纳米技术是高新科学技术和工作技术.现在科学家正在研制纳米范围的纳电子器件.它标志着本世纪上半叶.信息技术将从微电子时代发展纳电子时代.在物理学中.微电子器件是指芯片中的线宽在1微米左右.目前.世界上最先进的线宽已降到0.13微米.数年后.有可能降到0.05um.即50Na.合 m. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

纳米技术是高新科学技术和工作技术.纳米是很小的长度单位,1纳米=10-9米.若一个原子的直径为10-10米,把
 
个原子一个挨一个地排列起来长度是1纳米.

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生活中的物理
“蛟龙”号─让中国人自豪的载人深潜器
通过对液体压强的学习,同学们知道人不可能在水中无限下潜.因为下潜越深,水对人的压强也就越大,而人体承受的压强是有限的.因此,人要想下潜得更深,看到海底的世界,就必须借助专业潜水设备.
“蛟龙”号载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器,设计最大下潜深度为7.000米级,也是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器.“蛟龙”号可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用,对于我国开发利用深海的资源有着重要的意义.
我国是继美、法、俄、日之后世界上第五个掌握大深度载人深潜技术的国家.在全球载人潜水器中,“蛟龙”号属于第一梯队.目前全世界投入使用的各类载人潜水器约90艘,其中下潜深度超过1 000米的仅有12艘,更深的潜水器数量更少.目前拥有6 000米以上深度载人潜水器的国家包括我国、美国、日本、法国和俄罗斯.除我国外,其他四国的作业型载人潜水器最大工作深度为日本深潜器的6 527米.我国的“蛟龙”号载人深潜器在西太平洋的马里亚纳海沟成功到达7 020米海底,创造了作业类载人潜水器新的世界纪录.2012年6月27日11时47分,“蛟龙”号再次刷新“中国深度”─下潜7 062米.自6月3日,“蛟龙”号出征以来,已经连续书写了5个“中国深度”新纪录:6月15日,6 671米;6月19日,6 965米;6月22日,6 963米;6月24日,7 020米;6月27日,7 062米.下潜至7 000米,标志着我国具备了载人到达全球99%以上海洋深处进行作业的能力,标志着“蛟龙”号载人潜水器集成技术的成熟,标志着我国深海潜水器成为海洋科学考察的前沿与制高点之一,标志着我国海底载人科学研究和资源勘探能力达到国际领先水平.
(1)“蛟龙”号载人深潜器在西太平洋的马里亚纳海沟海试成功,当它到达7 020米海底时,受到海水对它的压强大小为
6.8796×107
6.8796×107
帕.(设海水密度为1.0×103千克/米3
(2)“蛟龙”号载人深潜器在西太平洋的马里亚纳海沟多次下潜,设下潜过程中海水的密度不变,下列与深潜器有关的说法中正确的是
D
D

A.在浸没之前,受到的浮力越来越小   B.在浸没之后,受到的浮力越来越小
C.受到海水的压强与深潜器自身的体积有关  D.受到海水的压强随下潜深度的增大而增大
(3)更令人称奇的是,“蛟龙”号还能悬停定位,在已公开的消息中,尚未有国外深潜器具备类似功能.若“蛟龙”号自重22吨,那么它在7 000米深度处“悬停”时,受到的浮力为
2.156×105
2.156×105
牛.

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应用广泛的纳米材料

  对普通百姓来说,纳米是一个远比网络、基因更为陌生的科技新名词,似乎望尘莫及.其实纳米离我们的生活并不遥远.

  科学家告诉我们,于细微处显神奇的纳米技术“润物细无声”,已经悄然进入寻常百姓的生活.让我们首先从自己身边的衣、食、住、行等说起吧.

  衣 在人们格外追求美的今天,工业化布料带给我们许多的烦恼,像衣服的静电现象,我们每个人在脱衣服时都曾有过被衣服的静电所困扰的经历.而应用纳米技术,在化纤布料中加入少量的金属纳米微粒就可以使这一问题迎刃而解.同样的方法,也可以对付容易吸附灰尘的化纤地毯,而把银纳米微粒加入袜子中还可清除脚臭味.

  食 在食物中添加纳米微粒,可以除味杀菌.聪明的厂家将这一技术应用到冰箱生产技术里,生产出可以抗菌的冰箱,放在里面的食品延长了食用期.居民不用过于担心食品腐败.在食品制造中采用纳米技术,可以帮助我们提高肠胃吸收能力.

  住 涂料可以美化居室,我国是涂料生产和消费大国,但当前涂料由于耐洗刷性差,时间一长,墙壁就变得斑驳陆离,影响美观.上海、北京等地,成功地把纳米技术运用到涂料中,使外墙涂料的洗刷性由原来的1 000多次提高到1万多次,老化时间也延长了两倍多.玻璃和瓷砖表面涂上纳米薄层,可以制成自洁玻璃和自洁瓷砖,任何粘在表面上的脏物,包括油污、细菌在光的照射下,由于纳米的催化作用,可以变成气体或者容易被擦掉的物质.过去铝合金门窗由于易变形逐渐被塑钢门窗代替,但纳米技术的应用,可以使这一风潮逆转.铝合金经过纳米技术表面化处理后,可以大大提高强度而经久耐用.

  行 过去轮胎通常是“一统天下”的黑色.原因是生产橡胶制品过程中需要加入炭黑来提高强度、耐磨性和抗老化性.但运用纳米材料生产的轮胎不仅色彩鲜艳,性能上也大大提高,轮胎侧面胶的抗折性能由10万次提高到50万次.不久的将来,我们周围的汽车、摩托车、自行车轮胎都是彩色的,我们街道将汇成五彩缤纷的流动风景.

  用 大气和太阳光中存在对人体有害的紫外线,而有的纳米微粒就有吸收对人体有害的紫外线的特征和性能,因此,目前已有很多防晒油、化妆品因为加入了纳米微粒而具备了防紫外线的功能.将纳米微粒用在灯泡里,不但不影响透光,而有还可以节电.这种纳米灯泡20世纪80年代就已出现.

(1)在化纤布料中加入金属纳米微粒就可以________.

(2)应用纳米工艺生产的外墙涂料可以使________性提高.

(3)用纳米材料制成的轮胎不仅色彩鲜艳而且________性能也会提高.

(4)因为有的纳米微粒具有________紫外线的作用,因此许多________中加入了纳米微粒.

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阅读下列文字材料,回答问题.

  所谓纳米技术是指在0.1~100 nm长度范围内研究和应用原子和分子现象,并由此而发展起来的多学科的基础研究和应用研究的科学技术及工程科学技术.如纳米电子学、纳米光学、纳米工程学、纳米生物学等.

  近年来,纳米技术发展迅猛,如美国制造了第一个扫描隧道显微镜(STM),它具有比电子显微镜更高的分辨率:横向0.1 nm,纵向0.01 nm.而一般分子和原子直径的数量级都是10-10m,即0.1 nm左右,故这种显微镜可以直接观察到分子和原子的结构,为纳米技术的研究奠定了基础.

  随着纳米技术的发展,未来世界将会制成小于0.1 nm的电子元件,从而制成纳米机器人,这种机器人可以在人体内运行无阻,更方便疾病的检查和治疗.在工程学、机械学领域将会研究出纳米马达、纳米机械,使工程操作、产品生产更方便、更精确.在纳米材料学中将会研制一些直径大小为纳米的超微粒子或超微粉末,使它具有更独特的本领.总之,纳米技术的趋势是使我们直接利用原子、分子进行生产加工,使人们用新的思维和新的生产模式推动社会生产力的发展,是社会发展的一个飞跃.

请回答:

(1)什么叫纳米?

(2)什么是纳米技术?

(3)纳米技术将会在哪些领域有广阔的应用前景?

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听说过这些新奇的材料吗:纳米材料,记忆合金;它们具有一些超出我们想象的特殊性能,即好玩又有用,赶快行动起来,收集它们的资料,看谁获得的信息多.
随着科学技术发展,人们在传统材料的基础上,根据现代科技的研究成果,开发出新材料.
新材料按组分为金属材料、无机非金属材料(如陶瓷、砷化镓半导体等)、有机高分子材料、先进复合材料四大类.
按材料性能分为结构材料和功能材料.结构材料主要是利用材料的力学和理化性能,以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求;功能材料主要是利用材料具有的电、磁、声、光热等效应,以实现某种功能,如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等.
新材料在国防建设上作用重大.例如,超纯硅、砷化镓研制成功,导致大规模和超大规模集成电路的诞生,使计算机运算速度从每秒几十万次提高到现在的每秒百亿次以上;航空发动机材料的工作温度每提高100℃,推力可增大24%;隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射,使敌方探测系统难以发现等等.
随着科学技术发展,人们在传统材料的基础上,根据现代科技的研究成果,开发出新材料.
新材料按组分为金属材料、无机非金属材料(如陶瓷、砷化镓半导体等)、有机高分子材料、先进复合材料四大类.
按材料性能分为结构材料和功能材料.结构材料主要是利用材料的力学和理化性能,以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求;功能材料主要是利用材料具有的电、磁、声、光热等效应,以实现某种功能,如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等.
新材料在国防建设上作用重大.例如,超纯硅、砷化镓研制成功,导致大规模和超大规模集成电路的诞生,使计算机运算速度从每秒几十万次提高到现在的每秒百亿次以上;航空发动机材料的工作温度每提高100℃,推力可增大24%;隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射,使敌方探测系统难以发现等等.

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同步练习册答案