1、如果以下电器选用超导材料制作，不能正常工作的是　　 (　　 )

　 A 微波炉　 B电饭锅　　 C电动机　　 D发电机

3、一个震惊科学界的新观念--纳米科学技术的灵感

被科学界公认为纳米科学技术的思想来源，即纳米科学技术的灵感，来自于已故诺贝尔物理学奖获得者、量子物理学家费米于1959年所作的一次演讲，人类从石器时代的磨尖箭头到现代的光刻芯片，所有技术都与一次性削去或者融合数以亿计的原子，以便把物质做成有用的形态有关。他当时间道：“为什么我们不可以从另一个角度出发，从单个分子甚至单个原子开始组装，以达到我们的要求呢?至少依我看来，物理学的规律不排除一个原子、一个原子地制造物品的可能性。”

这是一个震惊科学界的新观念，也就是被公认为纳米科学技术的思想来源。

纳米是一个十分微小的长度单位，一根头发丝大约有7万到8万nm。

物质达到纳米颗粒时，它的理化性质都有所变化，具有一些奇异和反常的性质。如块状金的熔点是1 064℃，而制成纳米的超细颗粒后，熔点只有330℃；铜到了纳米级就不导电；而绝缘的二氧化硅在20nm时却开始导电；通过纳米技术，陶瓷可以变得有韧性；通常在高温下才能烧结的材料，通过纳米技术在低温下就能烧结，而且能将不易互熔的金属冶炼成新的合金。

纳米颗粒具有优异的光、力、电、热、磁性质，应用前景极为广泛。预计纳米技术将超过计算机工业，成为未来信息技术时代的核心。到那时，纳米电子学将用量子元件代替微电子器件，巨型计算机可以装入口袋里；通过纳米技术，现在几吨重的卫星将可被制成仅有几克；微型机器人可进入人体血管进行工作。纳米技术将使人类进一步掌握物质的规律，掌握改造微观世界的武器。

2000年l0月29日，中国科学院纳米技术科学研究中心成立，进行纳米基础理论与应用开发的研究。

自我检测

2、有趣的低温和超导现象。

0K到120K为低温物理学研究的温度范围，在这个温度范围里，物质会表现出许多奇特的现象。例如，

鲜嫩的花瓣变得像玻璃一样脆，弹性很好的橡胶制品会一敲就碎，铅皮制作的小铃能发出清脆的响声，等等。除此之外，在极低温度下，物质还能呈现出更奇特的性质。

　　 超流动性　 液体流动时，由于液体各部分之间以及液体跟器壁之间有摩擦力，通常液体很难通过很长的毛细管。例如，在4K时，把液氦盛放在中间用很细的管子连接的左侧容器中，液氦不能流过毛细管，如图甲所示；但当温度降到2.172K时，液氦竟可以从连通器的左侧通过毛细管射向右侧的容器中，如图乙所示。科学家们还发现，这个温度下的液氦可以流过直径为0.00001cm(头发丝直径的1/10)的小孔。可以说，在2K的温度时，液氮没有过不去的孔。液体在极低温度下的这种性质，叫做超流动性。

　　 超导电性　 金属的电阻随着温度的降低会减小，在温度接近绝对零度时，电阻会怎么样呢?1911年昂尼斯在测量低温下汞的电阻时发现：在4．2K时汞的电阻突然完全消失。这时汞中的电流，不需要外电压来维持，长期保持着，永不衰减。像低温下汞那样，电阻完全消失的导体，叫超导体。现在已经知道，元素周期表中约占半数的金属元素以及相当多的化合物和合金，都能在一定的温度下转变成超导体。

　　 超导体具有的超导电性，对科学技术的发展有很大的意义。

产生强磁场的电磁铁工作时，需要很大的电流，由于线圈电阻的作用，使得通电导线产热，把电能消耗掉。较大的电磁铁工作时，消耗的功率达几千瓦甚至更多。但是，如果用超导线圈，只需要一个40kW左右的电源，就可以发挥同样的作用，大大地节省了电能。目前，这种超导磁铁已应用在科学研究上。在输电线路上使用超导材料，大约可以节约1/4以上的电能。超导磁铁和磁铁之间能产生强大的磁力，使磁体上浮，就像两个磁体的同名磁极相对一样，如图甲所示；有电流的超导铅环能够托起超导铅球，如图乙所示。

这表明超导体被磁化后，变成磁性相反的物质，这种性质叫做抗磁性。人们利用超导体的抗磁性设计了磁悬浮列车，这种列车能悬浮在铁轨上空几厘米处，行车阻力小，无噪声、无污染、速度大，很受人们的赏识，目前超导磁悬浮列车的研究已处于实用性研究阶段。电流的超导区超导体的超导电性还可用在提高计算机的功能和速度上。如果将超导材料用在计算机上，可使计算机动作更快，比现在的速度快10-100倍呢!

1、磁悬浮列车是怎样运行的呢?

我国在上海建成世界上第一条商用磁悬浮列车线(2001年3月1日开工)，列车时速可超过300km。上

海磁悬浮列车在2003年元旦前一天运行成功，这标志着我国在这个领域已达到了世界先进水平，倍受世人瞩目。那么，磁悬浮列车到底是怎样运行的呢?

我们知道磁极间的相互作用原理是：“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”。磁悬浮列车就是利

用了这一原理的高科技交通工具，即排斥力使列车悬浮起来，吸引力让列车开动。磁悬浮列车车箱上装有超导磁铁，铁路底部安装线圈。通电后．地面线圈产生的强磁的极性与车箱的电磁铁的极性总保持相同，两者“同名磁极相互排斥”，排斥力使列车悬浮起来。与常规的动力来自于机车头的火车不同，磁悬浮列车的动力来自于轨道。轨道两侧装有线圈，交变电流使线圈变为电磁铁，它与列车上的磁铁相互作用。列车行驶时，车头的磁铁(N极)被轨道上靠前一点的电磁铁(S极)所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁铁(N极)所排斥。这一结果就造成对列车前面“拉”，后面“推”的局面，使列车前进。当列车到达目标位置时，线圈中的电流就反转过来了，即原来的S极线圈，现在变成N极线圈了；反之亦然。这样，列车由于电磁极性的转换而得以持续向前高速奔驰。

　 高速奔驰的磁悬浮列车在运行中若高度发生了偏差，岂不十分危险吗?磁悬浮列车是怎样调节控制的?

　 磁悬浮列车运行时，车与轨道始终保持10cm的间隙。磁悬浮列车发生的任何偏差，都由磁场来解决。

由于在轨道底端的磁体与车厢的磁体是同一极性，它们之间总有排斥力。若由于某种事故使得列车悬浮高于10cm，它得到的悬浮力减少，这样列车又回落到10cm的高度。相反，如果车厢大靠近轨道，将得到较大的排斥力，这就使列车又能与轨道保持正常距离。这样就没有必要去监控悬浮的高度了。

8．(2004年无锡)超导现象是20世纪的重大发现之一。科学家们发现某些物质在温度很低时，如铅在7.20K(-265.95^OC)以下，电阻就变成了零。超导材料用途很多，它的优点是_________________________(只需写一条，下同)。但目前还不能大量使用，主要困难是_________________________。

7．目前，我国在对纳米技术的研究方面已经跻身世界前列，尤其是对“超级纤维”--碳纳米管的研制上走在世界前沿。已知我国已研制成的碳纳米管的强度(可理解为“单位面积能承受的最大拉力”)是钢的100倍，而碳纳米管的密度仅为钢的1/6。假设有两根足够长的细绳，一根由上述碳纳米管制成，一根由钢制成，将它们分别在地面附近竖直悬挂起来，设它们能承受自身重力而不断裂时的最大长分别为L_纳米与L_钢，则L_纳米/L_钢=___________。

6．(多选题)纳米技术是各国竞相发展的一项技术，1nm=10^-9m。当材料晶粒的直径小于1nm时，材料的性质就会出现奇异现象。如各种块状金属有各种不同的颜色，但当其细化到纳米级的颗粒时，都成了黑色；实验室里使用的“还原铁粉”是黑色的，而“还原铜粉”仍为紫红色粉末；纳米氧化锌能吸收雷达电磁波，可用作隐形飞机的涂料。下列说法正确的是[　 ]

A．还原铁粉的颗粒小于纳米尺寸　　　　　 B．还原铜粉颗粒大于纳米尺寸

C．黑白照片底片上的银颗粒小于纳米尺寸　 D．隐形飞机是肉眼看不到的飞机

5．2000年底，我国宣布研制成功一辆高温超导磁悬浮列车的模型车，该车的速度已达到500km/h，可载5人。如图是磁悬浮的原理，图中A是磁性稳定的圆柱形磁铁,B是用高温超导体材料制成的超导圆环,将超导圆环B水平放在磁铁A的上方,它就能在磁力的作用下悬浮于磁铁上方的一定高度.那么,下列说法正确的是[　 ]

A．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流仍存在，且电流的大小保持不变

B．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流仍存在，但电流会逐渐变小

C．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；随着时间的推移，B会渐渐发热

D．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流消失

4．科学家们在研究导体的电阻与温度的关系时，观察到部分导体的电阻随着温度升高而增大．然后猜想：导体的电阻随着温度降低会不会减小呢?并且通过实验证实了自己的猜想．这里运用了　　　　　 思维．运用这种思维研究的成果还有 　　　　　　　　　　(举一例)

3．如图是导体的电阻随着温度变化的图像，请你分析图像，可得出哪些结论？

①___________________________________________；

②___________________________________________；

③___________________________________________。