第四节超导及其应用●本节教材分析本节介绍了超导现象、转变温度及高温超导.当温度达到超导体的转变温度时,超导材料的电阻突然降为零,超导体的这一特性在现代科技中有着诱人的前景,超导技术有着非常广泛的优越性.讲解超导体时,应注意密切联系实际,以扩大学生的知识面,开阔学生的视野,增强学生对科学技术的了解,从而培养学生热爱科学的品质.●教学目标一、知识目标1.了解超导现象、转变温度的概念.2.了解高温超导体的概念.3.了解超导现象的应用及其发展前景.二、能力目标通过超导现象的应用,培养学生应用所学物理知识解决实际问题的能力.三、德育目标1.通过介绍超导的发展前景,培养学生热爱科学的品质.2.通过访问教材提供的网址,培养学生通过多种途径获取新知识的能力.●教学重点1.超导现象及转变温度.2.超导现象的应用.●教学难点超导体的转变温度.●教学方法阅读法、分析法.●教学用具超导现象简介录像带、录像机、电视.●课时安排1课时●教学过程一、引入新课[师]请同学们回忆,金属的电阻跟温度有什么关系?[生]金属的电阻随温度的升高而增大.[师]大多数金属在温度降到某一数值时,都会出现电阻突然降为零的现象,我们把这个现象称为超导现象.这一现象是荷兰科学家昂尼斯在1911年做低温实验时发现的.这节课我们学习超导及其应用.二、新课教学[师]请同学们阅读教材“超导现象”,回答下列问题.[问题1]什么叫转变温度?用什么字母表示?[生]导体由普通状态向超导状态转变时的温度称为超导转变温度.用字母Tc表示.[问题2]铅的转变温度为______________,水银的转变温度为______________,铝的转变温度为______________,镉的转变温度为______________[生]铅、水银、铝、镉的转变温度分别是7.0K、4.2K、1.2K、0.6K.[师]由以上几种材料的转变温度,同学们发现了什么?[生]上述几种材料的转变温度都比较低.[师]由于导线具有电阻,电流通过导线时会产生焦耳热.这会带来电能损失,使设备发热.超导为解决这些问题带来了希望.所以超导现象发现不久就在世界范围内掀起了超导研究的高潮.但是由于超导转变温度太低,要获得这样的低温需要复杂的设备,所以超导现象很难在技术中应用.寻找高温超导体成为当时的重要课题.请同学们阅读教材“高温超导”,回答下列问题.[问题1]什么叫高温超导体?[生]氧化物超导体称为高温超导体.[问题2]高温超导体与金属超导相比,有哪些优点?[生]高温超导体的转变温度比较高,制备也比较简单.[问题3]镧钡铜氧化物的转变温度为______________,钇钡铜氧化物的转变温度为______________.[生]这两种氧化物的转变温度分别为35K、90K.[师]在20世纪80年代末又一次在全世界出现了超导研究的热潮.此后,人们不断研制出新的超导材料,到1992年初,将超导转变温度提高到125K左右.125K的转变温度对于实际应用来说,还是太低了,超导的理论研究也远不够成熟.请同学们阅读教材“超导的应用前景”并回答下列问题.[问题1]超导体在超级计算机中有什么应用?[生]由于电流在超导体中传输时不发热,所以超级计算机的一些部件可以利用超导体制作,放在低温环境中使用.[问题2]超导体在电力工业中有什么应用?[生]如果采用超导电缆输电,不但可以避免输电线上的电能损失,而且不需要高压,从而避免高电压带来的意外事故.[问题3]超导体在发电机、电动机中有什么应用?[生]用超导材料制成发电机、电动机的线圈,电流可以很大,产生的磁场可比常规磁体强得多.[师]超导体在其他领域,如能源、交通运输、地质勘探等方面也都有重要作用.请同学们查阅资料,访问网站,了解更多的超导资料.三、小结本节课主要学习了以下几个问题:1.超导现象:大多数金属在温度降到某一数值时,都会出现电阻突然降为零的现象,称为超导现象.2.转变温度:导体由普通状态向超导状态转变时的温度称为超导转变温度.3.高温超导体:氧化物超导体称为高温超导体.4.超导的应用前景.四、作业1.查阅资料、访问网站,了解超导的应用前景和超导应用的障碍.2.阅读本节教材.五、板书设计六、本节优化训练设计1.下列关于电阻率的说法中正确的是A.电阻率与导体的长...