超导材料
1911年,荷兰科学家昂内斯用液氦冷却水银时发现,当温度下降到4.2K(-268.98℃)时,水银的电阻完全消失。1913年昂内斯在诺贝尔领奖演说中指出:低温下金属电阻的消失“不是逐渐的,而是突然的”,水银在4.2K进入了一种新状态,由于它的特殊导电性能,可以称为超导态。后来他发现许多金属和合金都具有与上述水银相类似的低温下失去电阻的特性,这种现象称为超导电性,达到超导时的温度称为临界温度,具有超导电性的材料称为超导材料或超导体。1933年,迈斯纳和奥克森尔德两位科学家发现,如果把超导材料放在磁场中冷却,则在材料电阻消失的同时,外加磁场也无法进入超导体内,形象地来说,就是磁感线将从超导体内被排出,不能通过超导体,这种抗磁性现象称为“迈斯纳效应”。根据临界温度的不同,超导材料可以被分为:高温超导材料和低温超导材料。但这里所说的“高温”只是相对的,其实仍然远低于冰点0℃,对常温而言仍是极低的温度。高温超导材料的用途非常广阔,由于其具有零电阻和抗磁性,用途大致可分为三类:大电流应用(强电应用)、电子学应用(弱电应用)和抗磁性应用。大电流应用即超导发电、输电和储能等;电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等;抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆。
(1)许多金属和合金具有在低温下会失去
(2)如图中
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(3)高温超导材料的超导电性可以应用于
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我国的核电事业发展迅速,已经建成几座核电站,其中广东大亚湾核电站每年发电量约70%的电力供应香港,远距离送电采取高压送电的方式来实施,核电站的发电输出电功率为2×107W,用10千伏的高压进行输电。下面是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图:
(2)关于远距离输电,下列表述正确的是
A.提高输电电压会增大输电电流,从而增大输电损失
B.提高输电电压可以减小输电线电阻,从而减小输电损失
C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小
D.若能研制出常温下的超导体,用它制作远距离输电导线,将不需要高压输电方式
(3)核电站高压输电时的输电电流为
(4)远距离输电时某处发生了短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示的电路进行测量,已知甲、乙两地的每根输电线每千米的电阻为R,电压表示数为U、电流表示数为I,则短路位置到甲地的距离为
(6)若经过降压变压器后供电设备输出电压恒为220V,通过总电阻为0.2Ω的输电线给居民楼内用户供电,当居民楼内所有用电器消耗的总功率为21.78kW时,“220V ;40W”灯泡实际功率为
(1)根据石墨烯的性质,你认为石墨烯不适合用来制成
A.保温隔热材料
B.冲击钻的钻头
C.高压输电线
D.电饭锅的锅胆
(2)最近国外研究人员通过引入由多层墨烯制成的交替散热通道,解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题,这是利用石墨烯的
A.透光性好
B.导热性好
C.硬度大
D.导电性强
(3)科学家造出“石墨烯”的密度比空气的密度
(4)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为
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【推荐3】1911年,荷兰科学家卡末林-昂内斯(Heike Kam erlingh-Onnes)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.1933年,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.完全抗磁性是指磁场中的金属处于超导状态时,体内的磁感应强度为零的现象.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.发生超导现象时的温度称为临界温度.2014年12月,我国科学家发现了一种新的铁基超导材料锂铁氢氧铁硒化合物,其超导转变温度高达40K(零下233.15摄氏度)以上,这是世界上首次利用水热法发现铁硒类新型高温超导材料,堪称铁基超导研究的重大进展,为相关体系新超导体的探索提供了新的研究思路.同时,为探索铁基高温超导的内在物理机制提供了理想的材料体系.
根据材料请回答下列问题
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