了对环境的污染和生态的破坏，学会辨证的思考问题、学会关注自然、关注社会。
二、课时安排2 课时三、教学重点（1）能源、常规能源、可再生能源的教学；知道新能源的种类;知道新能源的用途（2）能源和环境之间的关系四、教学难点新能源的特点五、教学过程（一）导入新课我们已经认识了各种形式的能，在日常生活中做饭、照明、取暖等需要能量。
在工厂里机器的运转、在公路上汽车等交通工具的动力的产生等都需要能量。
人类自身生命的运动、生长也需要能量……人类生活的一切活动都离不开能量，没有能量，人类将无法生存！今天我们来研究能源的开发和利用。
（二）讲授新课一.能源与社会1. 请学生列举，生活中所使用的能源。
（如衣、食、住、行都离不开能源，若学生基础更好，会举例电荒、石油危机等现象。
）然后通过讨论使学生切实体会到人类的生活离不开能源。
能源的种类是多种多样的。
煤、石油、天然气等都是埋藏在地底下能够提供能量的物质，通常被称为矿物质能源（有时也称为化石能源），这三种能源是当今世界一次能源的三大支柱2. 请说出什么是不可再生能源和可再生能源，并举例。
20.3材料的开发和利用教案2023-2024学年沪科版九年级物理全一册
教案：20.3 材料的开发和利用一、教学内容本节课的教学内容来自沪科版九年级物理全一册，第20章第3节“材料的开发和利用”。
本节课的主要内容有：1. 了解不同材料的性质和特点；2. 掌握材料的分类和命名方法；3. 学会根据实际需要选择合适的材料；4. 探究材料的开发和利用方法。
二、教学目标1. 了解不同材料的性质和特点，能正确分类和命名材料；2. 学会根据实际需要选择合适的材料，提高生活和学习中的实际操作能力；3. 培养学生的探究能力和团队协作精神，学会与人沟通交流。
三、教学难点与重点1. 教学难点：材料分类和命名方法，材料的开发和利用方法；2. 教学重点：了解不同材料的性质和特点，学会选择合适的材料。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、实物模型、样品材料；2. 学具：笔记本、彩色笔、学习资料。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示一些日常生活中的物品，如塑料瓶、金属勺、纸张等，让学生观察并思考这些物品由什么材料制成，有什么特点。
2. 知识讲解：介绍不同材料的性质和特点，如塑料的耐腐蚀性、金属的导电性、纸张的轻便性等。
讲解材料的分类和命名方法，如有机材料、无机材料、金属材料、非金属材料等。
4. 随堂练习：让学生分组讨论，每组设计一个实验，探究材料的开发和利用。
如：用废旧物品制作一个有用的物品，如简易笔筒、花瓶等。
六、板书设计1. 材料的性质和特点；2. 材料的分类和命名；3. 材料的开发和利用方法。
七、作业设计1. 列举几种常见的材料，并说明它们的性质和特点；2. 根据实际需要，选择合适的材料制作一个物品，并说明选材理由；八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课的教学效果如何，学生是否能掌握材料的性质和特点，是否能正确分类和命名材料，是否能运用所学知识解决实际问题；2. 拓展延伸：让学生调查生活中材料的利用情况，了解材料的回收和再利用现状，思考如何提高材料的利用率，减少环境污染。
重点和难点解析一、材料分类和命名方法1. 材料的分类材料可以根据其组成和性质分为若干大类，常见的分类方法包括：无机材料：如金属、陶瓷、玻璃等，通常具有较高的硬度和耐热性。
九年级物理全册第二十章第三节材料的开发和利用第2课时开发新材料教案沪科版
第2课时开发新材料【教学目标】一、知识与技能1.知道超导磁浮现象2.知道超导体的零电阻特性的应用3.了解纳米材料，知道纳米材料的相关应用二、过程与方法1.能在物理学习过程中发现一些问题，有初步的提出问题的能力2.结合超导体和纳米材料的应用，能书面或口头表述自己的观点，初步具有评估和听取反馈意见的意识，有初步的信息交流能力三、情感、态度与价值观1.具有对科学的求知欲，勇于探究日常用品或新器件中物理学原理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识.乐于参与观察、实验、制作、调查等科学实践活动.2.有将科学服务于人类的意识，有理想，有抱负，热爱祖国，有振兴中华的使命感与责任感.【教学重点】超导体、纳米材料的特性和应用【教学难点】超导体和纳米材料的性能【教具准备】多媒体课件【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【新课引入】师:1.同学们，前一节课我们学习了材料与社会、半导体的特性和应用，知道材料可以给我们的生产和日常生活带来很多方便，大大提高我们生活的质量，那么，如何开发新材料来更好地为人类服务，下面我们就来学习:开发新材料.【预习指导】阅读课本P207 -209文字内容和插图，把基本概念、规律以及超导体、纳米材料的用途用双色笔做上记号，并完成“学案”中“课前预习”部分，然后各小组内部交流讨论，提出预习疑问，学科组长做好记录，准备展示.【课堂导学】知识点1 超导材料一、学生小组内部讨论交流，回答下列问题，教师指导.师:1.什么是超导现象？什么是超导材料？生:1.材料温度降低到一定时，电阻降低到几乎为零的现象叫超导现象，发生超导现象的材料叫超导材料.师:2.利用超导体做输电线实现远距离输电有什么好处?生：2.可以实现远距离大功率输电，因为超导输电线可以无损耗地输送极大的电流.师:3.迈斯纳和奥林菲尔德发现的超导磁浮现象有什么重大意义？生:3.用超导体可以实现交通工具的无摩擦运行，大大提高交通工具的运行速度.[重难点点拨]超导材料是一种电阻为零的材料.(1)超导现象:一些材料，当温度降到某一值时，电阻变为零的现象.(2)超导体:能够发生超导现象的物质.思维拓展教师引导学生完成对应课时中思维拓展题目，并进行讲解知识点2 纳米材料二、学生小组内部讨论交流，回答下列问题，教师指导点拨师:1.什么是纳米材料？纳米材料有哪些特殊性能？生:1.合成材料的基本单元大小限制在1……100nm范围内的材料是纳米材料，其基本单元的尺度小，可以大大提高材料的强度和硬度，降低烧结温度，提高材料的磁性等.师:2.谈谈你对利用纳米材料的性能来改善人们生活的设想和建议？师:2.研制纳米尺度的微小机器，缩小计算机芯片的体积，做量子磁盘等，合理即可.师:3.有人设想:用纳米材料制造机器人进入人体内,“吃掉“人体内的病毒，你认为可行吗？生:3.可行.[要点归纳]纳米材料：（1）“纳米”是长度单位，lnm = 10-9m. (2)纳米材料统指合成材料的基本单元大小限制在1〜100nm范围的材料.（3)特性：特殊的力学性质、热学性质、光学性质和磁学性质等.（4)应用：大大提高材料的强度、硬度，降低烧结温度，提高材料的磁性等.思维拓展教师引导学生完成对应课时中思维拓展题目，并进行讲解[课堂小结]教师指导学生归纳总结本节课学到了什么1.超导材料:(1)超导材料是一种电阻为零的材料.温度降到某一数值时，电阻值突然变为零的现象叫超导现象.(2)特征:超导材料在超低温下具有超导磁浮现象和零电阻性.（3)应用:能源方面实现远距离、大功率输电;交通运输方面实现交通工具的无摩擦运行.2.纳米材料:（1)纳米材料统指合成材料的基本单元大小限制在1〜100nm范围的材料.（2)特性:特殊的力学性质、热学性质、光学性质和磁学性质等.（3)应用:大大提高材料的强度、硬度，降低烧结温度，提高材料的磁性等.3.易错点：由于对用电器的工作原理和超导材料的特点不理解，容易在超导材料的应用问题上出错.超导材料的电阻为零，电流通过超导材料不会产生热效应，但仍然有磁效应和化学效应，如超导材料制成的电动机仍能转动，只是不产生热．【课后作业】完成本课时对应练习并预习下一课时内容。
20.3材料的开发和利用教学设计2023-2024学年沪科版物理九年级全一册
20.3材料的开发和利用教学设计一、教学内容1. 了解不同材料的性质和特点，包括金属、非金属、复合材料等。
2. 掌握材料的分类方法，能够对常见材料进行归类。
3. 学习材料的开发和利用，了解其对人类社会发展的影响。
4. 通过实例分析，培养学生的实践能力和创新意识。
二、教学目标1. 让学生掌握材料的分类方法和性质特点，能够对常见材料进行识别和分类。
2. 通过学习材料的开发和利用，使学生认识到材料科学对人类社会的重要性，培养学生的社会责任感。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提高学生的实践和创新能力。
三、教学难点与重点重点：材料的分类方法，材料的性质和特点。
难点：材料的开发和利用，实践能力和创新意识的培养。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件，实物模型，分类卡片。
学具：笔记本，彩色笔，分类卡片。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示一些日常生活中的物品，如塑料瓶、金属勺、纸张等，让学生观察并思考这些物品属于哪种材料。
2. 知识讲解：介绍材料的分类方法和性质特点，如金属、非金属、复合材料等。
3. 实例分析：分析一些成功应用材料开发的实例，如飞机制造、手机发展等，让学生了解材料科学对人类社会的影响。
4. 小组讨论：让学生分成小组，讨论如何利用所学的材料知识解决实际问题，如设计一种适合户外活动的材料等。
6. 随堂练习：布置一些有关材料分类和性质的练习题，让学生巩固所学知识。
六、板书设计1. 材料分类方法2. 金属材料的性质特点3. 非金属材料的性质特点4. 复合材料的性质特点5. 材料的开发和利用七、作业设计1. 请列举出五种常见的材料，并说明它们分别属于哪种类型。
答案：塑料、金属、木材、玻璃、橡胶等。
2. 请举出一个利用材料开发的实例，并说明它对人类社会的影响。
答案：如飞机制造，利用轻质高强度的复合材料，使得飞机更加安全、高效、节能。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：回顾本节课的教学效果，检查学生对材料知识的掌握程度，思考如何改进教学方法，提高学生的实践和创新能力。
沪科版九年级全册 物理 教案 20.3材料的开发与利用
课题：第三节材料的开发和利用
问题1：实验探究：物质的导电性
实验电路如图所示。
请思考：
（1）实验中你是
如何确定待测材
料是导体还是绝
缘体的？
（2）你能利用桌上的实验器材设计实验来证明哪些物质容易导电？
小结：观察灯泡是否发光，若发光，则接入电路中的材料为导体，反之为绝缘体；按材料的导电性能，材料可分为三大类：（1）导体――容易导电的物质；（2）绝缘体――不容易导电的物质；（3）半导体――导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。
问题2：导体容易导电、绝缘体不容易导电的原因是什么？
问题3：处理例2和变式练习2
例2：【解析】家庭电路中常用的白炽灯泡和灯头，灯头后盖、玻璃泡讨论：如何检测材料的导电能力，怎样用桌上的实验器材设计并进行实验，找出容易导电和不容易导电的物体（导体和绝缘体）。
利用学生对二极管导电性的验证（有的说导电，有的说不导电）说明有些材料的单向导电性（半导体）。
阅读教材P206，交流讨论后回答。
老师也可将导体范围扩展到酸、碱、盐溶液，从有无可自由移动的电荷角度强调。
初中物理沪科版九年级全册《20.3 材料的开发和利用》优质课公开课课件省级比赛获奖课件
.
电阻
超导转变 TC
. 超导磁悬浮
. 1～100nm
超导临界
.
.
超导磁悬浮
电阻为零 电能
材料
常见材料
弹性 硬度 延展性
半导体材料
导体 半导体 绝缘体
应用
二极管 三极管
探索新材料
超
纳
导
米
材
材
料
料
聪明出于勤奋，天才在于积累。 ——华罗庚
纳米颗粒材料
. .
录音带、录像带和磁盘等都是采用磁性颗粒作为磁记录介 质。随着社会的信息化，要求信息储存量大、信息处理速 度高，推动着磁记录密度日益提高，促使磁记录用的磁性 颗粒尺寸趋于超微化。
纳米机械零件
药物做成纳米颗粒
纳 米 镜 面
将来人们可以用纳米技术 一个一个地将原子组装起 来制成各种纳米机器
纳米衣服不用洗、“纳米水”喝出健康……从上 世纪90年代起，实验室里的尖端科技纳米技术一下子 被媒体推到了市民面前，纳米的物理性能与化学性质 就会较原来有意想不到的巨变，这些“巨变”正在生 物学、材料学、信息技术等各个领域展开，它们将对 人类未来的生活产生重大影响。
导体： 容易导电的材料是导体
应用： 通导电流、传输电能
绝缘体： 不容易导电的材料是绝缘体
应用：操作电力工具时保护人身安全〈橡胶手 套〉,而且防电路短路〈电线绝缘层〉等
半导体：导电能力介于导体和半导体之间。
应用： 制成二极管、三极管及集成电路。 半导体二极管有单向导电性，半导体三极管可 以用来放大电信号
实物图
操作 现象 结论
发 光 二 极
A 接 正
二 极 发光
管
B 管 二极
接 发 管具
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目标确定的依据 3. 中招考点分析
新材料是新课程的一个亮点，从整个评价的角度 来讲这部分知识的要求都比较低，属于一般考点， 主要考察学生知识面。这部分知识中招考试占 1—2分，只要求学生常识性的了解一些新材料在 现代社会中的应用即可，不要超出课标要求
目标确定的依据 4. 学情分析
教学活动
自学检测二
1.分组实验： 探究导体与绝缘体 2.分组实验： 同学们自己设计实验电路探 究半导体二极管的单向导电性 3.教师指导学生自己动手并进行实验3.。 得出结论
评价要点
1、学生通过实验能完整叙述 2 、至少 90﹪ 的学生通过实验，能用准 确的语言说出导体与绝缘体的特点、 半导体二极管的单向导电性
目标确定的依据
课程标准相关要求
1 .初步了解导体、半导体、绝缘体的一些特点。 2. 初步了解超导体的一些特点
3. 初步了解纳米材料的应用和发展前景
目标确定的依据 2. 教材分析
本节内容是以“材料”为线索，内容主要有 三部分：材料与社会、材料的导电性和开发 新材料。根据课程“从生活走向物理，从物 理走向社会”的基本理念，引导学生从身边 认识各种材料，让学生觉得物理就在身边， 对物理产生亲切感。同时教材还介绍了探索
2.超导材料的应用
、
、
等
评价要点
学生通过自学能用准确的语言叙述问题中超 导材料及纳米材料 。
要点归纳
1、超导材料是一种电阻为零的材料 2、纳米材料统指制成材料的基本单元，大小限 制在1—100nm范围的材料
小 结
1.梳理本节知识，参与讨论、总结，指 出重点、难点。
2.指出在学习过程中遇到的困难以及解 决问题的方法
1 、小组代表用自己的语言完整地说出 材料的发展简史。 2、至少90﹪的学生能归纳结论。
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第3节材料的开发和利用
【教学目标】
知识与技能
1.初步了解纳米材料、半导体材料、超导材料、隐性材料的一些特点、应用及发展前景。
过程与方法
2.经历上网、进图书室、做社会调查收集资料的过程，感悟新材料的发展对人类生活和社会发展带来的影响。
情感态度与价值观
3.通过了解新材料的一些知识，体验科学技术的神奇力量，激发学生学习的积极性。
【教学重难点】
教学重点：让学生通过上网、进图书馆等方式去了解新材料的性能及运用。
教学难点：造条件让学生了解更多关于新材料及其应用的信息，培养学生用多样化的学习方式进行学习的习惯。
【导学过程】
【创设情景，引入新课】
引入新课: 师：在前面学习测量时学习到了一些常用的单位，我们学过的最小的长度单位是什么？
生：纳米
师：纳米与米的换算关系是怎样的？
生：1nm=10-9m
【自主预习案】
1、1m = nm 1nm= m
2、新材料
（1）纳米材料：纳米是单位，大小为 m。
当材料的微粒小到尺寸时，材料的就会发生显著变化。
比如纳米陶瓷材料可在室温下任意弯曲；纳米复合材料对光的反射率低，能吸收电磁波，可用作隐形飞机的涂层。
（2）半导体材料：导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称为,比如。
用半导体材料制成的晶体二极管具有的属性。
半导体应用广泛：小到电子表、数码照相机、电视机；大到汽车、火车、飞机、宇宙飞船。
（3）超导材料：对于某些材料，当温度降至一定低温时，其电阻会，电流几乎通行无阻，材料的这种特性称为。
这种材料的应用前景非常宽广，若用它来输电能
1、关于纳米技术，下列说法错误的是（）
A、纳米是一个长度单位，符号为“nm”
B、人们在纳米尺度内发现很多新的现象，给技术带来很多新进展
C、纳米技术是现代科学技术的前沿之一，我国在这方面的研究具有世界先进水平
D、所有高科技术产品都与纳米技术有关
2、下列材料属于超导体的是（）
A、导电性能在导体和绝缘体之间的材料
B、强度和硬度都是很高的材料
C、温度降到足够低时电阻为零的材料
D、由很小的基本单元制成的材料
3、半导体的导电能力介于之间。
半导体二极管具有性质。
4、超导材料是一种电阻为零的材料，假若人们能找到在常温下的超导材料制成远距离输电
线，发挥你的想象力，说说用超导材料制作远程输电线的好处。
5、08年4月，美国《科学》杂志发表“新超导体将中国物理学家推到最前沿”的评述。
这表明，在新超导体研究领域，我国取得了令人瞩目的成就。
假如人们已研制处常温下的超导体，则可以用它制作（）
A、家用保险丝
B、白炽灯泡的灯丝
C、电炉的电阻丝
D、远距离输电导线
6、有一种“隐形飞机”，可以有效避开雷达的探测，秘密之一在于它的表面有一层特殊材料，这种材料能够（增强、减弱）对电磁波的吸收作用；秘密之二在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够（增强、减弱）反射回雷达设备的电磁波。