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题型:科普阅读题 难度:0.65 引用次数:23 题号:21137746
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超导现象


通常情况下,导体都有一定的电阻,因而电流流过导体时,由于阻碍而发热就会造成能量的损耗。但科学家们发现,某些导体当其温度下降得足够低时(例如铝的温度达到﹣271℃时),其电阻会变成零,这就是超导现象。利用超导现象,有科学家作出这样的假设(如图甲)中通入一定的电流I,该电流会在超导环内永久环流而不衰减。
(1)超导体在超导状态下的导电能力要比导体__________(选填“强”或“弱”);
(2)现在超导体还不能广泛应用,主要是因为要达到超导状态,对于__________这一环境条件的要求非常苛刻;
(3)某种金属的电阻随温度的升高而增大,图乙是其电阻随时间变化的图像,则t2时刻的电阻比t1时刻__________(选填“大”或“小”),t2时刻的温度比t1时刻__________(选填“高”或“低”)。
(4)假如科学家研制出常温超导体,则它最适合应用于下面哪种情况?__________
A.滑动变阻器的电阻丝
B.高压输电线
C.电饭煲
D.电吹风

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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:低位下金属电阻的消失“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“.
               根据临近温度的不同,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.
请回答下列问题:

(1)许多金属和合金具有在低温下会失去电阻的特性,这种现象称为__现象,低到能放生这一现象时的温度称为__温度.
(2)超导体__(选填”可以“或”不可以“)用来制作电热毯.
(3)如图所示,在甲、乙两图中能表示”迈斯纳效应“的是__图.
(4)高温超导材料的超导电性可以应用于__(举出1例)
2018-10-16更新 | 364次组卷
科普阅读题 | 适中 (0.65)
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超导现象


20世纪初,科学家发现,某些物质在很低的温度时,如铝在1.39K(-271.76℃)以下,铅在7.20K(-265.95℃)以下,电阻就变成了零,这就是超导现象。目前已经开发出一些“高温”超导材料,它们在100K(-173℃)左右电阻就能降为零。
如果把超导现象应用于实际,比如:在电厂发电、运输电力、储存电力等方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能消耗;用超导材料制造电子元件,由于没有电阻,不必考虑散热的问题,元件尺寸可以大大的缩小,更好实现电子设备的微型化。
(1)超导现象是导体的______变为零。超导现象可以说明导体的电阻除了跟材料、长度和横截面积有关外,还跟______有关;
(2)如果超导现象用于实际,适宜用于( )
A.电热材料(如制作电饭煲)B.灯泡C.远程输电D.绕制马达的线圈
(3)采用超导材料,在运输电力中可以大大降低______,电子元件可以不考虑______
2021-12-14更新 | 145次组卷
科普阅读题 | 适中 (0.65)
【推荐3】阅读下面短文回答问题

超导体


2018年12月,世界顶尖学术期刊英国《自然》杂志发布了2018年度科学人物,位居榜首的是1996年出生、在美国麻省理工学院攻读博士的中国学生曹原。曹原发现了让石墨烯实现超导的方法。
什么是超导体?人类对超导体的认识又经历了怎样的过程呢?
金属导体在传导电流的过程中对电流也有一定的阻碍作用,称为电阻。1911年,荷兰莱顿大学的H•卡茂林•昂内斯发现,将水银冷却到4.2K(-268.8℃)时,水银的电阻突然消失,他将材料的这种特殊导电性称为超导态。超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的临界温度,用符号TC表示。一般金属或合金的临界温度都很低,例如铅的临界温度是7.2K (-265.8℃)。
要维持这么低的温度是很困难的,因此科学家一直在寻找能够在更高的温度下工作的超导材料,称为高温超导体。1986年高温超导体的研究取得了重大的突破,科学家们发现,液氮比液氦更适合作超导制冷剂,从而获得超导体。液氮制冷机的效率高、价格低廉、制冷设备简单。液氮制冷技术为超导技术的实际应用展开了广阔的前景,被认为是20世纪科学上最伟大的发现之一。
2009年10月10日,美国科学家合成物质(Tl4Ba),将超导体的临界温度提高到254K。
2018年3月5日,《自然》发表了两篇以曹原为第一作者的石墨烯重磅论文。曹原发现当两层平行石墨烯堆成约1.1°的微妙角度,就会产生神奇的超导效应,而他也成为以第一作者身份在该杂志上发表论文的最年轻的中国学者。
【热力学温度是国际单位制七个基本物理量之一。其表示符号为T,单位为开尔文,简称开,其表示符号为K。绝对零度指的便是OK,对应摄氏温度为零下273摄氏度,因此热力学温度T与摄氏温度t的关系是T(K)=273+t(℃)。】

(1)许多金属和合金具有在低温下会失去电阻的特性,这种现象称为______现象,低到能发生这一现象时的温度称为______温度。
(2)对合成物质(Tl4Ba)来说,Tc=254K,254K对应的摄氏温度是______℃。
(3)高温超导体使用液氮冷却,是利用了液氮的______较低的特点。
A.熔点             B.沸点             C.热值                 D.比热容
(4)若常温下超导体研制成功,则超导体适合做(      )
A.电炉丝     B.输电线     C.滑动变阻器的线圈     D.电动机线圈
2021-08-26更新 | 546次组卷
共计 平均难度:一般