八年级物理新材料及其应用
北师大版八年级上册物理 2.4新材料及其应用 课后习题重点练习课件
金属 D．一般金属合在一起，能制成记忆合金
【答案】C
8．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。如图所示，它 原本是开放状，后来在低温下被弯成合拢状，当灯光 照到花瓣上，它会出现如图____甲____ 的形状，关上灯后又出现如图___乙___ 的形状。(均填“甲”或“乙”)
第二章 物质世界的尺度、质量和密度
第四节 新材料及其应用
1．“纳米”是一种长度单位，1 nm＝10－9 m，纳米技术
是以1 nm～100 nm的尺度为研究对象的前沿科学，目
前我国在对纳米技术的研究方面已经跻身世界前列。
1.76×109 nm可能是( )
A．一个人的身高
B．物理课本的长度
C．一座山的高度
3．【中考•苏州】中科院苏州纳米所的科研人员近期研
制出一种超级保温材料。实验测试显示，在－60 ℃
环境中，其保温能力是棉纤维的2.8倍，这体现了该
材料( A )
A．导热性差
B．导电性好
C．硬度大
D．密度大
4．纳米技术是现代科学技术的前沿，在国际上备受重 视。利用纳米技术制造的直升机只有蜜蜂大小，在 军事侦察等领域应用尤为突出。一架蜜蜂型侦察机 长12 mm，相当于__1_.2_×__1_0_7__nm。 【解析】12 mm＝12×106 nm＝1.2×107 nm。
注：焊锡为锡铅合金，武德合金为铅、铋、锡、镉合金。 (1)分析表中数据，你能得到的结论是_将__纯__金__属__制__成__合___ _金__后__其__熔__点__降__低__。 (2)利用焊锡焊接电子元件的过程中，焊锡先___熔__化__后 __凝__固____(填物态变化名称)，这里利用了焊锡熔点 ____低____(填“高”或“低”)的物理性质。
北师大版八年级物理上册 第二章 第4节 新材料及其应用 (解析版)
第二章第4节新材料及其应用一、单选题1.碳化硅纤维是一种陶瓷纤维类材料，具有高强度、耐高温、抗腐蚀、易加工编织等特性，用做增强材料时，常与碳纤维、玻璃纤维、金属铝复合，具有耐磨损、质轻、耐疲劳等特性。
下列可以直接用碳化硅纤维来制作的是（）A. 喷气式飞机的刹车片B. 体育用品C. 过滤高温气体的滤布D. 汽车部件2.各种新材料正在提高我们的生活品质，坚硬的纳米材料一石墨烯，就是其中的一种，它几乎是完全透明的，并有着出色的导电性和导热性。
下列物体中不适合使用石墨烯制作的是（）A. 防弹衣B. 电脑元件C. 隔热手套D. 太阳能电池3.清华大学的研究人员发明一种新型陶瓷，既可以像海绵一样变形，也能像陶瓷一样隔热、绝缘，同时具有超轻、高韧性等特点这种材料适合用来制造下列哪种物品（）A. 自行车的车架B. 新型消防服C. 输电导线D. 便携式水果刀4.近年来，我国在科研领城不断取得新的突破，一些研究和应用已经步入世界先进行列。
下列研究中我国与世界先进国家还存在较大差距，需要努力追赶的是（）A. 量子科技B. 5G通信C. 北斗导航系统D. 芯片设计制造5.“智能纤维”是一种新型材料，能对外界环境和内部状态的变化做出响应．其中，相变纤维能够通过吸热、放热来实现对温度的调节；凝胶纤维能够对温度做出反应；电子纤维能够导电以及消除静电；记忆纤维能够在特定环境下恢复原状．下列说法正确的是（）A. 相变纤维制成的衣服可以调节体温是通过做功来实现的B. 用凝胶纤维有可能制成显示体温的衣服C. 电子纤维是一种绝缘体D. 记忆纤维发生形变后无法恢复原状6.纳米陶瓷作为高科技材料应用广泛，它具有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防浸透、完全无磁性等特点，但它不可用于下列哪项技术中（）A. 纳米陶瓷刀B. 公交IC卡C. “嫦娥二号”外表涂层D. 装浓硫酸的容器7.纳米磁性材料采用磁性颗粒作为记录介质，具有记录密度大、矫顽力高、记录质量好等特点，下列器件可用纳米磁性材料制成的是（）A. 洗衣机内壁B. 耐腐蚀容器C. 计算机存储器D. 高性能防弹背心8.“纳米材料”的出现成了人们谈论的热门话题，下列关于“纳米材料”的说法正确的是（）A. 人们找到了一种特殊的“纳米材料”，制成了“纳米抗菌奶瓶”B. “纳米防水布”是利用纳米能防水的特性制成的C. 只要认真的去探究寻找还可以找到许许多多的纳米材料D. 某些物质的尺度加工到1﹣100nm，它们的物理性质或化学性能发生了异常变化，这就是我们说的纳米材料9.下列现象中有悖文明的做法是（）A. 将秤砣内部用密度小的材料填充B. 用黄金制作首饰C. 将纳米技术应用于生活之中D. 用铝这种轻质材料制造飞机10.纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛，它具有坚硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、完全无磁性等特点，它不能应用于（）A. 公交IC卡B. 切割硬物的刀具C. “嫦娥二号”外表涂层D. 装浓硫酸的容器11.2010年诺贝尔物理学奖授予英国两位科学家，他们研究的石墨烯是只有一个原子厚度的碳纳米新型材料，该材料属性奇特，其中还具有良好的导电性．则下列说法错误的是（）A. 研究和生产石墨烯需要纳米技术B. 纳米技术是微观范围内的科学技术C. 石墨烯虽然是非金属但可以作为导体使用D. 石墨烯是超导体材料12.下列关于纳米的叙述错误的是（）A. 纳米是一个长度单位，符号是nmB. 人们在纳米尺度内发现很多新的现象，给技术上带来很多新进展C. 纳米技术是现代科学技术的前沿，我国在这方面的研究具有世界先进水平D. 所有的高科技产品都与纳米技术有关13.纳米技术在研究电学材料、光学材料、高密度材料方面有广泛的应用前景，纳米是下列哪种物理量的计算单位（）A. 长度B. 体积C. 质量D. 时间14.纳米陶瓷是一种高新科技材料，具有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透、完全无磁性等特点，以下选项中哪项可以利用纳米陶瓷材料制造（）A. 高压输电线B. 装浓硫酸的容器C. 银行储蓄卡D. LED发光二极管15.在下列有关现象的解释中，正确的是（）A. 纳米材料颗粒能制造出很多特殊功能的物体，但它并不是分子B. 封闭在容器内的液体很难被压缩，说明分子间仅有排斥力C. 用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子间有吸引力D. 铅笔笔芯在白纸上划出一条断断续续的细线，说明分子间有空隙二、填空题16.纳米技术是以0.1～100nm这样的尺度为研究对象的前沿科学，目前我国在纳米技术的研究方面已经跻身世界前列，我国制造出来的最薄的金箔的厚度为91nm=________dm．17.纳米是________的单位．1nm=________m，纳米技术是________尺度内的极微科学技术．18.石墨烯被证实是世界上已经发现的最薄、最坚硬的物质，它的导电性能好、导热性能强，熔点超过3000℃．你认为用石墨烯做成的导线________用来做保险丝（即熔丝）；________用来做高压输电线（选填“能”或“不能”）．科学试验表明：向空烧杯内倒入酒精与水的混合物（如图所示），盖紧石墨烯薄膜，一个月后，检查发现薄膜覆盖紧密完好，烧杯内只剩余酒精，再以后，烧杯内液体体积保持不变．在一个月时间内，烧杯内剩余液体的密度________（选填“变大”“变小”或“不变”）．此实验说明石墨烯薄膜能使________的分子通过（选填“酒精”或“水”）．19.纳米技术是在0.10纳米至100纳米的空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新技术．纳米技术研究领域被公认为是21世纪最具有前途的科研领域之一．纳米是________的单位．（填写物理量的名称）20.我国对纳米技术的研究具有世界先进水平，纳米实际上是________单位，1nm=________m．21.经过纳米方法处理的领带具有很强的________性能，不沾水也不沾油．用纳米陶瓷粉制成的陶瓷具有一定的________性，不易碎．22.纳米技术是高新科学技术和工作技术．纳米（nm）是________单位，若一个原子的直径为10nm，合________m．把________个原子一个挨一个地排列起来长度是1mm．三、解答题23.我们学习了新材料及其作用，除了纳米材料、“绿色”能源、记忆合金外，写出你还知道的一种新材料的名称．答案解析部分一、单选题1.【答案】C【考点】纳米材料及其应用【解析】【解答】碳化硅纤维主要用做耐高温材料和增强材料，耐高温材料包括热屏蔽材料、耐高温输送带、过滤高温气体的滤布等。
北师大版八年级物理上册教案：第二章四、新材料及其应用
四、新材料及其应用教材分析本节内容的安排主要是让学生感受到时代科技发展的脉搏，形成并保持积极向上的精神状态，初步认识科技发展对人类社会发展所产生的影响，激发学生的学习兴趣，增强学生的科技意识，鼓励学生努力学习，力争将来能在新材料的开发和应用上做贡献，有对国家和人民的使命感和责任感，对于知识方面不做具体的要求。
教材上所涉及到的知识也只是起到一个抛砖引玉的作用，对新材料的认识还给同学和老师留了很广阔的空间，搜集资料的过程和同学们交流的过程是本节课的关键．在内容的实施过程中，老师对学生的活动过程的监控就显得非常重要，及时发现学生准备过程中的问题，既保证了交流活动的顺利进行，也在过程培养了学生有计划完成调查研究的科学素养．教师在这节课中重点突出了引导者的角色和参与者的角色。
教学目标：知识与技能1、了解纳米材料、“绿色能源”和记忆合金等新材料在现代科技、工农业生产和日常生活中的应用。
2、了解其它新材料的有关应用，培养收集整理信息的能力。
过程与方法1、通过利用不同的渠道收集信息，体验收集整理信息的过程．尝试一种新的学习方法。
2、通过研究小组交流调查、研究结果，了解新材料的广泛应用和未来发展前景。
情感、态度和价值观1、通过了解新材料的应用，初步认识科技对现代社会生活的影响，引导学生关心社会发展。
2、通过学习新材料的有关知识，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习科学的兴趣。
3、培养学生乐于参加调查、收集资料等社会实践活动的品质．在合作中培养协作精神。
教学重点：对学生收集、整理信息的过程的指导教学难点：对学生整理信息、加工信息的指导以及交流过程的指导教学方式：教师指导下学生自主学习课前准备：课前布置学生上网查询有关资料提出问题：提前两周向学生提供如下的调查研究的问题，要求学生完成调查报告．问题如下：1.纳米技术、2.记忆合金、3.单晶硅、多晶硅（太阳能电池），太阳能电池；4.钕铁硼材料；液晶材料；5.防弹衣、贫铀弹、不锈钢；6.高温超导陶瓷、航天飞机、宇航服、合成材料、稀土材料；7.交通标志和反光涂料、光导纤维、光缆；以下此表格可作为参考，但又不拘一格，从以下几个方面来了解新材料材料的名称起源性质特点属性应用发展方向前景展望分工合作：由于内容太多，对所有的同学来说，不可能在有限的时间内把所有的以上涉及的材料都查找清楚，为避免学生在自由组合过程中将一些比较内向的同学遗漏，采取按教室里的座位分成6组可7组，由学生自己选出组长，每组认领课题可以是上面的问题，也可以是与新材料有关的其李课题。
初中八年级物理上册 第二章 第四节 新材料及其应用课件1
“绿色”能源
能源危机让人类一直在寻找各种高效和“绿色” 的能源。新材料在这方面扮演了重要的角色。
比如传统的电池污染 环境，还不能重复使用。 用锂作电极制造出的锂离 子电池，体积小、质量轻、 能够多次充电，对环境污 染小。已经被广泛地用于 移动通信、小型摄像机等
人造地球卫星上 天，卫星和宇宙飞船 上的电子仪器和设备， 需要足够的持续不断 的电能，而且要求重 量轻，寿命长，使用 方便，能承受各种冲 击、振动的影响。利 用多晶硅和非晶硅材 料做成的太阳能电池
当前，太阳能电池的开发应用已逐步走向商业化、 产业化；小功率小面积的太阳能电池在一些国家已大 批量生产，并得到广泛应用；同时人们正在开发光电 转换率高、成本低的太阳能电池；可以预见，太阳能 电池很有可能成为替代煤和石油的重要能源之一，在 人们的生产、生活中占有越来越重要的位置。
利用光电池制作自动旋转的小风扇
记忆合金
我们先来看一个奇妙的实验
有些合金在加热时能像弹簧一样被拉长和扭曲， 冷却后保持这个形状不变；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。
我们来看一些用形状记忆合金做成的神奇的物体
镍钛记忆合金受热后恢复原来形状
镍ห้องสมุดไป่ตู้记忆合金“花瓣”在相应的温度下慢慢绽放
用记忆合金材料制作的的花在摄氏65度以上便能 自动开放，可用于各种自动调节和控制装置。
偏心曲柄型热机是利用形状记忆合金记忆回复特
性，借助记忆合金弹簧在不同温区（室温温度、热水 温度）之间产生的力矩差驱使轮盘转动的装置。以热 水为热源，热水温度为65℃~85℃，操作时，将热机 置于热水容器中，使热水浸至轴心，则大、小双轮即
会自洁的纳米领带
高科技-纳米织物整理 技术（环保 无毒）领带 具有：防水防污 、除菌 防霉、防辐射防静电等 效果，可保持领带永洁 常新。
物理学领域中的新材料开发及其应用研究
物理学领域中的新材料开发及其应用研究一、概述物理学是一门研究物质及其运动规律的学科，新材料开发则是指利用各种现代科技手段研发新型材料，能够满足人类各种需求和挑战。
近年来，随着工业化和城市化步伐加快，新材料的需求与研发成为各国科技竞争的重要领域之一。
而物理学领域中的新材料研发以其独特的技术手段和创新思维，不仅可为工业生产提供更好的材料基础，还为各个领域的科研和应用开拓了新的可能性。
二、微电子领域中的新材料开发微电子是一门应用物理学的分支，以半导体材料和集成电路技术为基础，是推动现代科技发展的重要支撑。
随着电子产品领域的蓬勃发展，对于新材料的需求日益增长。
微电子应用领域常用的材料有半导体、导体、绝缘体、磁性材料等，其中新材料尤其受到关注。
1.高温超导材料高温超导材料是具有零电阻和磁通量捆绑效应的材料，其应用主要集中在磁共振成像、传输线、车辆、发电等领域。
神经网络芯片、磁测量芯片、快速单光子探测器、准粒子探测器等也是高温超导材料重要应用领域和研究热点。
例如，高温超导材料研发成功后，可用于制造广域超导磁测量系统，提高测畜场、磁场及等值表面的分辨率。
这种超导磁测量系统随着科技和工程的不断发展，越来越多地应用于磁测及脑电等领域。
2.柔性电子材料柔性电子材料是一种具有韧性、可折叠，并可用于制造高效散热和高灵敏感应的电子材料。
移动设备、可穿戴设备、弯曲显示器、生物传感器和等离子体光源等领域都可以使用柔性电子材料。
此外，柔性材料可以降低器件生产成本，且在制造生产过程中可以实现高度可控性。
三、太阳能领域中的新材料开发太阳能技术在能源领域中具有广阔的前景，是清洁、安全、可再生的能源选择之一。
新材料的开发和应用是太阳能领域中改善产生率和效率的关键。
1.光伏材料光伏材料是对太阳能的直接利用产生的材料。
硅材料具有极佳的光电转化效率，是典型的光伏材料，具有使用时间长、稳定性高等优点。
而材料成分既可以是硅、也可以是多种复合材料，此类复合材料的协同效应可提高材料的光吸收及转化效率。
八年级物理新材料及其应用
美丽的女人应该是持久的。凡稍纵即逝的美丽都不是属于人的，而是属于物的。美丽的女人少年时像露水一样纯洁，年轻时像白桦一样蓬勃，
中年时像麦穗一样端庄，老年时像河流的入海口，舒缓而磅礴。
美丽的女人经得起时间的推敲。时间不是美丽的敌人，而只是美丽的代理人。它让美丽在不同的时刻呈现出不同的状态，从单纯走向深邃。女人的美丽不是只有一根蜡烛的灯笼，它是可以不断燃烧的天然气。时间的掸
硕的同时应该也能够容下万物欣荣生长。 生命对于每个人，都是上苍仅此一次的馈赠。女人要格外珍惜生存的机遇，因为她们的一生更多艰难。 我渴望衰老，因为生命的苦难。我知道我生存一天，就要不懈地努力一天。取消所有责任的正当途径只有一条，这就是死亡。衰老靠近死亡，
所以我无所畏惧。。 你若看着钟表思索生命的长度，常感力不从心。好比用一把文具小尺去丈量喜马拉雅，用一柄水果刀雕刻南极。生命最宝贵之处，并不在它的长度，而在它的广度和深度。如果我们能很精彩地过好每一分钟，那么这些分钟的总和，也必定精彩。。 生命线不是掌握在
今生今世此时此刻朝着愉悦和幸福的方向前进。天堂不是目的地，只是一个让我们感到快乐自信的地方。。 一个人就像是一粒种子，天生就有发芽的欲望。只要是一颗健康的种子，哪怕是在地下埋藏千年，哪怕是到太空遨游过一圈，哪怕被冰雪封盖，哪怕经过了鸟禽消化液的浸泡，哪
怕被风剑霜刀连续宰杀，只要那宝贵的胚芽还在，一到时机成熟，它就会在阳光下探出头来，绽开勃勃的生机。 无助无望无用，是人生的大悲凉。 命运是我怯懦时的盾牌，当我叫嚷命运不公最响的时候，正是我预备逃遁的前奏。命运像一只筐，我把对自己的姑息、原谅以及所有的延宕
你年迈的老人。我们每个人都有自己的位置，它是一宗谁也掠夺不去的财宝。不要计较何时年轻，何时年老。只要我们生存一天，青春的财富，就闪闪发光。能够遮蔽它的光芒的暗夜只有一种，那就是你自以为已经衰老。坎坷和顺利，似乎是反义词，其实都是生命的相对状态。……我们
八年级物理上册《新材料及其应用》教案、教学设计
在学生小组讨论环节，我会将学生分成若干小组，每组选择一种新材料进行研究。我会为每个小组提供一些参考资料，引导学生从以下几个方面展开讨论：
1.新材料的特性及其与传统材料的区别。
2.新材料在生活中的具体应用案例。
3.新材料对社会发展的影响和贡献。
讨论结束后，每个小组分享他们的研究成果，其他小组进行评价和提问。通过这种方式，促进学生之间的交流，提高他们的表达能力和思辨能力。
在这个阶段，学生的思维逐渐从具体形象向抽象逻辑转变，他们具备一定的观察能力和动手操作能力，但独立思考和创新能力仍有待提高。因此，在教学过程中，教师应关注学生的个体差异，充分调动他们的主观能动性，激发学生的探究欲望，培养他们的创新精神和实践能力。
此外，学生对新材料的关注程度较高，但可能对环保、可持续发展等方面的认识不足。教师应在教学过程中融入这些元素，引导学生树立正确的价值观，使他们在关注新材料的同时，认识到科技发展应与社会责任相结合。总之，教师要结合学生的实际情况，因材施教，激发学生的学习兴趣，提高他们的物理素养。
（三）情感态度与价值观
1.培养学生对新材料的兴趣，激发他们探索未知世界的热情。
2.增强学生的环保意识，让他们认识到新材料在节能减排、保护环境方面的重要作用。
3.培养学生的创新精神和责任感，使他们意识到新材料对社会发展的推动作用。
4.引导学生树立正确的价值观，认识到科技发展要服务于人类社会的可持续发展，树立科技进步为人类福祉的观念。
（二）过程与方法
1.采用探究式教学方法，引导学生主动参与课堂，培养学生的探究能力和创新意识。
2.利用多媒体教学资源，展示新材料的实物、图片和视频，增强学生的直观感受。
3.组织课堂讨论，鼓励学生发表自己的观点，提高学生的表达能力和思辨能力。
【初中物理】初中物理知识点：新材料及其应用(半导体超导体纳米材料绿
【初中物理】初中物理知识点：新材料及其应用（半导体、超导体、纳米材料、绿新型材料：新材料之一：纳米材料①纳米定义：纳米是长度单位,1nm＝10-9m即:十亿分之一米；②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．如：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，且熔点显著下降；新材料之二：超导材料①超导材料：是一种电阻为零的材料②超导材料的应用：a、利用超导零电阻特性实现远距离大功率输电可无损耗输送强电流。
b、超导材料种类多，应用广泛。
（如：超导磁悬浮列车）新材料之三：半导体材料有些材料，它的导电性能介于导体和绝缘体之间，这类材料称为半导体，锗、硅、砷化镓等都是半导体材料。
新材料之四：形状记忆合金①形状记忆合金:形状记忆合金：加热后能随意拉长和扭曲，冷却后形状不变；再次加热可恢复到原来形状。
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.新材料之五：隐性材料隐性材料：能吸收电磁波、弹性好、耐拉而压硬度大超导材料的特性：1.零电阻超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。
如果用磁场在超导环中引发感生电流，这一电流可以毫不衰减地维持下去。
这种“持续电流”已多次在实验中观察到。
2.抗磁性超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。
3.同位素效应超导体的临界温度Tc与其同位素质量M有关。
M越大，Tc越低，这称为同位素效应。
例如，原子量为199.55的汞同位素，它的Tc是4.18开，而原子量为203.4的汞同位素，Tc为4.146开。
记忆合金的应用：1. 记忆合金已用于管道结合和自动化控制方面，用记忆合金制成套管可以代替焊接，方法是在低温时将管端内全扩大约4％，装配时套接一起，一经加热，套管收缩恢复原形，形成紧密的接合。
美国海军飞机的液压系统使用了10万个这种接头，多年来从未发生漏油和破损。
物理学中的新型材料
物理学中的新型材料在现代物理学领域中，材料科学一直是一个热门的研究方向，因为新材料的发现和应用可以推动科技的进步，为我们的生活带来更多的便利和创新。
随着科技的发展，人们对于材料的要求也变得越来越高，例如材料的强度、导电性、磁性、光学特性以及可再生能源材料等等。
因此，在物理学中，有很多新型材料的研究，不仅仅是提高材料性能，同时也寻求在制造过程中降低成本、提高生产效率等方面的创新。
接下来，本文将介绍一些目前物理学中的新型材料。
一、液态金属液态金属是一种特殊的材料，它具有类似于固体的一些性质，例如硬度、弹性、表面张力等等。
与普通的固态材料不同，液态金属不存在晶体缺陷，形态、物理和化学属性更加稳定。
由于液态金属的导电率和热传导率很高，因此在电子工程和导电性材料方面具有很大的潜力。
此外，液态金属还具有较好的可塑性和成型性，这为生产更有效的电池、高速列车和太阳能电池等提供了新的选择。
二、石墨烯石墨烯是一种由一层厚的碳原子组成的材料，它的密度很小，但强度却很高。
石墨烯具有很好的导电性、热传导性和机械性能，它的热传导性是铜的10倍，电导率更是银的250倍。
这种新型材料的主要应用领域是电子器件和能源领域，例如智能手机、高效能够源器件、锂电池等。
同时，在石墨烯的研究中也发现了一些有趣的现象，例如量子霍尔效应、量子磁阻等等，这些发现对量子信息领域的发展也产生了重要影响。
三、超导材料超导材料指的是在低温状态下具有超导性质的材料。
超导性质是指它们可以在零电阻和完全磁场排斥的状态下传输电子或电荷。
这种材料的应用范围非常广泛，例如强电场传输、核磁共振成像、量子计算等等。
目前已经发现了很多具有高温超导性质的材料，例如铜氧超导体、镧系超导体等等。
这些发现使超导材料的应用领域更加广泛，同时也为材料学领域的发展带来了很多新的可能性。
四、光伏材料光伏材料指的是一类能够转换太阳光辐射为电能的材料。
光伏材料的研究主要是为了探索可再生能源的类型和制造方式，例如太阳能电池板。
八年级物理上册 第二章 物质世界的尺度、质量和密度 第四节 新材料及其应用讲解与例题 (新版)北师大版
四、新材料及其应用答案：（1）10－9（2）0.1～100 nm （3）体积（4）环境（5）温度1．纳米材料（1）纳米（nm）：纳米是一种长度的单位，1 nm＝10－9m，是个非常小的单位，一般分子直径约为0.3～0.4 nm，蛋白质分子约为几十纳米。
纳米尺度一般指0.1～100 nm。
“纳米尺度”与分子、原子尺度相近，即纳米科学可以实现操纵原子、分子，所以不仅可以改变物质的很多性质，也可以制造出微小尺度的设备。
（2）纳米材料纳米材料统指制成材料的基本单元大小限制在1～100 nm范围的材料。
这大约相当于10～100个分子紧密排列在一起的尺度。
此时，它们的物理性质或化学性能与较大尺度时相比，发生了异常的变化。
（3）纳米材料的特性纳米材料除基本单元尺度小以外，在力、热、声、光、电、磁等性质发生了变化，而且有了辐射、吸收、催化、吸附等许多特殊的性能，如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。
（4）纳米材料被应用到实际中有着神奇的效果：①洗衣机桶的表面上用纳米尺度的氧化硅微粒和金属离子组合，就具有抑制细菌生长的功能。
②陶瓷易碎，而纳米陶瓷则既刚又韧，可以用来制作发动机零件；纳米纤维既不沾水又不沾油。
③用纳米技术做成的量子磁盘，每平方厘米面积内可以贮存3万部《红楼梦》。
④用纳米材料制成的导线将大大提高计算机的性能，并缩小计算机芯片的体积等。
【例1－1】下列说法中正确的是（）A．一般分子的直径大于1 nmB．纳米科学技术是纳米尺度即1 nm的科学技术C．可以用纳米技术武装洗衣机，防止细菌滋生D．纳米技术可以使陶瓷的硬度更大，但无法增大其韧性A×一般分子的直径约为0.3～0.4 nmB×纳米科学技术是指纳米尺度（0.1～100 nm）内的科学技术C√洗衣机桶的表面上用纳米尺度的氧化硅微粒和金属离子组合，就具有抑制细菌生长的功能D×纳米陶瓷既刚又韧，可以用来制作发动机零件辨误区纳米材料与纳米技术纳米是一个长度单位，即1 nm是1 m的十亿分之一，纳米技术是一种科技，而纳米材料是在纳米技术前提下研究出的高科技材料，两者不能混淆。
新材料及其应用上课用
可见，新材料的研制和应用，给人们的生活带来 了无限的惊喜
21世纪科技发展的主要方向之一是新材料的研 制和应用。新材料的研究，是人类对物质性质的认 识和应用向更深层次的进军。这节课，我们就了解 一些新材料以及人类对它们的应用
你知道吗？
一.纳米材料
课程回顾
1×10-9 1.纳米是‗‗‗单位，1nm=‗‗‗‗‗‗‗‗m
纳米机器人
纳米手机
二.绿色能源
绿色能源≠绿色的能源
高效 环保
绿色 能源
电 池 家 族
1.干电池：只能用一次，丢弃会污染环 境 2.铅蓄电池：能多次使用，但体积太大 无法携带 3.锂电池：体积小、质量轻、能够多次 充电，对环境污染小。已经被广泛地用 于移动通信、小型摄像机等设备上 4.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
假设Lucy在街上遇到了Ben，Lucy携带的配置了 Urbanhermes的背包上带有她从最喜爱的设计师那里获 得的图片。背包自动感受到了Ben书包上显示的图片， 并且询问Lucy是否显示Ben的图片。Lucy接受了Ben的 图片，并且可以和Ben交谈。 这就意味着，我们不用再去羡慕别人的衣服。自 己的背包或者服饰可以自动感受到其他穿着者的时尚 图案，衣服上安装的用户许可装置会询问用户是否接 收、传输讯息，说不定Urbanhermes还能偶尔客串“红 娘”的角色，当然前提是对方也必须穿戴配有 Urbanhermes的服饰或者背包。
第二章 物质性质的初步认识
第四节 新材料及其应用
我们先来看一则新闻 世界科学报道()讯 使用OLED材料 做的衣服可以通过无线网络的传输随意改变颜色，这 在时装界或许有广阔前景。 这个被称作“Urbanhermes”的小东西，是媒体实 验室最近研发出的可随穿着者的情绪而改变款式、颜 色并能无限共享的时装配件，我们可以称它为“情绪 外衣”。这不是一件真正的衣服，而是一个小配件。 它造型小巧，可以随意放在衣服或者背包里面。
新材料及其应用习题 2021-2022学年北师大版物理八年级上册
北师大版第二章四新材料及其应用习题精练一、单选题一般分子的直径约为0.4nm。
碳纳米管内部是空的，外部直径只有几纳米到几十纳米，密度远小于钢，而强度远大于钢，下列说法正确的是()A. 纳米是体积单位B. 碳纳米管是一种万能的材料C. 碳纳米管可以作为制造防弹背心的材料D. 碳纳米管可以制造尺寸小于一般分子的器件1.纳米技术是现代科学技术的前沿，下面有关其应用的说法错误的是()A. 在电子和通信方面，用纳米薄层和纳米点制造纳米电子元件B. 在医疗方面，制造纳米结构药物以及生物传感器，研究生物膜和DNA的精细结构C. 在制造业方面，可以利用纳米机械制造蜜蜂大小的直升机D. 纳米技术只能用来测量微小颗粒的直径2.如图所示是记忆合金制成的“花朵”，根据记忆合金的性质，下列选项中说法正确的是()A. 甲图是灯照射时的情况，乙图是灯不照射时的情况B. 甲图是灯不照射时的情况，乙图是灯照射时的情况C. 甲、乙两图都是灯照射时的情况D. 甲、乙两图都是灯不照射时的情况3.如图是一颗铆钉自动铆接的过程。
在常温下把铆钉做成铆接后的形状[如图(a)]；然后降温并将其两脚拉直，使之能顺利插入铆钉孔[如图(b)、(c)]；插入后让温度回升，铆钉恢复原状，自动完成铆接[如图(d)]。
则制成这种铆钉的主要成分是()A. 多晶硅和单晶硅B. 纳米材料C. “绿色”能源D. 镍和钛4.关于新材料及其应用，下列说法不正确的是()A. 某些物质的尺度加工到1～100nm时，其物理或化学性质与较大尺度时相比，发生异常的变化，这就称为纳米材料B. 锂离子电池具有体积小、重量轻、能多次充电、对环境污染小的特点C. 记忆合金的主要成分是镍和钛，当温度达到某一数值时，材料的内部的非晶体结构发生变化D. 与医用不锈钢、普通合金相比，形状记忆合金具有稳定性高、可实现智能安装等特点5.中国科学技术大学俞书宏教授团队开发了一系列仿生人工木材，该木材具有轻质、高强、耐腐蚀和隔热防火等优点.关于该木材的属性，下列说法错误的是()A. 导热性差B. 硬度大C. 耐腐蚀性好D. 密度大6.如图所示是2022年北京冬奥会火炬—“飞扬”，它的外壳由碳纤维复合材料制造而成，不仅具有“轻、固、美”的特点，而且在1000℃的温度不会起泡、开裂．火炬使用碳纤维复合材料制造与该材料以下特性无关的是()A. 密度小B. 硬度大C. 耐高温D. 导电性好7.石墨烯又称单层墨，它仅由一层碳原子组成，具有许多奇特的属性，包括极强的拉力，优良的导电性和导热性，硬度很大，熔点超过3000℃等，这种高新材料有可能代替硅成为新的半导体材料。
八年级物理上册第二章第第四节《新材料及其应用》课后练习
第四节新材料及其应用纳米材料、“绿色”能源、记忆合金广泛应用到生活和生产当中。
课后达标1、纳米材料统指制成材料的基本单元大小限制在范围的材料，这大约相当于个分子紧密排列在一起的尺度。
2、1nm= m。
3、科普展览会上有一种神奇的金属花，灯光一照就绽开，关上灯又会闭合，花瓣是用一种特殊的金属片制成的。
4、记忆合金的主要成分是，它独有的物理特性是：。
课后提升5、下列说法中，利用纳米材料特殊作用的是（）A. 为了装饰，在墙壁涂刷了“立邦”漆，漆能吸附在墙上B．用胶水可以把两张纸粘在一起C．用纳米陶瓷粉制成的陶瓷不易撞碎，具有一定的韧性D．小雨天气，羽绒服装不易被雨水淋湿6、下列说法中正确的是 ( )A. 用新材料制成的电源都是“绿色”电源B．硅光电池能够把太阳能直接转换成电能，而且不会造成污染C．锂电池是“绿色”能源，使用它不会对环境造成任何危害D．铅蓄电池是一次性电源，而且它对环境的危害比化学电池还大7、如图2—4—1所示，下列物品中哪一个不是利用合金记忆的特性制造的（）图2—4—2拓展延伸8、纳米材料的优点有。
9、举例说明“绿色”能源在现实生活的应用。
参考答案课后达标1、1～100nm2、10-93、记忆合金4、镍和钛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。
课后达标5.C6.B7.D拓展延伸8、除味、杀菌、韧性强、延长老化时间等9、用锂作电极制成锂电池，体积小、质量轻、能够多次充电，对环境污染小等。
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。
北师版八年级物理上册课件 第2章 物质世界的尺度、质量和密度 第4节 新材料及其应用
第4节 新材料及其应用
新课引入
观察与思考
这条裤子为什么不渗水 卫星靠什么作为动力来源
新课目标
（1）了解纳米材料、“绿色能源”和记忆合 金等新材料在现代科技、工农业生产和日常 生活中的应用； （2）了解其他新材料的有关应用,培养收集 整理信息的能力.
新课讲解
一 纳米材料 定义：人们发现,将某些物质的尺度加工到1nm~100 nm时,它们的物理性质或者化学性能与较大尺度时 相比,发生了异常的遍布啊,这种材料就称为纳米材 料. 1.纳米是__长__度_单位,1 nm =____1_X_10m-9；
课堂训练
1.纳米技术是指纳米尺度内的科学技术,它是现代科学技术的前沿,纳米
是一个很小的 长度单位,1nm =
1x1m0；-9
2.我们在日常生活中长期使用的干电池具有轻便的优点,但只能使用一
次,丢弃后会 污染环；境铅蓄电池能反复使用,但是又 笨了重；用锂
做的电极制造出的锂离子电池,它具有体积
,质小量
传统电池 1.干电池：只能用一次,丢弃会污染环境. 2.铅蓄电池：能多次使用,但太笨重不宜携带.
绿色电池
1.锂电池：体积小,质量轻,能够多次充电使用, 对环境的污染小.
2硅光电池：把太阳能转化为电能,并且对环 境的完全不会造成污染.
拓展知识：太阳能电池的开发
1.单晶硅太阳能电池,把太阳能转化电能的效率为20% 左右,价格比较贵. 2、多晶硅太阳能电池,把太阳能转化电能的效率小于 20%,价格比较高. 3.非晶态硅太阳能电池,把太阳能转化电能的效率只有 13%左右,价格比较便宜,适合推广使用. 4.美国波音公司开发的由砷化镓半导体同锑化镓半导 体重叠而成的太阳能电池,光电转换率高达到36%,但 这种太阳能太贵,只能用与卫星上使用.
(北师大版)八年级物理上册：第2章(4)《新材料及其应用》ppt课件
一、纳米材料 1.概念: 1～100nm 范围的材料,1m=___nm 109 。 将物质的尺度加工到_________ 2.特点: 细菌 生长,如抗菌奶瓶等。 (1)抑制_____ 自洁 性能,如不沾___ 水 、油的衣服等。 (2)_____ 韧性 如纳米陶瓷发动机的缸体等。 (3)增强_____,
C.机械表中的发条,主要应用其弹性 D.玻璃能按照需要分割成不同的大小和形状,主要应用其延展 性
【解析】选C。针对不同材料的性质并结合所制作的物体的要
求进行思考作答.用钢铁做建筑材料,不是应用其导电性,而是 应用其硬度大、抗拉等特性;用橡胶做汽车轮胎,因为橡胶是一 种很好的弹性材料,可以大大减轻汽车的震动与颠簸;机械表中 的发条,主要应用其弹性,可以储存手表转动所需要的能量;玻 璃能按照需要分割成不同的大小和形状,是应用其脆性。
四 新材料及其应用
【体验】生活中的新材料
活动1:到商场实际查看有自洁功能的衣服,或者从网络上查找
一些有自洁功能衣服的资料。
活动2:从网络上查找一些“绿色”能源、记忆合金的资料。
1.纳米是什么单位?这个单位大小如何?
2.纳米材料有什么特点?
3.常见“绿色”能源有哪些?它们各有什么特点? 4.记忆合金的主要成分是绿色能源的含义。煤燃烧也会产生大
量空气污染物及大量温室气体二氧化碳,不是绿色能源。氢能 是绿色能源,氢气燃烧的产物是不污染环境的水 ,属于绿色能源。 风能的使用不产生环境污染物,属于绿色能源。太阳能的使用 不产生环境污染物,属于绿色能源。
能转化为
能,为纳米器件提供电力。
【思路导引】解答本题抓住以下关键点:
(1)nm和m之间的进度为10-9。 (2)分清原来具有的能,最后得到了什么能。 【精讲精析】本题主要考查对纳米单位的掌握及能的转化形式 的了解。1m=109nm。所以1nm=10-9m。纳米发电机需要机械压力 才会产生电压,所以它是将机械能转化为电能。 答案:10-9 机械 电
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第四节新材料及其应用
教学目标
1、初步认识纳米材料的高科技应用。
2、常识性了解“绿色”能源。
3、常识性了解记忆合金在各种领域的应用
4、通过介绍一些新材料的应用，激发学生学习物理的热情，调动学习的积极主动性。
教学重点
1、初步认识纳米材料的高科技应用。
教学难点
1、了解记忆合金的“记忆”能力。
学生课前准备
学生上网查找有关纳米材料的资料，并分类总结。
教学过程
一、纳米材料
21世纪是科技高速发展的一个世纪，其主要方向之一就是新材料的研制和应用。
新材料的研究是人类对物质性质的认识和应用向更深层次的进军。
我们在本章开始的时候就学习了物质的尺度，知道了纳米这个单位。
这个单位实在是太小了，过去我们在生活中没有关注它，但现在却成了人们谈论的热门话题。
原因是人们发现，将某些物质的尺度加工到1～100nm，它们的物理性质或者化学性质与较大尺度时比，发生了异常的变化，这就称为纳米材料。
一些新颖的纳米材料被应用到某些产品上，产生了神气的效果。
（投影）纳米材料的应用：
（1）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。
（2）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。
（3）用纳米陶瓷粉制成的陶瓷，具有一定的可韧性，用于制造发动机的缸体，汽车会跑的更快。
教师总结：纳米材料在高科技上还有很多应用，下面就由同学们来介绍吧，请同学们将昨天老师布置的要求你们上网查找有关纳米材料的资料拿出来。
学生发言并讨论。
教师总结，并对同学们的表现给予肯定和表扬。
二、“绿色”能源
人类一直在寻找各种高效和“绿色”的能源，新材料在这方面扮演了重要的角色。
以电源为例，长期以来使用的干电池具有轻便的优点，但只能使用一次，丢弃后会污染环境；铅蓄电池能反复使用，但是又太笨重了。
锂是密度最小的金属，只有0.534g/cm3,大约是铅的1/20、镍的1/16。
用锂作电极制造出的锂离子电池,它具有体积小、质量轻、能够多次充电,对环境污染小等特点,已经被广泛地应用于移动通信、小型摄像机等设备上。
并且完全不会造成污染。
我们在第一章的学习中认识了晶体,最初的光电池就是用硅的单晶体制造的,面积只能做到几十平方厘米。
近年来开发的多晶硅和非晶硅材料,能够制造出大面积的太阳能电池,发电的效率提高、成本下降,1m3的面积可以提供100多瓦的电力。
人造卫星离不开它，家庭生活中也可以使用它。
三、记忆合金
（播放录象）：科普博览会上的神奇金属花。
同学们刚才看到的这种金属花很奇特吧，它是根据什么道理制成的呢？
原来它的花瓣是用一种特殊的金属片——记忆合金制成的，它原本是开放的，后来被弯成合拢的，当用灯泡把它加热到一定的温度时，就自动恢复原状，表现了它具有“记忆”能力。
记忆合金的主要成分是镍和钛，它独有的物理特性是：当温度达到某一数值时，材料内部的晶体结构会发生变化，从而导致了外型的变化。
现在已经有多种形状的记忆合金医用支架，用于外科手术。
还可以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。
四、课堂小结
1、我们学习了纳米材料的高科技应用。
2、了解“绿色”能源和记忆合金。
五、布置作业
上网查找有关“绿色”能源和记忆合金的应用，并完成一篇小论文。
补充资料
神奇的记忆合金
1932年,瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到"记忆"效应，即合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。
记忆合金的开发迄今不过20余年，但由于其在各领域的特效应用，正广为世人所瞩目，被誉为"神奇的功能材料"。
记忆合金在航空航天领域内的应用有很多成功的范例。
人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作。
发射人造卫星之前，将抛物面天线折叠起来装进卫星体内，火箭升空把人造卫星送到预定轨道后，只需加温，折叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开，恢复抛物面形状。
记忆合金在临床医疗领域内有着广泛的应用，例如人造骨骼、伤骨固定加压器、牙科正畸器、各类腔内支架、栓塞器、心脏修补器、血栓过滤器、介入导丝和手术缝合线等等，记忆合金在现代医疗中正扮演着不可替代的角色。
记忆合金同我们的日常生活也同样休戚相关。
仅以记忆合金制成的弹簧为例，把这种弹簧放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状。
利用形状记忆合金弹簧可以控制浴室水管的水温，在热水温度过高时通过"记忆"功能，调节或关闭供水管道，避免烫伤。
也可以制作成消防报警装置及电器设备的保安装置。
当发生火灾时,记忆合金制成的弹簧发生形变，启动消防报警装置，达到报警的目的。
还可以把用记忆合金制成的弹簧放在暖气的阀门内，用以保持暖房的温度，当温度过低或过高时，自动开启或关闭暖气的阀门。
作为一类新兴的功能材料，记忆合金的很多新用途正不断被开发，例如用记忆合金制作的眼镜架，如果不小心被碰弯曲了，只要将其放在热水中加热，就可以恢复原状。
不久的将来，汽车的外壳也可以用记忆合金制作。
如果不小心碰瘪了，只要用电吹风加加温
就可恢复原状，既省钱又省力，实在方便。