Question

16．閱讀《超導體》，回答下列問題．
超 導 體
1911年，荷蘭萊頓大學的H•卡茂林•昂內(nèi)斯意外地發(fā)現(xiàn)，將水銀冷卻到-268.98℃時，水銀的電阻突然消失；后來他又發(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電性能，昂內(nèi)斯稱其為超導態(tài)．昂內(nèi)斯由于他的這一發(fā)現(xiàn)獲得了1913年諾貝爾獎．
科學家在研究過程中，將一個鉛制的圓環(huán)，放入溫度低于Tc=-265.97℃的空間，利用電磁感應使環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應電流．結(jié)果發(fā)現(xiàn)，從1954年3月16日始，到1956年9月5日止，在兩年半的時間內(nèi)電流一直沒有減��；當溫度上升到高于Tc時，圓環(huán)由超導狀態(tài)變成正常狀態(tài)，感應電流立刻消失，這就是著名的昂內(nèi)斯持久電流實驗．
物質(zhì)的溫度低于它的臨界溫度（轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢У臏囟龋�，這種物質(zhì)才會有超導性．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，這就使超導體目前只能應用在科學實驗和高新技術(shù)中，而不能在日常生活和生產(chǎn)中普遍應用．近幾十年來，各國科學家一直在努力尋找能夠在室溫下工作的超導材料．在這方面，我國的研究走在了世界的前列．
請回答下列問題：
（1）超導現(xiàn)象是指導體在溫度降低到足夠低時，有些材料的電阻變?yōu)榱愕奶匦裕?br />（2）“昂內(nèi)斯持久電流實驗”中鉛制圓環(huán)由超導狀態(tài)變成正常狀態(tài)后，感應電流立刻消失，這個過程中電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能．
（3）假如電熨斗內(nèi)部的電熱絲、電動車內(nèi)電動機的線圈、白熾燈的燈絲都處于超導狀態(tài)，其中仍能正常工作且減少了能量損失的是電動車．（選填“電熨斗”、“電動車”或“白熾燈”）
（4）若輸電用導線處于超導狀態(tài)，能減少導線上的能量損失．請簡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突然減小為零，這種現(xiàn)象叫做超導現(xiàn)象．
（2）“昂內(nèi)斯持久電流實驗”中鉛制圓環(huán)由超導狀態(tài)變成正常狀態(tài)后，感應電流立刻消失，這個過程中電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；
（3）電熱器是根據(jù)電流的熱效應制成的，超導體的電阻為零，電熱器不能工作，電動機能工作且減少了能量損失；
（4）超導體的電阻為零，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突然減小為零，這種現(xiàn)象叫做超導現(xiàn)象．
（2））“昂內(nèi)斯持久電流實驗”中鉛制圓環(huán)由超導狀態(tài)變成正常狀態(tài)后，感應電流立刻消失，這個過程中電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；
（3）電熱器是根據(jù)電流的熱效應制成的，超導體的電阻為零，電熱器不能工作，電動機能工作且減少了能量損失，故電動車的主要部件是電動機；
（4）超導材料的特點就是在溫度很低時電阻為零，根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt，當R=0時，Q=0，故當電阻為零時用超導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）電動車；（4）根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt，當R=0時，Q=0．

點評 本題主要考查學生對超導現(xiàn)象以及超導材料應用的了解和掌握，超導體的電阻為零，不會放熱，所以電能無法轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，可以用于遠距離輸電．