有趣的低温和超导现象. 0K到120K为低温物理学研究的温度范围.在这个温度范围里.物质会表现出许多奇特的现象.例如. 鲜嫩的花瓣变得像玻璃一样脆.弹性很好的橡胶制品会一敲就碎.铅皮制作的小铃能发出清脆的响声.等等.除此之外.在极低温度下.物质还能呈现出更奇特的性质. 超流动性 液体流动时.由于液体各部分之间以及液体跟器壁之间有摩擦力.通常液体很难通过很长的毛细管.例如.在4K时.把液氦盛放在中间用很细的管子连接的左侧容器中.液氦不能流过毛细管.如图甲所示,但当温度降到2.172K时.液氦竟可以从连通器的左侧通过毛细管射向右侧的容器中.如图乙所示.科学家们还发现.这个温度下的液氦可以流过直径为0.00001cm的小孔.可以说.在2K的温度时.液氮没有过不去的孔.液体在极低温度下的这种性质.叫做超流动性. 超导电性 金属的电阻随着温度的降低会减小.在温度接近绝对零度时.电阻会怎么样呢?1911年昂尼斯在测量低温下汞的电阻时发现:在4.2K时汞的电阻突然完全消失.这时汞中的电流.不需要外电压来维持.长期保持着.永不衰减.像低温下汞那样.电阻完全消失的导体.叫超导体.现在已经知道.元素周期表中约占半数的金属元素以及相当多的化合物和合金.都能在一定的温度下转变成超导体. 超导体具有的超导电性.对科学技术的发展有很大的意义. 产生强磁场的电磁铁工作时.需要很大的电流.由于线圈电阻的作用.使得通电导线产热.把电能消耗掉.较大的电磁铁工作时.消耗的功率达几千瓦甚至更多.但是.如果用超导线圈.只需要一个40kW左右的电源.就可以发挥同样的作用.大大地节省了电能.目前.这种超导磁铁已应用在科学研究上.在输电线路上使用超导材料.大约可以节约1/4以上的电能.超导磁铁和磁铁之间能产生强大的磁力.使磁体上浮.就像两个磁体的同名磁极相对一样.如图甲所示,有电流的超导铅环能够托起超导铅球.如图乙所示. 这表明超导体被磁化后.变成磁性相反的物质.这种性质叫做抗磁性.人们利用超导体的抗磁性设计了磁悬浮列车.这种列车能悬浮在铁轨上空几厘米处.行车阻力小.无噪声.无污染.速度大.很受人们的赏识.目前超导磁悬浮列车的研究已处于实用性研究阶段.电流的超导区超导体的超导电性还可用在提高计算机的功能和速度上.如果将超导材料用在计算机上.可使计算机动作更快.比现在的速度快10-100倍呢! 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

2013年9月15日,如图所示青海油田液化天然气公司LNG铁路运输实验在青藏线格一拉段首获成功,全面测试的LNG罐式集装箱保超低温性能、密封性能和数据传输的可靠性,铁路要通过“千年冻土”区,保证路基的低温和稳定性各方面指标均达到要求,填补了国内LNG铁路运输的空白,有效降低LNG运输成本.以下说法错误的是(  )

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下表中所列分子的性质和实验现象无关的是(  )
选项 实验现象 分子性质
A 一块蔗糖溶于一杯水中形成糖水 分子是可以再分的
B 固体碘、碘蒸气都能使淀粉溶液变蓝色,而碘化钾不能 分子能保持物质的化学性质
C 快速推压针筒,密闭在针筒中的乙醚气体液化 分子之间存在间隙
D 温度越高,水蒸发越快 温度越高,分子运动速度越快

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陈明同学设计如图1所示的装置,研究水的汽化和液化现象.酒精灯通过石棉网对烧瓶里的水加热,产生的水蒸气通过U形管通入烧杯,温度计甲用于测量沸水的温度,温度计乙用于测量烧杯里水的温度.
(1)烧瓶内的水沸腾后,陈明观察到甲温度计的示数如图2所示.表述观察到的现象,分析现象发生的原因.
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甲温度计的示数说明水的沸点
 
 100℃.发生此现象的原因是(观察装置):
 

(2)一段时间后乙温度计的示数升至图2所示的位置,温度计的示数值是
 
℃.
(3)随着实验的进行,乙温度计的示数将会
 
,烧瓶内的水量
 
 烧杯内的水量
 
 (选填“变大”、“变小”或“不变”).

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陈明同学设计如图1所示的装置,研究水的汽化和液化现象.酒精灯通过石棉网对烧瓶里的水加热,产生的水蒸气通过玻璃管通入烧杯中(烧杯中盛有15℃的冷水),温度计甲用于测量沸水的温度,温度计乙用于测量烧杯里水的温度.

(1)烧瓶内的水沸腾后,陈明观察到甲温度计的示数如图2所示,说明水的沸点为
102
102
℃,继续加热的过程中,甲温度计的示数将
不变
不变
.(填“上升”“不变”或“降低”)
(2)一段时间后乙温度计的示数如图2所示,说明烧杯中水的温度
升高
升高
了,这是因为
水蒸气液化放热
水蒸气液化放热

(3)随着实验的进行,右侧烧杯内水的质量将
变大
变大
(选填“变大”、“变小”或“不变”).

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为了测定额定电压为3.8伏的小灯泡的额定功率,请回答下列问题:

(1)画出电路图 并依据电路图将实物图连接完整.(估计小灯泡的额定功率为1.5瓦左右)
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于
 端.
(3)正确连接电路后,小军发现小灯泡不亮,电压表指针有很大偏转,其原因可能是
小灯泡处接触不良
小灯泡处接触不良
(写出一种即可).
(4)排除故障后,小军想看看小灯泡最亮会有多亮,他应该把滑动变阻器的滑片向
(填“左”、“右”)移动.
(5)下表是小军测得的5组实验数据,同时记录了小灯泡亮度变化情况.则小灯泡的额定功率是
1.178
1.178
W;小灯泡亮度变化规律是
电压越大,实际电功率越大,灯越亮
电压越大,实际电功率越大,灯越亮

除了表格中列出的数据和实验现象外,你还能发现的问题是
灯丝电阻的大小与温度有关
灯丝电阻的大小与温度有关

次数 1 2 3 4 5
U/V 3.0 3.5 3.8 4.0 4.5
I/A 0.28 0.30 0.31 0.32 0.34
亮度 增加

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同步练习册答案