Question

16．閱讀《超導(dǎo)體》，回答下列問(wèn)題．
超 導(dǎo) 體
1911年，荷蘭萊頓大學(xué)的H•卡茂林•昂內(nèi)斯意外地發(fā)現(xiàn)，將水銀冷卻到-268.98℃時(shí)，水銀的電阻突然消失；后來(lái)他又發(fā)現(xiàn)許多金屬和合金都具有與水銀相類似的低溫下失去電阻的特性，由于材料的這種特殊導(dǎo)電性能，昂內(nèi)斯稱其為超導(dǎo)態(tài)．昂內(nèi)斯由于他的這一發(fā)現(xiàn)獲得了1913年諾貝爾獎(jiǎng)．
科學(xué)家在研究過(guò)程中，將一個(gè)鉛制的圓環(huán)，放入溫度低于Tc=-265.97℃的空間，利用電磁感應(yīng)使環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流．結(jié)果發(fā)現(xiàn)，從1954年3月16日始，到1956年9月5日止，在兩年半的時(shí)間內(nèi)電流一直沒(méi)有減��；當(dāng)溫度上升到高于Tc時(shí)，圓環(huán)由超導(dǎo)狀態(tài)變成正常狀態(tài)，感應(yīng)電流立刻消失，這就是著名的昂內(nèi)斯持久電流實(shí)驗(yàn)．
物質(zhì)的溫度低于它的臨界溫度（轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)的溫度），這種物質(zhì)才會(huì)有超導(dǎo)性．一般金屬或合金的臨界溫度都很低，例如鉛的臨界溫度是-265.97℃．要維持這么低的溫度也是很困難的，這就使超導(dǎo)體目前只能應(yīng)用在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和高新技術(shù)中，而不能在日常生活和生產(chǎn)中普遍應(yīng)用．近幾十年來(lái)，各國(guó)科學(xué)家一直在努力尋找能夠在室溫下工作的超導(dǎo)材料．在這方面，我國(guó)的研究走在了世界的前列．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）超導(dǎo)現(xiàn)象是指導(dǎo)體在溫度降低到足夠低時(shí)，有些材料的電阻變?yōu)榱愕奶匦裕?br />（2）“昂內(nèi)斯持久電流實(shí)驗(yàn)”中鉛制圓環(huán)由超導(dǎo)狀態(tài)變成正常狀態(tài)后，感應(yīng)電流立刻消失，這個(gè)過(guò)程中電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能．
（3）假如電熨斗內(nèi)部的電熱絲、電動(dòng)車內(nèi)電動(dòng)機(jī)的線圈、白熾燈的燈絲都處于超導(dǎo)狀態(tài)，其中仍能正常工作且減少了能量損失的是電動(dòng)車．（選填“電熨斗”、“電動(dòng)車”或“白熾燈”）
（4）若輸電用導(dǎo)線處于超導(dǎo)狀態(tài)，能減少導(dǎo)線上的能量損失．請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出此判斷的依據(jù)．

Answer 1

分析 （1）某些金屬、合金和化合物的電阻隨溫度的降低會(huì)突然減小為零，這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象．
（2）“昂內(nèi)斯持久電流實(shí)驗(yàn)”中鉛制圓環(huán)由超導(dǎo)狀態(tài)變成正常狀態(tài)后，感應(yīng)電流立刻消失，這個(gè)過(guò)程中電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；
（3）電熱器是根據(jù)電流的熱效應(yīng)制成的，超導(dǎo)體的電阻為零，電熱器不能工作，電動(dòng)機(jī)能工作且減少了能量損失；
（4）超導(dǎo)體的電阻為零，也就避免了電能的損耗，適合做輸電線路．

解答 解：（1）某些金屬、合金和化合物的電阻率隨溫度的降低會(huì)突然減小為零，這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象．
（2））“昂內(nèi)斯持久電流實(shí)驗(yàn)”中鉛制圓環(huán)由超導(dǎo)狀態(tài)變成正常狀態(tài)后，感應(yīng)電流立刻消失，這個(gè)過(guò)程中電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；
（3）電熱器是根據(jù)電流的熱效應(yīng)制成的，超導(dǎo)體的電阻為零，電熱器不能工作，電動(dòng)機(jī)能工作且減少了能量損失，故電動(dòng)車的主要部件是電動(dòng)機(jī)；
（4）超導(dǎo)材料的特點(diǎn)就是在溫度很低時(shí)電阻為零，根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt，當(dāng)R=0時(shí)，Q=0，故當(dāng)電阻為零時(shí)用超導(dǎo)材料傳輸電能可以減少電能損耗．
故答案為：（1）電阻；（2）內(nèi)能；（3）電動(dòng)車；（4）根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt，當(dāng)R=0時(shí)，Q=0．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生對(duì)超導(dǎo)現(xiàn)象以及超導(dǎo)材料應(yīng)用的了解和掌握，超導(dǎo)體的電阻為零，不會(huì)放熱，所以電能無(wú)法轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，可以用于遠(yuǎn)距離輸電．