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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13.小华用如图甲所示的电路来探究并联电路中电流的关系,准备测量a、b、c三处的电流,并从实验室取来电流表1只、灯泡2只、开关1个、电池2节和导线若干进行实验.

(1)画好电路图后,小华同学开始连接电路,在连接电路的过程中,开关应该是断开的.
(2)请你用笔画线代替导线完成乙图中电路的实物连接,要求用电流表测量通过灯L1的电流.
(3)检查电路连接无误后,小华同学开始实验,读出电流表示数并记录在表格中,她分析数据后得出结论:并联电路中各支路电流相等.小华得出了错误的实验结论,其主要原因是选用的灯的规格相同.
(4)请你对接下来的实验提出改进措施:应选用不同规格的小灯泡测量(写出一条即可)
(1)画好电路图后,小华同学开始连接电路,在连接电路的过程中,开关应该是断开的.
(2)请你用笔画线代替导线完成乙图中电路的实物连接,要求用电流表测量通过灯L1的电流.
(3)检查电路连接无误后,小华同学开始实验,读出电流表示数并记录在表格中,她分析数据后得出结论:并联电路中各支路电流相等.小华得出了错误的实验结论,其主要原因是选用的灯的规格相同.
| a处的电流Ia/A | B处的电流Ib/A | C处的电流Ic/A |
| 0.36 | 0.18 | 0.18 |