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超導(dǎo)現(xiàn)象
1911年,荷蘭物理學(xué)家昂內(nèi)斯發(fā)現(xiàn),水銀的電阻率(電阻率即某種材料制成的長(zhǎng)為1m,橫截面積為1m2的導(dǎo)體的電阻)并不像預(yù)料的那樣隨溫度降低逐漸減小,而是當(dāng)溫度降到4.15K(0K=-273.15℃;K表示開爾文溫標(biāo),起點(diǎn)為絕對(duì)零度)附近時(shí),水銀的電阻突然降到0。某些金屬、合金和化合物,在溫度降到絕對(duì)零度附近某一特定溫度時(shí),它們的電阻率突然減小到無法測(cè)量的現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象,能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物質(zhì)叫做超導(dǎo)體。
超導(dǎo)體由正常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)的溫度稱為這種物質(zhì)的轉(zhuǎn)變溫度(或臨界溫度)Tc?,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)大多數(shù)金屬元素以及數(shù)以千計(jì)的合金、化合物都能在不同條件下顯示出超導(dǎo)電性。如鎢的轉(zhuǎn)變溫度為0.012K,鋅為0.75K,鋁為1.196K,鉛為7.193K。昂內(nèi)斯曾用鉛環(huán)做實(shí)驗(yàn),當(dāng)鉛變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)時(shí),900A的電流在鉛環(huán)中流動(dòng)不止,兩年半以后竟然毫無衰減。
讓材料在正常溫度環(huán)境下進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài),就必須提高它的轉(zhuǎn)變溫度。從1911年至1986年,超導(dǎo)溫度由水銀的4.2K提高到23.22K。2008年,中國(guó)科學(xué)家趙忠賢所在課題組突破極限溫度,研制出轉(zhuǎn)變溫度零下218℃的高溫鐵元素超導(dǎo)體,創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。這一重大突破,激發(fā)了物理和材料學(xué)界新一輪高溫超導(dǎo)研究熱,也讓全世界看到了中國(guó)在凝聚態(tài)物理領(lǐng)域展現(xiàn)出的強(qiáng)大實(shí)力。
如今,超導(dǎo)材料已走出實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)入尋常百姓的日常生活。超導(dǎo)磁共振成像儀已成為醫(yī)院臨床診斷重要的輔助設(shè)備。河南鞏義的高溫超導(dǎo)輸電示范基地內(nèi),有一條長(zhǎng)度只有360m,但卻是目前全世界最長(zhǎng)的超導(dǎo)電纜,由于超導(dǎo)材料的使用,在電力輸送過程中,可以減少65%的輸電損耗。
請(qǐng)根據(jù)上述材料,回答下列問題:
(1)導(dǎo)體的電阻率越大,表明導(dǎo)體的導(dǎo)電性能越 弱弱(選填“強(qiáng)”或“弱”)。
(2)超導(dǎo)體由正常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)的溫度稱為這種物質(zhì)的 臨界溫度臨界溫度,通常用符號(hào)Tc來表示。
(3)請(qǐng)你利用所學(xué)知識(shí),簡(jiǎn)單分析超導(dǎo)電纜在電力輸送過程中,為什么能減少輸電損耗?
【考點(diǎn)】超導(dǎo)現(xiàn)象和超導(dǎo)材料.
【答案】弱;臨界溫度
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:104引用:4難度:0.8
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