题目内容

3.阅读短文,回答问题:
超导体材料
1911年,荷兰科学家卡末林-昂内斯用液氦冷却汞,当温度下降到4.2K(零下268.95℃)时,水银的电阻完全消失.当温度降低到足够低时,有些材料的电阻变为零,这即为超导现象,我们也把这一温度称为超导温度.
在物理学中有一种物体能吸引大头针、回形针等,我们把这种物体称为磁体,而磁体之所以能吸引大头针、回形针等,说明磁体周围存在一种物质,它叫做磁场.1933年德国物理学家迈斯纳和奥森菲尔德对锡单晶球超导体做磁场分布进行测量时发现,在小磁场中把金属冷却进入超导态时,超导体内部的全部磁场会遭排斥,除了超导体表面之外,材料内部没有任何磁场.这一实验表明了超导体的另一个极为重要的性质---完全抗磁性,这就是著名的迈斯纳效应
迈斯纳效应使人们可以用此原理制造超导列车和超导船,由于这些交通工具将在悬浮无摩擦状态下运行,这将大大提高它们的速度和安静性,并有效减少机械磨损.另外利用超导悬浮还可制造无磨损轴承,将轴承转速提高到每分钟10万转以上.
(1)当温度降低到足够低时,有些材料的电阻变为零,这即为超导现象.
(2)荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质完全抗磁性,也称迈斯纳效应.
(3)利用超导材料输电,可最大限度地减少电能转化为内能所造成的能量损失.
(4)假如白炽灯的灯丝、电动车内电动机的线圈、电饭锅及电熨斗内部电热丝都用超导材料制作,当用电器通电时,假设这些导体的电阻都变为零,下列说法正确的是B
A.白炽灯仍能发光且更省电     B.电动车仍能行驶且效率更高
C.电饭锅仍能煮饭且效率更高   D.电熨斗仍能熨烫衣服且更省电
(5)下图能大致说明迈斯纳效应的是乙(甲/乙).

分析 (1)(2)根据资料中的信息解答;
(3)电流通过导体是会放出热量,所以导线上损失的电能转化为内能.
(4)假设导体没有电阻,当用电器通电时,用电器不会产生电热,利用电流的热效应工作的家用电器将不能工作.
(5)根据迈斯纳效应分析.

解答 解:(1)当温度降低到足够低时,有些材料的电阻变为零,这即为超导现象.
(2)荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质完全抗磁性,也称迈斯纳效应.
(3)由焦耳定律可知,电流通过导体是会放出热量;超导体的电阻为0,用超导体做输电导线时,电流通过导线产生的热量为0,所以利用超导材料输电,可最大限度地减少电能转化为内能所造成的能量损失.
(4)白炽灯灯丝、电饭锅、电熨斗都是利用电流的热效应工作的,如果导体没有电阻,当用电器通电时,用电器不会产生电热,白炽灯不能发光,电饭锅不能煮饭,电熨斗不能熨衣服.导体有电阻时,电动机工作,电能转化为机械能和内能,假设导体没有电阻,当电动机通电时,电动机不会产生电热,电能全部转化为机械能,效率更高.
(5)由迈斯纳效应的定义可知:在小磁场中把金属冷却进入超导态时,超导体内部的全部磁场会遭排斥,除了超导体表面之外,材料内部没有任何磁场,内部也没有磁感线.故选乙.
故答案为:(1)电阻;(2)完全抗磁性;(3)内;(4)B;(5)乙.

点评 假设导体没有电阻,利用电流热效应工作的电器都不能工作,利用电流的磁效应和效应工作的用电器不受影响.

练习册系列答案
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15.阅读短文,解答问题.
神舟十号     北京时间2013年6月11日,长征二号F运载火箭将神舟十号载人飞船发射升空.如图甲所示是运载火箭的发射场景,火箭的总长度为58m.图乙为监控系统先后间隔2s拍摄到的火箭点火后竖直向上作直线运动过程中带有比例标尺的位置照片.
     神舟十号飞船顺利进入预定轨道后,与天宫一号进行自动交会对接.在对接后的组合体飞行期间,我国第一位“太空教师”王亚平还完成了太空授课.如图丙所示是王亚平在“天宫一号”中授课时做的水球实验,通过水球我们可以看到她的“倒影”.组合体完成飞行任务后,飞船撤离并返回着陆场.神十的成功发射标志着我国已经拥有了一个可以实际应用的天地往返运输系统.中国人向着熟悉太空、利用太空、享受太空的梦想又迈进了一大步.

(1)“神十”在太空飞行时,不论白天还是黑夜,都能利用红外线照相机拍摄地球表面的照片;为改善载人航天时周围环境的卫生条件,增强机体免疫功能,科学家正研究对长期航天时的航天员适当进行紫外线照射.(以上两空均选填“红外线”或“紫外线”)
(2)在太空中聂海胜感觉周围一片寂静,这说明声音不能在真空中传播.“天宫一号”的电池靠接收太阳光工作,这说明光具有能量.
(3)为能够储存较多数量的燃料,运载火箭常采用液态燃料,与气体打火机中的燃气一样,都是通过压缩体积(选填“压缩体积”或“降低温度”)的方法使燃气液化(选填物态变化名称)而形成的.火箭发射时,会产生频率低于20Hz的次声波(选填“超声波”或“次声波”),这种波对人体会造成伤害,因此,发射火箭时人群需要远离发射场.
(4)依据图乙照片上的比例标尺可推算:在这2s内火箭升空的速度为58m/s.
(5)在我国首次“太空授课”中,女航天员王亚平制造了一个小水球,我们看到了她在水球中的“倒影”,下列相关说法正确的是C.
A.“倒影”是光的反射形成的
B.“倒影”不能成在光屏上
C.照相机是利用这一成像原理制成的
D.若王亚平距水球变远,“倒影”会变大
(6)安装在神州十号轨道舱内的摄像机拍摄到了一颗擦身而过小行星,按照从左到右的次序,探测器上的照相机先后拍摄了一组照片如图丁所示(镜头的焦距不变).在此过程中,小行星与探测器的距离在变大(选填“大”或“小”),摄像机的镜头在后缩(选填“前推”或“后缩”).

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