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2019-2020年高中物理 超導及其應用教案 人教版第二冊 一、教學目標： 1．理解超導現(xiàn)象的概念、轉(zhuǎn)變溫度的概念 2．理解超導的應用前景，知道超導在一些領域的重要意義。 3．知道研究高溫超導的重要意義 二、教學重點：研究高溫超導的重要意義 三、教學方法：多媒體、網(wǎng)絡輔助教學 四、教具：計算機、有關超導的資料片 五、課時安排：0.5課時 六、教學過程 （一）引入新課 用提問的方式復習上節(jié)課學習的知識： 1．什么是導體？其電阻與哪些因素有關？寫出電阻定律的表達式。 2．導體的電阻率跟什么有關？導體的電阻率和導體的電阻有何區(qū)別？ 待學生回答后，教師：本節(jié)課學習有關半導體的知識。 （二）進行新課 播放有關超導的資料片，先給學生直觀地感受。 通過前面知識的學習，我們知道大多數(shù)導體的電阻率隨著溫度的降低而減小。溫度如果能一直降低下去，那么將會出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？大多數(shù)金屬在溫度降到一定程度時，都會出現(xiàn)電阻率突然降為零的現(xiàn)象。我們把這個現(xiàn)象稱為超導現(xiàn)象。 超導體的轉(zhuǎn)變溫度，又稱為臨界溫度。要想使金屬出現(xiàn)超導現(xiàn)象，就要使它的溫度降至很低，通常是幾開爾文。例如：鉛的轉(zhuǎn)變溫度Tc=7.0K，汞的轉(zhuǎn)變溫度Tc=4.2K，鋁的轉(zhuǎn)變溫度Tc=1.2K，鎘的轉(zhuǎn)變溫度Tc=0.6K等。 根據(jù)學生初中所學習的知識，從焦耳熱的角度說明超導體在輸電過程中發(fā)揮的作用。 若使得金屬導體能出現(xiàn)超導現(xiàn)象必須要有超低溫，這在實際中是無法實現(xiàn)的。我們自然想到：要使超導體能在實際中得到使用就要設法提高轉(zhuǎn)變溫度，使學生明確研究高溫超導的目的性。金屬的自身無法實現(xiàn)在較高溫度下出現(xiàn)超導現(xiàn)象，后來人們發(fā)現(xiàn)一種合成材料——鑭鋇銅氧化物，其超導轉(zhuǎn)變溫度為35K。超導研究轉(zhuǎn)向了氧化物及高溫超導體。 重點突出我國在高溫超導方面的研究成果，使學生產(chǎn)生民族自豪感，是進行愛國主義教育的時機。 展望超導的應用前景，啟發(fā)學生自己想象。 （三）教學流程： 超導現(xiàn)象的應用 在電子方面的應用： 使得計算機的能耗和體積大大縮小 在電力工業(yè)中的應用： 消除了電能的損失，避免高壓輸電帶來的意外事故 用于制造發(fā)電機、電動機的線圈，大大提高其效率 在能源、交通運輸、地質(zhì)勘探等領域的應用 一般金屬導體 降低溫度 出現(xiàn)超導現(xiàn)象 改進材料 低溫 用合成材料——氧化物來替代純金屬， 即高溫超導體誕生 能應用于常溫環(huán)境 科學家開始著手提高 轉(zhuǎn)變溫度目前為125K （四）教學設計說明： 因為超導體的知識和實際生活相距較遠，不容易收集相關資料，所以采用網(wǎng)絡教學是一種比較理想的方法。但網(wǎng)絡教學又必須有嚴格的組織和安排，在上網(wǎng)瀏覽前必須讓學生明白其活動的目的性，否則不便于控制和指導。 通過本節(jié)的教學使得學生對一些前沿科學知識有所了解，而不在于是不是又能做幾道題目了，是還原物理實質(zhì)、激發(fā)學生興趣的一節(jié)課。在課堂教學上注意調(diào)動學生的積極性，讓他們感到超導可以大大改觀其生活環(huán)境，和人們息息相關。注意收集學生豐富的想象，在他們的想象中會有許多閃光點。