Question

14．1932年，瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应，即合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般的变回到原来的形状，人民把具有这种特殊功能和合金称为形状记忆合金．
记忆效应分别有：单程记忆效应和双程记忆效应．单程记忆效应是指，材料在高温下形成某种形状，在较低的温度下将其任意改变，再加热后可恢复高温时形状，而重新冷却时却不能恢复低温时的形状．双程记忆效应是指，某些合金加热时恢复高温时形状，冷却时又能恢复低温时形状．
形状记忆合金在航天方面的 应用已取得重大进展．美国国家航空、航体那句采用形状记忆合金制造了月面天线．这种月面天线为半球形展开天线，体积较大．当往运载火箭或航天飞机上装载时，先在低温下对它进行压缩，形成便于装运的小球团；待发送到月球表面时，受太阳光照射加热而恢复记忆的原形，展开成正常工作的半球形天线．
根据上面提供的材料回答下列问题：
（1）将不同类型的形状记忆效应对应的形状记忆合金的变化用图象画出来，填在表格内．

记忆类型	初始形状	低温变形	加热形状	冷却形状
形状单程 记忆效应
形状双层 记忆效应

（2）仿照（1）的格式将月面天线的展开过程，按条件用简单的图象表示出来．

（3）若给你一个记忆合金材料，将会用它来制作自动控制开关元件．（选填在生活或生产中具有使用价值的元件）

Answer 1

分析 （1）根据“单程记忆效应和双程记忆效应”的特点画出相应的形状变化；
（2）根据单程记忆效应变化规律画出简单的变化图象；
（3）记忆合金材料的最大特点是温度变化后体积有明显变化，据此提出设想．

解答 解：
（1）单程记忆效应是指材料在高温下形成某种形状，在较低的温度下将其任意改变，再加热后可恢复高温时形状，而重新冷却时却不能恢复低温时的形状．所以在单程记忆效应下，物体加热形状、冷却变形都与初始形状一致；
双程记忆效应是指材料加热时恢复高温时形状，冷却时又能恢复低温时形状．所以物体加热形状与初始形状一致，冷却形状与低温变形一致．据此得到图形变化如下：
（2）月面天线首先在低温条件下压缩成任意形状，送达月球后，在太阳照射下，温度升高，恢复成初始形状．如下图所示；
（3）合金材料在温度变化时，体积成倍发生变化，所以可以用来制作自动控制开关，放在设定温度的空间内，当温度异常升高或降低时，自动接通或断开电路报警．
故答案为：
（1）

记忆类型	初始形状	低温变形	加热形状	冷却形状
形状单程 记忆效应	○	△	○	○
形状双层 记忆效应	○	△	○	△

（2）
；
（3）自动控制开关．

点评 此题的一道材料题，考查了合金记忆材料的特点和应用，体现了物理规律与社会生活的密切联系．