题文

科学家们称超导现象是当代科学的“明珠”，假如人们已研制出常温下的超导体，在电炉丝、输电导线、保险丝中，适合用超导材料制作的是______；丹麦物理学家______首先发现电流的磁效应；电磁起重机使用电磁铁而不使用永磁铁的优点是______（写出一条）．

题型：填空题  难度：中档

答案

（1）用超导体做输电导线，可以减小由电能到内能的损耗，提高传输效率．而电炉丝需要将电能转化为内能，电阻为零时，无法将电能转化为内能；保险丝利用的是电流的热效应，当电流过大时，自动熔断来保护电路的．电阻为零时，无法将电能转化为内能而熔断． （2）丹麦物理学家奥斯特在1820年发现了电流的磁效应，是历史上最早发现电流磁效应的人； （3）电磁铁的优点：①电磁铁的磁性有无可以控制，即可以在通电时有磁性，断电时无磁性； ②电磁铁磁性的强弱可以控制，线圈匝数一定时，电流越小（大），磁性越弱（强）； ③电磁铁的极性可以控制，跟线圈中的电流方向有关，所以电磁铁的极性可以由电流的方向来改变． 故答案为：输电导线；奥斯特；电磁铁的磁性有无可以控制（或电磁铁磁性的强弱可以控制；电磁铁的极性可以控制）

据专家权威分析，试题“科学家们称超导现象是当代科学的“明珠”，假如人们已研制出常温下..”主要考查你对  电磁铁的定义，导体，绝缘体，电流的热效应、化学效应  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

电磁铁的定义导体，绝缘体电流的热效应、化学效应

考点名称：电磁铁的定义

• 定义：
  通电产生电磁的一种装置。在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组，这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性，它也叫做电磁铁。即电磁铁就是内有铁芯的通电螺旋管。

• 优点：
  磁性的有无由电流通断来控制；磁性的强弱由电流的大小来改变；极性由变换电流的方向来改变。

  用途：
  电磁起重机、电铃、电磁继电器、听筒等。

• 磁场方向判断：
  电磁铁的磁场方向可以用安培定则来判断。
  (1)通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流方向，四指指向通电直导线周围磁力线方向。
  (2)通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

• 电磁铁：
  利用电流的磁效应，使软铁具有磁性的装置。
  (1)将软铁棒插入一螺线形线圈内部，则当线圈通有电流时，线圈内部的磁场使软铁棒磁化成暂时磁铁，但电流切断时，则线圈及软铁棒的磁性随着消失。
  
  (2)软铁棒磁化后所生成的磁场，加上原有线圈内的磁场，使得总磁场强度大为增强，故电磁铁的磁力大于　天然磁铁。
  
  (3)螺线形线圈的电流愈大，线圈圈数愈多，电磁铁的磁场愈强。

考点名称：导体，绝缘体

• 定义：
  （1）容易导电的物体叫做导体，例如：石墨、人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液；
  
  （2）不容易导电的物体叫做绝缘体，例如：橡胶、玻璃、塑料等；
  
  （3）导体和绝缘体在一定条件下可以相互转化。

• 导体和绝缘体的比较：
  

  	导体	绝缘体
  导电能力	容易导电	不容易导电
  原因	有大量的自由电荷	电荷几乎都被束缚在原子的范周内
  常见材料	金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等	玻璃、橡胶、陶瓷、塑料、油等
  用途	输电线等	电器外壳等

• 导体容易导电，绝缘体不容易导电的原因：
  (1)导体容易导电是冈为导体中有大量的自由电荷，它们受原子核的束缚力很小，能够从导体的一个部分移到另一个部分；
  
  (2)绝缘体中，电荷几乎都束缚在原子的范围之内，不能从绝缘体的一个部分移到另一个部分。

• 半导体：
     半导体材料的导电能力介于导体和非导体之间，比导体差、比非导体强，具有一些特殊的物理性质，温度、光照、杂质等因素都对它的性能有很大影响。常见的半导体材料有硅、锗和砷化镓等。用半导体材料可以制造半导体二极管、二三极管和集成电路等多种半导体元件。
  (1)半导体二极管具有单向导电性，即只允许电流由一个方向通过元件。
  
  (2)半导体三极管可以用来放大电信号。
  
  (3)应用：
  ①太阳能电池：当光照到某些半导体时，在半导体内会产生电流。太阳能电池是一种不用燃料、不污染环境、对人类健康无害的电源。
  ②条形码扫描仪：条形码扫描仪由发光二极管、光敏二极管等元件构成。当发光二极管照射条形码时，光敏二极管便测量被条形码反射回来的光，并将光信号变为电信号，电脑则依据获取的电信号进行分析、检测物品。条形码扫描仪广泛应用于商业、邮政、交通等领域：
  ③微处理器：微处理器集成了成千上万个半导体元件。
  ④机器人：机器人内有由大量半导体元件构成的电路.智能机器人将成为工业生产活动的好帮手。
  
  超导体：
  1．超导现象：某些物质在很低的温度下，电阻就变成了零，这就是超导现象。
  
  2．应用：
   (1)利用超导体的零电阻特性可实现远距离大功率输电。超导输电线可以无损耗地输送较大的电流，这意味着用细电线就可以输送大电流。
   (2)超导磁悬浮现象，使人们可以用超导体来实现交通工具的“无摩擦”运行。

考点名称：电流的热效应、化学效应

• 电流的热效应：
  1、定义：
  当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应
  2、影响因素：
  与通电的时间、电流、电阻有关，通过导体的电流越大，导体的电阻越大，通电时间越长，导体产生的热量越多；
  3、公式：
  Q=I²Rt（普遍适用）
  Q=W=UIT（只适用于电热器）
  式中：I—通过导体的电流，单位是安培(A); R——导体的电阻，单位是欧姆； t——电流通过导体的时间，单位是秒(S)；Q——电流在电阻上产生的热量，单位是焦(J)。

  电流的化学效应：
  1、定义：电流通过导电的液体会使液体发生化学变化，产生新的物质。电流的这种效果叫做电流的化学效应。
  2、原理：主要是电流中的带电粒子（电子或离子）参与而使得物质发生了化学变化。化学变化中往往是这个物质得到了电子，那个物质失去了电子而产生了的变化。最典型的就是氧化还原反应。而电流的作用使得某些原来需要更加苛刻的条件才发生的反应发生了，并使某些反应过程可逆了（比如说电镀、电极化）。