Question

16．阅读《超导体》，回答下列问题．
超 导 体
1911年，荷兰莱顿大学的H•卡茂林•昂内斯意外地发现，将水银冷却到-268.98℃时，水银的电阻突然消失；后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相类似的低温下失去电阻的特性，由于材料的这种特殊导电性能，昂内斯称其为超导态．昂内斯由于他的这一发现获得了1913年诺贝尔奖．
科学家在研究过程中，将一个铅制的圆环，放入温度低于Tc=-265.97℃的空间，利用电磁感应使环内产生感应电流．结果发现，从1954年3月16日始，到1956年9月5日止，在两年半的时间内电流一直没有减小；当温度上升到高于Tc时，圆环由超导状态变成正常状态，感应电流立刻消失，这就是著名的昂内斯持久电流实验．
物质的温度低于它的临界温度（转变为超导的温度），这种物质才会有超导性．一般金属或合金的临界温度都很低，例如铅的临界温度是-265.97℃．要维持这么低的温度也是很困难的，这就使超导体目前只能应用在科学实验和高新技术中，而不能在日常生活和生产中普遍应用．近几十年来，各国科学家一直在努力寻找能够在室温下工作的超导材料．在这方面，我国的研究走在了世界的前列．
请回答下列问题：
（1）超导现象是指导体在温度降低到足够低时，有些材料的电阻变为零的特性．
（2）“昂内斯持久电流实验”中铅制圆环由超导状态变成正常状态后，感应电流立刻消失，这个过程中电能转化成了内能．
（3）假如电熨斗内部的电热丝、电动车内电动机的线圈、白炽灯的灯丝都处于超导状态，其中仍能正常工作且减少了能量损失的是电动车．（选填“电熨斗”、“电动车”或“白炽灯”）
（4）若输电用导线处于超导状态，能减少导线上的能量损失．请简要写出此判断的依据．

Answer 1

分析 （1）某些金属、合金和化合物的电阻随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象．
（2）“昂内斯持久电流实验”中铅制圆环由超导状态变成正常状态后，感应电流立刻消失，这个过程中电能转化成内能；
（3）电热器是根据电流的热效应制成的，超导体的电阻为零，电热器不能工作，电动机能工作且减少了能量损失；
（4）超导体的电阻为零，也就避免了电能的损耗，适合做输电线路．

解答 解：（1）某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象．
（2））“昂内斯持久电流实验”中铅制圆环由超导状态变成正常状态后，感应电流立刻消失，这个过程中电能转化成内能；
（3）电热器是根据电流的热效应制成的，超导体的电阻为零，电热器不能工作，电动机能工作且减少了能量损失，故电动车的主要部件是电动机；
（4）超导材料的特点就是在温度很低时电阻为零，根据焦耳定律Q=I²Rt，当R=0时，Q=0，故当电阻为零时用超导材料传输电能可以减少电能损耗．
故答案为：（1）电阻；（2）内能；（3）电动车；（4）根据焦耳定律Q=I²Rt，当R=0时，Q=0．

点评 本题主要考查学生对超导现象以及超导材料应用的了解和掌握，超导体的电阻为零，不会放热，所以电能无法转化为内能，可以用于远距离输电．