新滬科版八年13站在巨人的肩膀上課件3

1、滬科版新教材同步教學課件,站在巨人的肩膀上,如果說我比別人看得更遠的話，那,是因為我站在巨人的肩膀上,牛頓,1.3,一、知識園地,碩果累累,要記住哦,1,物理學就是研究自然界的,物質結構、物體,間的相互作用和物體運動,最一般規(guī)律的自然,科學,2,物理學是研究力的、熱的、聲的、電的,光的現(xiàn)象及產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因,物理學的知識和研究方法已被廣泛應用到現(xiàn)代通,信、交通、航天、材料及能源等領域,由于航天技術的發(fā)展，人類不僅實現(xiàn)了飛翔之夢,而且還能登上月球、遨游太空，繼續(xù)探索浩瀚宇宙,的秘密,神州五號飛船上空,宇宙飛船上拍攝的土星,照片,在探索宇宙的同時，人類也在探索微觀世界,200,萬倍電子顯下拍攝的

2、銥原子排列情況,原子的直徑,10,10,m,信息技術的應用給人類帶來了巨大的影響，集成,了成千上萬個電子元件的芯片，既小又輕，以致,于螞蟻都能搬動,超導技術正在蓬勃發(fā)展，其應用將緩解人類的能源危機,超導技術及其應用,比爾,李,1911,年，荷蘭科學家昂內斯用液氦冷卻水銀，當溫度下,降到,K,時發(fā)現(xiàn)水銀的電阻完全消失，這種現(xiàn)象稱為超導,電性,1933,年，邁斯納和奧克森菲爾德兩位科學家發(fā)現(xiàn)，如,果把超導體放在磁場中冷卻，則在材料電阻消失的同時，磁,感應線將從超導體中排出，不能通過超導體，這種現(xiàn)象稱為,抗磁性,超導電性和抗磁性是超導體的兩個重要特性。使超導體,電阻為零的溫度，叫超導臨界溫度。經(jīng)過科

3、學家們數(shù)十年的,努力，超導材料的磁電障礙已被跨越，下一個難關是突破溫,度障礙，即尋求高溫超導材料,奇異的超導陶瓷,1973,年，人們發(fā)現(xiàn)了超導合金,鈮鍺合金，其臨界超導溫度為,23.2K,該記錄保持了,13,年,1986,年，設在瑞士蘇黎士的美國,IBM,公司,的研究中心報道了一種氧化物（鑭鋇銅氧）具有,35K,的高溫超導,性，打破了傳統(tǒng)“氧化物陶瓷是絕緣體”的觀念，引起世界科學界的,轟動。此后，科學家們爭分奪秒地攻關，幾乎每隔幾天，就有新的研,究成果出現(xiàn),1986,年底，美國貝爾實驗室研究的氧化物超導材料，其臨界超導,溫度達到,40K,液氫的“溫度壁壘”,40K,被跨越,1987,年,2,月

4、，美,國華裔科學家朱經(jīng)武和中國科學家趙忠賢相繼在釔鋇銅氧系材,料上把臨界超導溫度提高到,90K,以上，液氮的禁區(qū),77K,也奇跡般地,被突破了,1987,年底，鉈鋇鈣銅氧系材料又把臨界超導溫度,的記錄提高到,125K,從,1986,1987,年的短短一年多的時間里，臨界超,導溫度竟然提高了,100K,以上，這在材料發(fā)展史，乃至科技發(fā)展史上都,堪稱是一大奇跡,高溫超導材料的不斷問世，為超導材料從實驗室走向應用鋪平了,道路,超群的超導磁體,超導材料最誘人的應用是發(fā)電、輸電和儲能,由于超導材料在超導狀態(tài)下具有零電阻和完全的抗,磁性，因此只需消耗極少的電能，就可以獲得,10,萬高斯,以上的穩(wěn)態(tài)強磁場。

5、而用常規(guī)導體做磁體，要產(chǎn)生這么,大的磁場，需要消耗,3.5,兆瓦的電能及大量的冷卻水,投資巨大,超導磁體可用于制作交流超導發(fā)電機、磁流體發(fā)電,機和超導輸電線路等,超導發(fā)電機,在電力領域，利用超導線圈磁體可以將,發(fā)電機的磁場強度提高到,5,萬,6,萬高斯，并且?guī)缀鯖],有能量損失，這種發(fā)電機便是交流超導發(fā)電機。超導,發(fā)電機的單機發(fā)電容量比常規(guī)發(fā)電機提高,5,10,倍,達,1,萬兆瓦，而體積卻減少,1/2,整機重量減輕,1/3,發(fā),電效率提高,50,磁流體發(fā)電機,磁流體發(fā)電機同樣離不開超導強,磁體的幫助。磁流體發(fā)電發(fā)電，是利用高溫導電性氣,體（等離子體）作導體，并高速通過磁場強度為,5,萬,6,萬高

6、斯的強磁場而發(fā)電。磁流體發(fā)電機的結構非,常簡單，用于磁流體發(fā)電的高溫導電性氣體還可重復,利用,超導輸電線路,超導材料還可以用于制作超導電線,和超導變壓器，從而把電力幾乎無損耗地輸送給用,戶。據(jù)統(tǒng)計，目前的銅或鋁導線輸電，約有,15,的,電能損耗在輸電線路上，光是在中國，每年的電力,損失即達,1000,多億度。若改為超導輸電，節(jié)省的電,能相當于新建數(shù)十個大型發(fā)電廠,二、科學探究,其樂無窮,1,科學探究的步驟,1,提出問題,2,猜想與假設,3,制定計,劃與設計實驗,4,進行實驗與收集證據(jù),5,分析與論證,6,評估,7,交流與合作,例如：“打水漂,是人類最古老的游戲之一，如何將,水漂打的既多又遠，一

7、直是人們感興趣的問題，法國,科學家經(jīng)過研究，揭開了打水漂的奧秘,1,提出問題,如何將水漂打的既多又遠,2,猜想與假設,打水漂的質量可能與石塊的直,徑、厚度、速度、以及入水角度和旋轉等因素有,關,3,制定計劃與設計實驗,他們用飛碟代替石塊進行,了實驗，他們制作了一個“打水漂機”，實驗際上,是個機械化彈弓，用來發(fā)射不同大小的鋁制飛碟,射向一個水池，同時用高速攝像機將飛碟在水面彈,跳的過程拍下來,4,進行實驗收集證據(jù),實驗時“打水漂機,向一個水池發(fā)射飛碟，高速攝像機拍攝飛碟,在水面彈跳的過程，在實驗中，研究人員改,變了飛碟的直徑、厚度、速度及入水角度和,旋轉等因素，并收集數(shù)據(jù),5,分析與論證,經(jīng)過反

8、復嘗試，他們終于發(fā)現(xiàn),了打水漂的奧秘：關鍵在于角度，如果石塊入水,的角度大于,45,度它根本就彈不起來，會直接沉入,水中，當石塊與水面的夾角為,20,度時，它在水面,上彈跳的次數(shù)最多，這是打水漂的黃金角度；旋,轉的石塊比不旋轉的次數(shù)多，還與石塊的速度成,正比，直徑,5,厘米的鋁片以,20,度角接觸水面時,速度必須達到每秒,2,5,米以上，否則就會落水,另外而扁平，圓形的石塊是打水漂最理想的材料,6,評估,以前也有學者研究過打水漂，但他們,的結論都是建立在推理而不是實驗的基礎，科,學家對收集數(shù)據(jù)的可靠性進行了評估，最后認,為實驗結論是可靠的,7,合作與交流,這項有趣的發(fā)現(xiàn)被發(fā)表在,自然雜志上，打水漂實驗有著十分重要的,意義。當航天器從空氣稀薄的太空中重返地球,進入“濃密”的大氣層時，它的運動方式就與,打水漂有幾分類似，也有一個在大氣中“彈跳,的過程，因此打水漂實驗將幫助物理學家