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北師大版物理八上24新材料及其應用(2課時)-資料下載頁

2025-11-09 21:53本頁面

【導讀】學生上網查找有關納米材料的資料，并分類總結。生了異常的變化，這就稱為納米材料。學生發言并討論。人類一直在尋找各種高效和“綠色”的能源，新材料在這方面扮演了重要的角色。現在已經有多種形狀的記憶合金醫用支架，用于外科手術。閥門關閉而停止出水，避免發生燙傷人的事故。種特殊功能的合金稱為形狀記憶合金。記憶合金的開發迄今不過20余年，但由于其在各領。記憶合金在航空航天領域內的應用有很多成功的范例。空把人造衛星送到預定軌道后，只需加溫，折疊的衛星天線因具有“記憶”功能而自然展開，記憶合金制成的彈簧發生形變，啟動消防報警裝置，達到報警的目的。新材料能制成各種高效的“綠色”能源.以電源為例，長期以來使用的干電池較輕便，

　　

【正文】小的角落，一旦來了客人，就可以魔術般地把它們清理出來，只要往它們身上澆點熱水，桌椅馬上就會“變”回來 .人們出外野炊帶上這種形狀記憶塑料做成的桌椅餐具，到時只要澆上一點熱水，這些用具就可以一個個“站”起來供你使用；不用了，又可以把它們壓扁成一堆，放在車上帶回 .請你大膽猜想，將來的記憶材料有哪些方面的應用？，燃燒室里的溫度會超過 2020℃；而在燃燒室的隔壁，是放置作為燃料的被冷卻了的液氫，溫度為 200℃ .“一邊是海水，一邊是火焰” .這樣，燃燒室壁一側要承受極高的溫度，另一側要承受極低的溫度 .于是人們將耐高溫的陶瓷和耐低溫的金屬“融”為一體，不斷地改變這兩種材料的內部結構，使它們既能融相處又保留各自耐熱耐冷的本領，這就是材料領域的新明星 —— 梯度材料 .現已開發出多種制造它的方法，如：化學氣相沉積法、等離子噴涂法、顆粒梯度排列法等等 .請你判斷圖中圖是一般材料的分子結構，圖是梯度材料的分子結構 . 圖俗話說得好，“人各有所長” 世界上所有的材料跟人一樣，不可能十全十美，每一種材料都有自己的優點和缺點，科學家就研制出各種新型的復合材料，就是把兩種或兩種以上的材料結合在一起，使它們各自發揮自身的特長，避開各自的缺點 . 目前最重要的復合材料分為兩類：一類是纖維增強復合材料，主要是長纖維鋪層復合材料，如玻璃鋼，如圖甲；另一類是粒子增強復合材料，如建筑工程中廣泛應用的混凝土 .因為它們都是優勢互補的產品，所以它們有許多別的材料所沒有的優點 . 復合材料又輕又結實，它的比強度和比剛度較高 .這兩個參量是衡量材料承載能力的重要指標 .比強度和比剛度較高說明材料重量輕，而強度和剛度大，這是結構設計，特別是航空、航天結構設計對材料的重要要求 .現代飛機、導彈和衛星等機體結構正逐漸擴大使用纖維增強復合材料的比例（如圖乙） . 圖復合材料不知疲勞，它的抗疲勞性能良好 .一般金屬的疲勞強度為抗拉強度的 40%～50%，而某些復合材料可高達 70%～ 80%，用復合材料制成的直升機旋翼，其疲勞壽命比用金屬制成的長數倍 . 復合材料的安全性好 .在纖維增強復合材料的基體中有成千上萬根獨立的纖維，當用這種材料制成的構件超載，并有少量纖維斷裂時，載荷會迅速重新分配并傳遞到未破壞的纖維上，因此整個構件不至于在短時間內喪失承載能力 . 此外，復合材料還具有減振性能良好、能耐高溫、成型工藝簡單等許多的優點 . 請回答下列問題：（ 1）目前的復合材料分成哪幾類？（ 2）復合材料有哪些優點？（ 3）你知道哪些物體是由復合材料制成的嗎？請舉一例 . 參考答案 [探究體驗 ] 凹陷、劃痕；劃痕 [快樂套餐 ] ；熔點；熱；電；電；硅；穩定；長 103；；體積；質量；充電；小；移動通信；小型攝像機；左；閉合；右；成體低、耐用、防水；絕緣、彈性較好等（或乙方；易燃燒、產生有毒氣體、石油資源有限等），受陽光照射加熱而恢復記憶，便展開成正常工作的半球面狀，軟木塞導熱性較差；玻璃易加工制作成雙層，兩層玻璃間鍍銀，使熱量不易向外輻射；兩層間抽成真空，熱量不易向外傳遞：輕便、保溫、防擠壓、成本低等；缺點：白色污染、機械強度不夠等；乙 14.（ 1）目前復合材料分為兩類：一類是纖維增強復合材料，如玻璃鋼；另一類是粒子增強復合材料，如工程中使用的混凝土（ 2）輕而結實；不知疲勞；安全性好；減振性能好；能耐高溫等（ 3）撐桿是由高性能的復合材料制成的，它已經成為決定撐桿跳高勝負的重要因素

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