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1、超导体在磁悬浮列车、超导输电的应用【知识点的认识】(1)利用超导体的抗磁性可以实现磁悬浮,把一块磁铁放在超导盘上,由于超导盘把磁感 应线排斥出去,超导盘跟磁铁之间有排斥力,结果磁铁悬浮在超导盘的上方.这种超导悬浮 在工程技术中是可以大大利用的,超导悬浮列车就是一例.让列车悬浮起来,与轨道脱离接 触,这样列车在运行时的阻力降低很多,我国1994年成功地研制了高温超导悬浮实验车.(2)超导材料的零电阻特性可以用来输电和制造大型磁体.超导体电阻是零,所以超导体 不会将电能转化成内能,不会放热.利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制 作.正因为超导体无法将电能转化为内能,所以用于发电、做输送电
2、力的线路是非常好的材 料,可以大大降低电能的损耗.随着技术的开展,新超导材料的不断涌现,超导输电的希望 能在不久的将来得以实现.【命题方向】超导体材料应用与磁悬浮列车的特点,超导材料的零电阻来制作输电线是命题的方向.例1:今年四月,美国科学杂志发表“新超导体将中国物理学家推到最前沿”的评述.这 说明,在新超导体研究领域,我国取得了令人瞩目的成就.假如人们已研制出常温下的超导 体,那么可以用它制作()A.家用保险丝B.白炽灯泡的灯丝 C.电炉的电阻丝 D.远距离输电导线分析:(1)超导体的电阻为零,不会放热,所以电能无法转化为内能.(2)超导体的电阻为零,也就防止了内能的损耗,适合做输电线路.解
3、:A、保险丝是利用电流的热效应,当电流过大时,自动熔断来保护电路的.电阻为零无 法将电能转化为内能,无法熔断,不符合题意.B、灯丝必须在白炽状态下才能正常发光,电阻为零无法将电能转化为内能,无法放热,不 符合题意.C、电炉丝需要将电能转化为内能,电阻为零无法将电能转化为内能,不符合题意.D、根据焦耳定律Q = I2Rt,可知,远距离输电,当电阻为零时,可使导线损耗为零,便可 提高传输效率,符合题意.应选D.点评:此题考查了超导体的特点及应用,表达了物理服务于社会的课标理念.解答此题的关键是超导体是零电阻,所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作.例2:磁悬浮列车是现代高科技的应用,
4、以下说法不正确的选项是()A.由于列车在悬浮状态下行驶,因而一定做匀速直线运动B.为产生极强的磁性使列车悬浮,制作电磁铁的线圈宜选择超导材料C.通过列车底部与上方轨道间的同名磁极相互排斥,使列车悬浮D.列车悬浮行驶时,车体与轨道间无阻力、无震动,运动平稳分析:对题目的四个选择项进行逐个分析,结合其中所涉及的物理知识进行判定,然后得到 答案.解:A、列车在启动时由静止开始,到达一定的速度是一个加速过程,进站时速度不断减小, 最后停下来,速度不断减小.所以不是一个匀速直线运动.故错误但符合题意.B、为产生极强的磁性使列车悬浮,制作电磁铁的线圈宜选择超导材料,因为超导材料无电 阻,不会产生电流的热效应,故正确但不符合题意;C、列车的悬浮是利用列车底部和下方轨道间的同名磁极互相排斥,到达减小两者之间的摩 擦阻力,从而可以提高车速.故正确但不符合题意;D、列车的悬浮,即车轮与车轨间的摩擦力完全消失,所以车体与轨道间无阻力、无震动, 运动平稳,故正确但不符合题意.应选A.点评:此题主要考查学生对:磁悬浮列车的特点的了解和掌握,它是一道基础题.【解题方法点拨】熟记超导材料的特点及原理是关键.第2页共2页