《新材料及其应用》

《新材料及其应用》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）了解新材料的种类和特点，如纳米材料、超导材料、形状记忆合金等。

（2）理解新材料在现代科技和生活中的应用实例。

2、过程与方法目标（1）通过查阅资料、观看视频等方式，培养学生获取信息和处理信息的能力。

（2）通过小组讨论和案例分析，提高学生的合作学习能力和解决问题的能力。

3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对新材料的兴趣和探索欲望，培养学生的创新精神。

（2）使学生认识到新材料的发展对社会进步的重要性，增强学生的社会责任感。

二、教学重难点1、教学重点（1）常见新材料的特点和应用。

（2）培养学生对新材料的认识和理解能力。

2、教学难点（1）新材料的原理和性能的理解。

（2）引导学生对新材料发展的思考和创新。

三、教学方法1、讲授法讲解新材料的基本概念、特点和应用，使学生对新知识有初步的了解。

2、讨论法组织学生针对特定的新材料应用案例进行讨论，激发学生的思维，培养合作学习能力。

3、演示法通过多媒体展示新材料的图片、视频等资料，增强学生的感性认识。

4、探究法引导学生自主探究新材料在生活中的应用，培养学生的自主学习能力和创新思维。

四、教学过程通过展示一些现代高科技产品，如智能手机、电动汽车、航空航天设备等，提问学生这些产品中可能用到了哪些新材料，从而引出本节课的主题——新材料及其应用。

2、知识讲解（20 分钟）（1）纳米材料介绍纳米材料的定义（指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料）和特点（小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应等），举例说明纳米材料在涂料、医学、电子等领域的应用，如纳米涂料具有更强的耐腐蚀性和耐磨性，纳米药物能够更精准地到达病灶部位。

（2）超导材料讲解超导材料的概念（在特定温度下电阻为零的材料）和超导现象的发现历程，重点阐述超导材料在能源传输、磁悬浮列车等方面的应用优势，如超导电缆能够大大降低电能传输过程中的损耗，磁悬浮列车利用超导磁体能够实现高速、平稳运行。

【课题】新材料及其应用【学习目标】1、了解纳米材料、“绿色”能源、记忆合金等新材料及应用.2 、经历上网查资料了解新材料的过程.3、通过了解新材料的应用及新的前景，激发学习兴趣，扩展视野。

【重点难点】纳米材料、“绿色”能源、记忆合金等新材料及应用。

【探究指导】“物理宫殿”：1.纳米材料（1）某些物质的尺度加工到1～100nm，它的物理性质或者化学性能与较大尺度时相比，发生了异常变化，这些物质组成的材料为纳米材料；（2）纳米技术的应用：纳米技术在工业、农业、能源、环保、医疗、国家安全等各个方面都有广泛的应用，如图2.4-1，我国和世界其他国家都在竞相开发纳米产品.图2.4-2是1993年中国科学院北京真空物理实验室自行操纵原子写出的“中国”二字，标志着我国开始在世界纳米领域占有一席之地.如：洗衣机桶的表面上用了纳米尺度的氧化硅微粒和金属离子的组合，就具有抑制细菌生长的功能；普通领带的表面经过纳米方法处理后会有很强的自洁性能，不沾水也不沾油；陶瓷中加了纳米陶瓷粉就具有一定的可韧性，如果用它制造发动机的缸体，汽车会跑得更快.图2.4-22.“绿色”能源新材料能制成各种高效的“绿色”能源.以电源为例，长期以来使用的干电池较轻便，但只能用一次，丢弃后会污染环境；铅蓄电池能反复使用，但又太笨重；而新材料做成的锂电池是有体积小、质量轻、能够多次充电、对环境污染小等特点，已经图2.4-1 纳米材料的应用领域被广泛地用于移动通信、小型摄像机等设备上（如图2.4-3）；硅光电池能够把太阳能直接转换成电能，并且完全不会造成污染，它广泛应用于人造卫星和照明（如图2.4-4）.图2.4-3 图2.4-4 太阳能汽车的上表面覆盖着很多硅光电池.3.记忆合金（1）有些合金在加热时能像弹簧一样被拉长和扭曲，冷却后可以保持这个形状不变；当再次加热时，它们又恢复到被拉长或扭曲前的形状.这种合金叫做形状记忆合金；（2）主要成分是：镍和钛；（3）物理特性：当温度达到某一数值时，材料内部的晶体结构会发生变化，从而导致了外形的变化；（4）应用：如将记忆合金制成的弹簧安装在热水器的出水阀门内，当水温超过某一温度（例如80℃）时，弹簧自动伸长，将阀门关闭而停止出水，避免发生烫伤人的事故（如图2.4-5）.图2.4-5探究体验不同的材料具有不同的物理性质，如导热性、导电性、磁性、密度、弹性、硬度、延展性等等.下面探究材料的硬度.探究器材 自选若干待测材料，如肥皂、泥块、塑料、铝片、陶瓷片等. 探究过程 ①组成如图2.4-7装置；图2.4-7 材料硬度测量示意图②将被测材料置于一个空心竖直管的底部，从管的顶部释放一钢钉，钢钉作用在该材料上会产生一个小小的凹痕；③从凹痕的大小和深度，判断材料的硬度并排序.分析与结论 材料有软有硬，较硬的材料能使较软的材料产生 ，材料的硬度不同， 不一样.探究点拨 材料的区分可根据材料的不同性质，通过比较进行区分.快乐套餐1.你认为所有的材料达到纳米尺度就一定是纳米材料，或者说一定具备纳米效应吗（ ）A.是B.不是C.目前还不知道 2.上海磁悬浮列车在2003年元旦前一天运行成功，这标志着我国在这个领域已达到世界先进水平，备受世人瞩目.磁悬浮列车中用到下列哪种材料（ ）A.超导材料B.纳米材料C.记忆合金D.隐形材料3.在我国“三星堆遗址”的出土文物中，发现了用极薄的金箔贴饰的精美“金器”.黄金可以被做成极薄的金箔，主要是因为黄金的（ ）A.延展性好B.硬度大C.弹性好D.密度大4.当材料的微粒小到纳米尺寸时，材料的性能就会发生显著的变化，这就是 的特性，如图2.4-8，黄金在正常情况下呈金黄色，而它的纳米颗粒却变成了黑色，尺寸越小，颜色越深，且 显著下降.还有银白色的铂（白金）在纳米尺寸下变成了铂黑，金属铬变成铬黑.利用纳米的这种特殊的光学性质可以制成高效率的光热、光电转换材料将太阳能转变为 能、 能.图2.4-85.光电池是一种把 能转化为 能的电池.硅光电池是一种典型的光电池，它的主要中分用 制成，这种电池性能 、使用寿命 ，已广泛用到电子计算器、收音机、玩具等方面，在人造卫星和其他太空仪器上也用它做电源.6.锂是密度最小的一种金属，为 kg/cm 3.一个锂电池的体积为8.5cm 3，它的质量为 g.锂电池的特点是 小、 轻、能够多次 、对环境污染 等特点，已经被广泛应用于 、 等设备上.7.科普展览会上有一种神奇的金属花，它的花瓣是用一种特殊的金属片——记忆合金制成的（如图2.4-9）.它具有记忆能力，灯光一照它会 ，如 图（填“左”或“右”），关上灯又会 ，如 图（填“左”或“右”）.8.某班同学进行“使用塑料的利与弊”的辩论.甲方认为“利大于弊”，理由是：大部分塑料的抗腐蚀能力强，不与酸或碱反应等；乙方认为“弊大于利”，理由是：回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上不合算等，你愿意加入 方（填“甲”或“乙”），并写出另一条理由 .图 2.4-9 记忆合金“花朵”图 2.4-109.如图2.4-10，用形状记忆合金可制成月面天线.发射前，天线先被压缩成小球团，到达月球表面后，它为什么能展开成正常工作的半球面状呢？话题：纳米材料的应用前景胖胖：老师，您能介绍一下纳米材料在实际中的应用吗？老师：纳米材料的应用非常广泛，具体概括为以下几点：1.在陶瓷领域的应用.随着纳米技术的广泛应用，纳米陶瓷随之产生，它在1600℃高温下能像橡皮泥那样柔软，在室温下也能自由弯曲.因而克服了陶瓷的脆性，使陶瓷具有像金属一样的柔软性和可加工性.2.用纳米技术可以实现天梯.2002年3月中央电视台新闻联播曾做过报道：科学家能够造出天梯，地点选在太平洋上.用来做天梯的材料就是碳纳米管.这种材料从1991年被发现以来，就一直被誉为未来的材料.碳纳米管在强度上大约比钢强100倍，其传热性能优于所有已知的其他材料.它有良好的导电性，在常温下导电时，几乎不产生电阻，科学家合成的碳纳米材料在室温下能储存和凝聚大量的氢气，用于燃料电池以驱动汽车等.它为“清洁能源”——氢能的开发、利用提供了良好条件.3.在医学上的应用.用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可立即搜索并攻击癌细胞或修补受伤组织：在人体器官表面涂上某些纳米粒子可防止器官移植后的排异反应.在生物医学方面，纳米科技更是潜力巨大.纳米技术可以在微小尺度里重新排列遗传密码，基因生物制作技术就是典型的纳米和基因生物学结合的产物.人类可以利用基因芯片迅速查出自己基因密码中的错误，并迅速利用纳米技术进行修正，使人类消灭各种遗传缺陷的理想得以真正实现.仿生学将是纳米技术大展宏图的领域，人类可以制造出细胞内工作的机器人。

新材料及其应用
新材料是指具有新的结构、性能和用途的材料，是现代科技发展的重要支撑。

随着科技的不断进步和社会的不断发展，新材料的研究和应用已成为当前科技领域的热点之一。

新材料的应用领域涉及到诸多行业，如航空航天、电子信息、生物医药、新能源等，对推动产业升级、促进经济发展起着重要作用。

在航空航天领域，新材料的应用可以大大减轻飞机的重量，提高飞行效率，降
低燃料消耗，减少碳排放。

例如，碳纤维复合材料具有高强度、高刚度、低密度等优点，被广泛应用于飞机机身、机翼等部件，大大提高了飞机的整体性能。

在电子信息领域，新材料的应用可以大大提高电子器件的性能和稳定性。

例如，石墨烯作为一种新型的碳材料，具有优异的导电性能和热导性能，被广泛应用于电子器件中，可以大大提高电子器件的工作效率和稳定性。

在生物医药领域，新材料的应用可以大大提高医疗器械的安全性和舒适性。

例如，生物可降解材料在医疗器械中的应用，可以避免二次手术取出植入物的痛苦，降低了医疗费用，提高了患者的生活质量。

在新能源领域，新材料的应用可以大大提高能源的利用效率和环保性。

例如，
太阳能电池板采用光伏材料，可以将太阳能直接转化为电能，实现清洁能源的利用，减少了对传统能源的依赖，对环境保护起到了重要作用。

总的来说，新材料的研究和应用对推动科技进步、促进产业发展、改善人民生
活起着重要作用。

随着科技的不断进步，相信新材料的研究和应用将会迎来更加广阔的发展前景，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。

《新材料及其应用》一、单选题:2.下列关于半导体、超导体的说法中，正确的是（）A.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，可制作二极管B.半导体的导电性能良好，可制作远距离输电导线C.超导体是一种电阻很大的材料D.超导体的电阻为零，没有实际用途5.《舌尖上的中国》让海内外观众领略了中华饮食之美，下列对厨房中的现象解释不合理的是（）A.能闻到饭菜的香味是分子扩散的结果B.抽油烟机能吸走厨房内的油烟是因为抽油烟机内部气体流速快气压小C.电饭煲的发热体是用超导材料制成的D.拎油瓶时手握住瓶颈没滑落的原因是：手给油瓶的摩擦力与油瓶受到的重力是一对平衡力二、填空题:11.如图所示，老师将废弃灯泡的玻璃外壳小心打碎，留下灯头和固定两根引线的玻璃心，将与之相连的灯丝去掉，利用灯头把玻璃心与一盏“220V40W”的灯泡串联接入家庭电路中，此时灯泡 ______ （选填“能”或“不能”）发光．然后用酒精灯加热玻璃心，当玻璃心发黄变红时，灯泡 ______ （选填“能”或“不能”）发光．这时移走酒精灯，灯泡 ______ （选填“能”或“不能”）发光．这个实验说明常温下的玻璃是 ______ ，高温下的玻璃变成了 ______ ．某些物质在温度极低时，电阻会变成零，这就是 ______ 现象．12.电阻与导体自身的 ______ 、横截面积和长度有关，当温度降低到-273℃附近时，某些导体的电阻会变成零，这种现象称为 ______ 现象．13.核电站的核反应堆内部发生的是核 ______ （选填“聚变”或“裂变”）；太阳能电池板是用 ______ 材料制成的（选填“超导体”或“半导体”）．3G手机可以上网，其信息是依靠 ______ 传递的．在天然气、汽油、太阳能等中，既是新能源，又是可再生的能源有 ______ ．在纳米材料、半导体材料、超导材料、隐性材料、形状记忆合金等新材料中，最适宜用来制作输电线的是 ______ ．15.电视机有许多电子原件，其中的半导体二极管具有 ______ 性；电视机荧光屏上经常有许多灰尘．这主要是因为荧光屏带了电荷，能够 ______ 轻小物体．16.就导电性能来说，有些物质如硅、锗等，其导电性能介于导体和绝缘体之间，称作______ ．某些物质在温度极低时，电阻会变成零，这就是 ______ 现象．三、实验探究题:17.中国科技馆里有一个“颜色屋”，如图甲所示，屋内摆放着家具，墙上有“光影之绚”四个大字．（1）“颜色屋”内的灯光颜色会在白、红、蓝、绿之间变化，家具在不同颜色灯光的照射下，呈现出的色彩是 ______ 的．（选填“变化”或“不变”）（2）图乙为白光通过三棱镜后发生色散现象，这说明白光是由 ______ 组成的；（3）在各种色光中红光波长最长，紫光波长最短．红光能传得很远，因此用红灯表示危险的信号效果明显．红光的波长在630nm至780nm之间．则630nm= ______ m．四、计算题:18.果汁也能做电池．先向杯中倒入芭乐汁，再把分别接有导线的铜棒和铝棒插入芭乐汁中，作为电池的正负极，如图所示，一个芭乐电池就做成了．那么芭乐电池的正极是铜棒还是铝棒呢？给你电流表、电压表、低压发光二极管、开关各一个，导线若干，请选择其中合适的器材设计-个实验方案进行探究．（也可画图辅助说明）19.阅读下面的短文，回答问题．半导体冰箱半导体冰箱，也称之为电子冰箱．是一种在制冷原理上与普通冰箱完全不同的产品．简单结构为：将P型半导体，N型半导体，以及铜板，铜导线连成一个回路，铜板和导线只起导电作用，回路由12V直流电供电，接通电流后，一个接点变冷（冰箱内部），另一个接头散热（冰箱后面散热器）．P型半导体和N型半导体，除了可以用于各种电子元件外，还可以用作制冷材料，如图是一个半导体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，此时电路的电路流方向是从N型半导体铜片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型半导体铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气释放热量，铜片B会从空气吸收热量．由于半个制冷单元制冷量小，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置于电冰箱的 ______ ，铜片B置于电冰箱 ______ （前两空选填“箱内”、“箱外”），这就是半导体冰箱的工作原理，若将图中的电源换成交流电源，此时电冰箱能否正常制冷？答： ______ ．（2）若将图中P型半导体与N型半导体位置互换，其它条件不变，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 ______ ．五、综合题:20.阅读下面短文：导体容易导电，绝缘体不容易导电．有一些材料，导电能力介于导体和绝缘体之间，称做半导体，除了导电能力外，半导体有许多特殊的电学性能，使它获得了多方面的重要应用．有的半导体，在受热后电阻迅速减小；反之，电阻随温度的降低而迅速地增大．利用这种半导体可以做成体积很的热敏电阻．热敏电阻可以用来测量很小X围内的温度变化，反应快，而且精度高．回答下列问题：（1）如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所在区域的温度降低，电路中电流将变 ______ （选填“大”或“小”）．（2）为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内能检测大棚内温度的变化，请用图中的器材（可增加元件）设计一个电路．21.“神舟十一号”飞船成功升入太空的壮观场景，根据你所学的物理知识，试回答下列问题．（1）神九运载火箭以液态氢为燃料的主要原因是什么？（2）当火箭加速上升时，飞船的机械能是如何变化的？（3）天宫二号是航天员宜居太空环境，照明系统用的是LED灯，是冷光源电灯（不产生热量），具有单向导电性，比天宫一号的灯更省电能，LED灯是由什么材料制成的？能量如何转化的？22.世界上重量最轻的固体金属材料可以放在蒲公英上面而不会压坏它的籽，这里说的“重量最轻”用确切的物理语言来说是指这种材料的 ______ 很小．纳米材料是由纳米颗粒用特殊设备制造的，纳米是 ______ 单位．（选填物理量的名称）23.请仔细阅读下文，并回答文后问题．纳米陶瓷纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛．贴于“神舟七号”飞船外表面的“太空”纳米陶瓷，具有永久、稳定的防静电性能，且有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点．采用氧化锆材料精制而成的纳米陶瓷刀，具有金属刀无元法比拟的优点：刀刃锋利，能切割钢铁等物质．能削出如纸一样薄的肉片；硬度高，其耐磨性是金属刀的60倍；完全无磁性；不生锈变色，健康环保；可耐各种酸碱有机物的腐蚀；为全致密材料，无孔隙、不沾污、易清洁．纳米陶瓷充分体现新世纪、新材料的绿色环保概念，是高新技术为现代入奉献的又一杰作．（1）纳米陶瓷的晶粒尺寸小于 ______ m．（2）“神舟七号”飞船与空气摩擦， ______ 能转化为内能，使飞船舱呈炽热状态时，飞船舱不至于被烧毁的原因之一是飞船外表面的陶瓷具有 ______ 的特点．（3）纳米陶瓷刀 ______ （选填“能”或“不能”）被磁化．它的耐磨性好，是因为它的 ______ 高．（4）如图所示是纳米陶瓷刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化的曲线，其中反映纳米陶瓷刀磨损特点的是曲线 ______ （填字母）．24.阅读以下材料，回答相关问题．纳米材料的小尺寸效应物质的尺度加工到1～100nm，它的物理性质或者化学性能与较大尺度时相比，会发生变化，这些物质组成的材料称为“纳米材料”．纳米材料在声、光、电、磁、热、力学等性能呈现出“新奇”的现象．随着颗粒尺寸变小，在一定条件下会引起颗粒性质改变．由此引起的宏观物理性质的变化称为“小尺寸效应”．纳米材料小尺寸效应主要表现在如下方面：（1）特殊光学性质：所有金属在纳米状态时都呈现黑色．尺寸越小颜色愈黑，银白色的铂变成铂黑，金属“金属铬变成铬黑．金属超微颗粒对光的反射率很低，通常低于l%，约几微米厚度就能完全消光．利用此特性可制造高效率光热、光电转换材料“光电转换材料，以很高效率将太阳能“太阳能转变为热能、电能“电能．还可用于红外敏感元件、红外隐身技术等．（2）特殊热学性质：通常晶体具有固定的熔点，当晶体达到纳米尺寸时却截然不同．例如：金的熔点为1064℃，而直径为10nm的金粉熔点降低到940℃，直径为5nm的金粉熔点降低到830℃．此特性可应用于粉末冶金“冶金工业．（3）特殊电学、磁学性质：纳米材料的导电性有所改变．例如：铜颗粒达到纳米尺寸就变得不能导电；通常绝缘的二氧化硅颗粒在20nm时却开始导电．此外，纳米材料呈现出超顺磁性，科学家发现鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁细菌“趋磁细菌等生物体中都存在超微磁性颗粒，使这类生物在地磁场导航下能辨别方向，具有回归的本领．（4）特殊力学性质：氟化钙纳米材料在室温下可大幅度弯曲而不断裂．研究表明，人的牙齿具有高强度，是因为它由磷酸钙“磷酸钙等纳米材料构成．呈纳“纳米金属要比传统金属硬3～5倍．金属陶瓷复合纳米材料不但强度高且韧性好，制成的刀具比金钢石制品还要坚硬．纳米材料小尺寸效应还表现在超导电性“导电性，介电性能、声学特性以及化学性能等方面．纳米技术目前已成功应用于许多领域，在工业、农业、能源、环保、医疗、国家安全等都有广泛应用，图21是1993年中国科学院真空物理实验室自行操纵原子写出的“中国”二字，标志着我国开始在世界纳米领域占有一席之地．请回答下列问题：（1）铜颗粒达到纳米尺寸就可以变成 ______ ．（选填：“导体”或“绝缘体”）（2）金属陶瓷复合纳米材料强度高且韧性好，请对此种材料提出一项可以应用于人体的设想： ______ ．（3）小东针对纳米材料的“特殊光学性质”，提出了一个问题：金属的颜色会变黑吗？请你判断这是不是一个可以探究的科学问题．答： ______ ．（4）请你针对纳米材料“特殊热学性质”，提出一个可以探究的科学问题： ______ ．25.阅读《超导体》回答问题．超导体1911年，荷兰莱顿大学的H•卡茂林•昂内斯意外地发现，将水银冷却到-268.98℃时，水银的电阻突然消失；后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相类似的低温下失去电阻的特性，由于材料的这种特殊导电性能，昂内斯称其为超导态．昂内斯由于他的这一发现获得了1913年诺贝尔奖．科学家在研究过程中，将一个铅制的圆环，放入温度低于T c=-265.97℃的空间，利用电磁感应使环内产生感应电流．结果发现，从1954年3月16日始，到1956年9月5日止，在两年半的时间内电流一直没有减小；当温度上升到高于T c时，圆环由超导状态变成正常状态，感应电流立刻消失，这就是著名的昂内斯持久电流实验．物质的温度低于它的临界温度（转变为超导的温度），这种物质才会有超导性．一般金属或合金的临界温度都很低，例如铅的临界温度是-265.97℃．要维持这么低的温度也是很困难的，这就使超导体目前只能应用在科学实验和高新技术中，而不能在日常生活和生产中普遍应用．近几十年来，各国科学家一直在努力寻找能够在室温下工作的超导材料．在这方面，我国的研究走在了世界的前列．请根据上述材料，回答下列问题：（1）超导现象是指导体在温度降低到足够低时，有些材料的 ______ 变为零的特性．（2）科学家在研究过程中，将一个铅制的圆环，放入温度低于T c=-265.97℃的空间，利用电磁感应使环内产生 ______ （选填“感应电压”或“感应电流”）（3）下面生活中哪些用电器不宜用超导材料 ______A．电视机B．笔记本C．电饭煲D．电热水器．某某省某某太平中学2017年中考物理专题复习与命题猜想：《新材料及其应用》答案和解析【答案】11.不能；能；不能；绝缘体；导体；超导12.材料；超导13.裂变；半导体14.电磁波；太阳能；超导材料15.单向导电；吸引16.半导体；超导17×10-718.解：方案一：按如答图所示连接电路，再利用开关进行试触，若电压表指针正向偏转，说明与电压表正接线柱连接的铜棒是芭乐电池的正极；若电压表反向偏转，铝棒是电池的正极．方案二：将芭乐电池的铝棒用导线和电流表的负接线柱连接，然后用与铜棒连接的导线跟电流表的正接线柱试触，如果电流表指针正向偏转，说明铜棒是电池的正极；若电流表反向偏转，铝棒是电池的正极．方案三：按如答图所示连接电路，闭合开关，若低压二极管发光，说明铜棒是电池的正极；若二极管不发光，铝棒是正极．19.箱内；箱外；不能；上升；下降20.小21.解：（1）氢的燃烧值大，完全燃烧相同质量的氢和其它燃料相比，氢放出的热量多，所以运载火箭用液态氢为燃料；（2）火箭加速上升时，火箭的速度变大，动能变大；火箭的高度增加，重力势能增加，火箭动能与重力势能的和，即机械能增加；（3）LED灯是由半导体材料制成的发光二极管组成的；LED灯工作时几乎不发热，说明电能几乎没有转化成内能，绝大部分都转化成了光能．答：（1）运载火箭以液态氢为燃料的主要原因是液态氢的热值大；（2）当火箭加速上升时，飞船的机械能增大；（3）LED灯是由半导体材料制成的；工作时电能转化为光能．22.密度；长度23.10-9；机械；耐高温；不能；硬度；c24.绝缘体；人造牙齿；不是；纳米晶体的熔点与其直径有关吗25.电阻；感应电流；D【解析】1. 解：A、LED灯的核心元件发光二极管是由半导材料制成的，不是超导体，故A错；B、电磁波可以在真空中传播，故卫星通信、移动通信是利用电磁波来传递信息的，故B正确；C、超声波和次声波都属于声波，不能在真空中传播；电磁波可以在真空中传播．故“北斗”导航是利用电磁波进行定位和导航的，故C错误；D、对于太阳能等能够源源不断的从自然界得到的能源是可再生能源，故D错误．故选B．（1）二极管是由半导体材料制成的；（2）电磁波和电流在生活中都有着广泛的应用，电磁波的应用主要是用来传递信息；（3）声波和电磁波都可以传递信息，但是声波不能在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，所以对于没有空气的情况下的信息传递一般都是通过电磁波实现的；（4）可再生能源指的是像水能、风能以及太阳能，可以长期提供或可以再生的能源．本题考查学生能源、半导体、电磁波等相关知识的掌握情况，属于基础内容的考查，比较简单．2. 解：AB、容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有一些特殊的物理性质，可制作二极管．故A正确，B错误；C、超导体的电阻为零，故C错误；D、超导体的电阻为零，也就避免了内能的损耗，适合制作远距离输电导线，故D错误．故选：A．半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有一些特殊的物理性质．超导体的电阻为零，利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作，但作远距离输电导线可以大大减小能量的损耗．本题主要考查学生对半导体、超导体材料的特点，以及应用的了解和掌握，是一道基础题．3. 解：A、电动机工作时，主要是将电能转化为机械能，所以线圈上产生的热量越少越好，故可以用超导材料制作电动机的线圈，故A不符合题意；B、远距离输电中的输电导线若用超导体材料制成，将降低输电过程中的电能损耗，节约能源，故远距离输电中的输电导线可以用超导材料制作，故B不符合题意；C、滑动变阻器的电阻丝是用来改变电阻的，所以不能用做超导材料，故C符合题意；D、磁悬浮列车主要是将电能转化为磁能，所以产生的电热越少越好，故可以用超导材料制成超导磁浮列车，故D不符合题意；故选C．解答本题需掌握：超导现象是电阻为零的现象，根据焦耳定律可知，电阻为零就不会产生电热．本题考查了几种物体的材料特点，解答本题的关键是超导体是零电阻，所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作，特别是超导体材料在输电过程中的应用可以大大降低能源损耗，提高输电效率．4. 解：A、数码相机的图象传感器是用半导体材料制成的，故A叙述正确；B、超导材料电阻为0，应用于输送电能，根据公式P=I2R可知电流一定时，电阻越小，消耗的电能就越小，故B叙述正确．C、倒车雷达是超声波的应用；电视、移动、广播电台都是利用电磁波来传递信息的，故C叙述错误；D、核电站是利用可控的核裂变释放的核能发电的，故D叙述正确．故选：C．容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体；在输电的过程中输送的功率一定，根据P=UI，输送电压越高，输送电流越小，根据P损=I2R，知损失的功率小；倒车雷达是利用超声波工作的；电视、移动、广播电台都是利用电磁波来传递信息的；核电站是利用核裂变释放的能量．本题考查的知识比较广，包含了不同的物理层面，但都属于较简单的基础知识，是我们应该注意了解和积累的．5. 解：A、据课本知识可知，能闻到饭菜的香味是分子扩散的结果，故A正确；B、由流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小，可知抽油烟机在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出，故B正确；C、电饭煲是利用电流的热效应工作的，不能用超导体来制作发热体，故C错误；D、拎油瓶时要用力握住，这是用在接触面粗糙程度一定时，增大压力的方法来增大摩擦．故D正确；故选C．（1）据分子运动论可知，分子是永不停息的做无规则运动；（2）在气体和液体中，流速越大的位置压强越小；（3）超导体是零电阻，所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作；（4）增大摩擦的方法：增大压力、增大接触面的粗糙程度．此题考查了分子运动论、流体压强与流速间的关系、超导体的应用、增大摩擦力的方法等知识，要认真分析．6. 解：A、计算机工作时要消耗电能，电能属于二次能源，故A正确；B、计算机的集成电路中使用的二极管是用半导材料制成，故B错误；C、CD、VCD和DVD光盘是利用光来进行工作的，它在光驱中利用激光头发出的光来读取信息，没有用到磁性材料，故C错误；D、计算机主机箱的后盖上有很多孔是为了散热，故D错误．故选A．（1）计算机工作时消耗一部分电能，电能转化为其他形式的能量；电能属于二次能源；（2）二极管是由半导体材料制成的；（3）光盘不属于磁性材料；（4）计算机主机箱的后盖上的小孔是为了散热．本题考查能量转化、半导体材料、磁性材料、电热等，相对比较简单，属于基础题．7. 解：A、天然气不能在短时间内形成，天然气是不可再生能源，故A错误；B、光导纤维是利用激光来传递信息的，故B错误；C、超导体电阻为零，电流流过超导体时，超导体不能发热，超导体不能用来制作电饭锅中的电热丝，故C错误；D、某某核电站是利用原子核裂变释放的核能来发电的，D正确．故选D．（1）短期内从自然界得到补充，称之为可再生能源．短期内从自然界不能得到补充的，称之为不可再生能源．（2）光导纤维是利用频率比较高的激光来传递信息的．（3）超导材料是一种电阻为零的材料，电流流过超导体时，超导体不能发热，超导体不能用来制作电饭锅中的电热丝；（4）核电站是利用核裂变释放的能量发电的．本题考查了超导体的性质、光纤通信、能源的分类、核电站的工作原理，涉及的知识点较多，是一道学科综合题，但难度不大，是一道基础题．8. 解：A、常用的各种二极管是由半导体材料制成的，在社会各领域应用广泛，所以A错误；B、超导材料的特点就是在温度很低时电阻为零，制造电子元件时，由于没有电阻，不必考虑散热问题，所以B正确；C、核电站是利用核裂变释放的能量发电的，所以C错误；D、太阳能属于可再生能源，所以D错误．故选B．（1）生活中，我们常用的各种二极管是由半导体材料制成的，在社会各领域应用广泛；（2）超导材料的特点就是在温度很低时电阻为零．当电阻为零时用超导材料传输电能可以减少热损耗，用作输电导线或制作电子元件．制造电子元件时，由于没有电阻，不必考虑散热问题；（3）核电站是利用核裂变释放的能量发电的；（4）短期内从自然界得到补充，称之为可再生能源．短期内从自然界不能得到补充的，称之为不可再生能源；太阳能、风能、地热能等属于可再生能源．本题考查了超导体的性质、半导体的应用、能源的分类、核电站的工作原理，涉及的知识点较多，是一道学科综合题，但难度不大，是一道基础题．9. 解：A、卫星通信是依靠电磁波传递信息的，故A正确；B、手机通讯利用了超声波传递信息的，故B错误；C、验钞机利用紫外线可使荧光物质发光来辨别钞票真伪，故C错误；D、超导材料的电阻为零，电流通过时不会发热，所以不能应用于电饭锅的电热丝，故D错误．故选A．（1）卫星通迅利用了电磁波来传递信息；（2）移动通迅是利用电磁波来传递信息；（3）验钞机利用了紫外线可使荧光物质发光；（4）超导材料的电阻为零，电流通过时不会发热．本题考查了卫星通迅、移动通迅的特点，紫外线的应用，超导体的特点等，都是物理学中的基础知识，难度不大．10. 解：A、核能是新能源，只要安全使用就可以开发，而不能禁止，故A错误；B、“北斗”卫星导航是利用电磁波进行定位和导航的，超声波无法在真空中传播，故B 错误；C、能够源源不断地从自然界中获得或可重复利用的能源是可再生能源，太阳能是可再生能源，故C正确；D、LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的，故D错误．故选C．（1）核能是新能源，只要安全使用就可以开发进行解答；（2）卫星导航、移动通信都是利用电磁波来传递信息的；（3）能从自然界源源不断得到的是可再生能源，一旦消耗就很难在短时间内得到补充的，是不可再生能源；（4）二极管是由半导体材料制成的．本题考查了关于能源、信息和材料等方面的一些基础知识，全面了解相关的基础知识可顺利解答．11. 解：常温下，玻璃是绝缘体，利用灯头把玻璃心与一盏“220V 40W”的灯泡串联接入家庭电路中，此时灯泡不发光；用酒精灯加热玻璃心，玻璃处于高温时变为导体，使电路连通，灯泡能发光；移走酒精灯，灯泡不能发光，说明常温下的玻璃是绝缘体，高温下的玻璃变成了导体．某些物质在温度极低时，电阻会变成零，这就是超导现象．故答案为：不能；能；不能；绝缘体；导体；超导．容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等．常见的绝缘体有陶瓷、玻。