超导材料的好处和用途_莘悔辗同学的作业《超导材料的好处和用途》各个击破_其他_莘悔辗
编辑： admin 2017-25-06
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超导材料的好处和用途导读：
本道作业题是莘悔辗同学分享给同学们的课后拓展作业题目。主要是围绕超导材料的好处和用途知识进行展开问答，目的是各个击破，考核的主要知识点是——《超导材料的好处和用途：超导体的好处是什么？》，指导老师是浦老师，可能与教科书相关的知识点为：超导体的好处是什么？，主要考察超导材料的好处和用途：超导体的好处是什么？的相关知识考点，下面是莘悔辗的对这道作业的问答方式进行的分享（本道题以问答模式展开）。
题目：超导体的好处是什么？
超导体超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
1911年,荷兰科学家昂内斯(Ones)用液氦冷却汞,当温度下降到4.2K时,水银的电阻完全消失,这种现象称为超导电性,此温度称为临界温度.根据临界温度的不同,超导材料可以被分为：高温超导材料和低温超导材料.但这里所说的「高温」,其实仍然是远低于冰点摄氏0℃的,对一般人来说算是极低的温度.1933年,迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现,如果把超导体放在磁场中冷却,则在材料电阻消失的同时,磁感应线将从超导体中排出,不能通过超导体,这种现象称为抗磁性.经过科学家们的努力,超导材料的磁电障碍已被跨越,下一个难关是突破温度障碍,即寻求高温超导材料. 1973年,发现超导合金――铌锗合金,其临界超导温度为23.2K,这一记录保持了近13年.超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
1986年,设在瑞士苏黎士的美国IBM公司的研究中心报道了一种氧化物（镧钡铜氧化物）具有35K的高温超导性.此后,科学家们几乎每隔几天,就有新的研究成果出现. 1986年,美国贝尔实验室研究的超导材料,其临界超导温度达到40K,液氢的“温度壁垒”（40K）被跨越.超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
1987年,美国华裔科学家朱经武以及中国科学家赵忠贤相继在钇－钡－铜－氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上,液氮的“温度壁垒”（77K）也被突破了.1987年底,铊－钡－钙－铜－氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K.从1986－1987年的短短一年多的时间里,临界超导温度提高了近100K.超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
来自德国、法国和俄罗斯的科学家利用中子散射技术,在高温超导体的一个成员单铜氧层Tl2Ba2CuO6＋δ中观察到了所谓的磁共振模式,进一步证实了这种模式在高温超导体中存在的一般性.该发现有助于对铜氧化物超导体机制的研究.超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
高温超导体具有更高的超导转变温度（通常高于氮气液化的温度）,有利于超导现象在工业界的广泛利用.高温超导体的发现迄今已有16年,而对其不同于常规超导体的许多特点及其微观机制的研究,却仍处于相当“初级”的阶段.这一点不仅反映在没有一个单一的理论能够完全描述和解释高温超导体的特性,更反映在缺乏统一的、在各个不同体系上普遍存在的“本征”实验现象.本期Science所报道的结果意味着中子散射领域里一个长期存在的困惑很有可能得到解决.超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
早在1991年,法国物理学家利用中子散射技术在双铜氧层YBa2Cu3O6＋δ超导体单晶中发现了一个微弱的磁性信号.随后的实验证明,这种信号仅在超导体处于超导状态时才显著增强并被称为磁共振模式.这个发现表明电子的自旋以某种合作的方式产生一种集体的有序运动,而这是常规超导体所不具有的.这种集体运动有可能参与了电子的配对,并对超导机制负责,其作用类似于常规超导体内引起电子配对的晶格振动.但是,在另一个超导体La2－xSrxCuO4＋δ（单铜氧层）中,却无法观察到同样的现象.这使物理学家怀疑这种磁共振模式并非铜氧化物超导体的普遍现象.1999年,在Bi2Sr2CaCu2O8＋δ单晶上也观察到了这种磁共振信号.但由于Bi2Sr2CaCu2O8＋δ与YBa2Cu3O6＋δ一样,也具有双铜氧层结构,关于磁共振模式是双铜氧层的特殊表征还是“普遍”现象的困惑并未得到彻底解决.超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
理想的候选者应该是典型的高温超导晶体,结构尽可能简单,只具有单铜氧层.困难在于,由于中子与物质的相互作用很弱,只有足够大的晶体才可能进行中子散射实验.随着中子散射技术的成熟,对晶体尺寸的要求已降低到0.1厘米3的量级.晶体生长技术的进步,也使Tl2Ba2CuO6＋δ单晶体的尺寸进入毫米量级,而它正是一个理想的候选者.科学家把300个毫米量级的Tl2Ba2CuO6＋δ单晶以同一标准按晶体学取向排列在一起,构成一个“人造”单晶,“提前”达到了中子散射的要求.经过近两个月散射谱的搜集与反复验证,终于以确凿的实验数据显示在这样一个近乎理想的高温超导单晶上也存在磁共振模式.这一结果说明磁共振模式是高温超导的一个普遍现象.而La2－xSrxCuO4＋δ体系上磁共振模式的缺席只是“普遍”现象的例外,这可能与其结构的特殊性有关.超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
关于磁共振模式及其与电子间相互作用的理论和实验研究一直是高温超导领域的热点之一,上述结果将引起许多物理学家的关注与兴趣.超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
20世纪80年代是超导电性的探索与研究的黄金年代.1981年合成了有机超导体,1986年缪勒和柏诺兹发现了一种成分为钡、镧、铜、氧的陶瓷性金属氧化物LaBaCuO4,其临界温度约为35K.由于陶瓷性金属氧化物通常是绝缘物质,因此这个发现的意义非常重大,缪勒和柏诺兹因此而荣获了1987年度诺贝尔物理学奖.超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
1987年在超导材料的探索中又有新的突破,美国休斯顿大学物理学家朱经武小组与中国科学院物理研究所赵忠贤等人先后研制成临界温度约为90K的超导材料YBCO（钇铋铜氧）.超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
1988年初日本研制成临界温度达110K的Bi-Sr-Ca-Cu-O超导体.至此,人类终于实现了液氮温区超导体的梦想,实现了科学史上的重大突破.这类超导体由于其临界温度在液氮温度（77K）以上,因此被称为高温超导体.超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
自从高温超导材料发现以后,一阵超导热席卷了全球.科学家还发现铊系化合物超导材料的临界温度可达125K,汞系化合物超导材料的临界温度则高达135K.如果将汞置于高压条件下,其临界温度将能达到难以置信的164K.超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
1997年,研究人员发现,金铟合金在接近绝对零度时既是超导体同时也是磁体.1999年科学家发现钌铜化合物在45K时具有超导电性.由于该化合物独特的晶体结构,它在计算机数据存储中的应用潜力将是非常巨大的.互助这道作业题的同学还参与了下面的作业题
题1： 什么是超导现象,有什么应用?有什么好处?[物理科目]
超导现象是在特定的环境下导体的电阻为零可以做输电导线超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
优点是输电时节省电能题2： 【超导体应用于实际,给人类带来什么好处?】[物理科目]
先举个直观的：超导磁悬浮列车.能极大提高人类的生活水平.具体有1、卡马克装置内的超导磁体用来束缚高温反应粒子,实现核聚变!超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
2、超导储能磁体能长时间、大容量地储存能量,用于军事上即聚能武器,可以把能量汇聚成极细的能束,沿着指定的方向,以光速向外发射能束,来摧毁目标.形象点的如红警里的磁暴线圈~3、超导发电机.超导磁体可以产生远大于普通磁体的磁场,使磁流体发电的输出功率大大提高4、超导电磁推进系统,它能产生很大的推力而又比常规动力系统节省能源.用于军事上可以使我们可以获得高航速、低消耗的舰艇.5、带有超导磁体的同步加速器.增大了磁场,从而增强了偏转和集束能力,也使各通道长度大幅减小.6、高温超导变压器.其交流损耗小,而且绝缘转变容易,变压容易.7、超导磁分离装置.可以进行选矿,明显提高分离率.8、医用超导磁体.可以将药剂制成超导铁磁性然后输入人体,通过外部磁场,控制该铁剂达到患处,以治疗常规药物无法治疗的癌症等疾病.9、医用射频超导量子干涉磁强计.分辨率高,可以给出人体心（脑、眼）等部位的精准磁图,以确定这些部位的生理和病理状态.10、超导核磁共振层析成像仪.超导磁体能够提高精度及图像的清晰度.超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
11、超导计算机.它有很高的测量精度和稳定性.在运算速度上比现在已有的计算机提高1-2个数量极.（电路能耗显著降低,并且其中的逻辑器件开关灵敏度高）12、超导磁场计.高灵敏度.超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
13、超导测辐射热计.为了提高测辐射热计的灵敏度,就必须使它在低温下运行,利用超导体的某一种随温度而急剧变化的性质,那么超导体就可以成为有效的探测元件.14、超导陀螺仪.高速旋转的超导球,利用磁场控制,转速更高,反应更快.、15、超导重力仪.可以研究地球的弹性性质,长周期地壳运动和预测地震等.超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
16、超导开关可以分为电阻开关和电感开关.电阻开关是利用超导体以下性能：若改变磁场、电流和温度三个参量的任一个,就可以使它从零电阻态转变到有阻状态,并且开关比是无限大.电感开关可用来将靠近它的超导体作正常态和超导态之间的转变,或移动电路元件附近的超导表面,使它发生相同转变,制成开关.题3： 超导体的优点就那么少么[物理科目]
超导体完全无电阻 不会有一点传输浪费 这一点就是绝对的优点 传输浪费占用电的一大部分题4： 超导的好处超导材料有什么好处?实际应用方面!
当电流通过金属时,金属会发热.用熔点高的金属丝制成的电热原件,当有电流通过时,电能将转换为热能,从而获得高温.Ni-Cr、Ni-Cr-Fe、Ni-Cr-Al等合金以及W、Mo、Pt等金属就是常用的电热元件材料.超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
电流通过金属（或合金）而使金属发热是由于金属内部存在着电阻,电阻具有阻碍电流通过的性质.人们早已知道,金属的电阻随温度的升高而增大,电阻的增大反过来又促进金属的发热,如此恶性循环,用金属导线送电时,传输的电流因而受到限制,如铜导线在自然冷却的条件下,允许通过的最大电流密度为2～6A／mm2；电流再大,会因发热过多而有烧坏导线的危险.金属的这一弱点,促使人们去研究低温时金属电阻的变化.超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
金属材料的电阻通常随温度的降低而减小.20世纪初,科学家发现汞冷却到低于4.2K时,电阻突然消失,导电性几乎是无限大的,当外加磁场接近固态汞随后又撤去后,电磁感应产生的电流会在金属汞内部长久地流动而不会衰减,这种现象称为超导现象.具有超导性质的物体称为超导体.超导体电阻突然消失的温度称为临界温度（Tc).在临界温度以下时,超导体的电阻为零,也就是电流在超导体中通过时没有任何损失.超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
超导体的最突出的性质是它们处于超导状态时,材料内部的电阻为零,电流通过时不发热,每平方毫米允许通过的电流可达到数万安培.超导体的另一性质就是将超导体放入磁场中,超导体内部产生的磁感应强度为零,具有完全的抗磁性.超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
目前,已发现近30种元素的单质,8000多种化合物和合金具有超导性能.超导材料大致可分为纯金属,合金和化合物三类.具有最高临界温度（Tc）的纯金属是镧,Tc=12.5K；合金型目前主要有银钛合金,Tc=9.5K；化合物型主要有银三锡,Tc=18.3K；钒三镓,Tc=16.5K.超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
1986年以来,高温超导体的研究取得了重大突破.1987年发现,在氧化物超导材料中有的在240K出现超导迹象.由镧、锶、铜和氧组成的陶瓷材料在287K的室温下存在超导现象,这为超导材料的应用开辟了广阔的前景.超导材料的好处和用途：逆火学习站的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
超导材料可制成大功率发电机、磁流发电机、超导储能器、超导电缆、超导磁悬浮列车等.用超导材料制成的装置,具有体积小,使用性能高,成本低的优点.题5： 【如果将超导现象用于实际,给人类带来的好处】[物理科目]
1、没电阻,可以低压传输电力没有损失（不用复杂昂贵的变压器） 2、磁悬浮列车 ,没电阻可以产生强大的电流,进而产生强大的磁力超导材料的好处和用途：逆火学习站(img1.72589.com)的莘悔辗同学的作业题：《超导体的好处是什么？》解题思路
超导材料的好处和用途小结：
通过以上关于莘悔辗同学对超导材料的好处和用途：超导体的好处是什么？的解题笔记分享，相信同学们已经对超导材料的好处和用途的相关作业考点会有所突破。只有平时多努力，才会有好的成绩，相信通过莘悔辗同学分享的解答《超导体的好处是什么？》的这道作业题不断的各个击破才会突破自我。