本试题 “下列关于物质的说法正确的是( )A.科学家发现原子核可以放出质子和中子,说明原子是可分的B.铝、橡胶、食盐水、塑料都是很好的绝缘材料C.半导体和超导材...” 主要考查您对导体,绝缘体
安全用电
新材料及其应用(半导体、超导体、纳米材料、绿色能源、记忆合金等)
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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 |
欧姆定律与安全用电:
1.不管是人体触电,还是引发火灾,都是电路中的 电流过大造成的,因此从欧姆定律的角度考虑, 要注意以下两个方面:
(1)电压越高越危险。因为电压越高,电流越大。
(2)防止电阻过小,因为电阻越小,电流越大。如用湿手触摸开关和用电器、不该连接的地方错误连接造成短路时电阻过小。
2.加在人体上但不会对人体造成危害的电压,称为安全电压。低于36V的电压对人体是安全的,是安全电压。我国家庭电路的电压是220V,动力电路的电压为380V,高压输电线路的电压可以达到105V,都远远高于安全电压。
触电及触电事故的处理:
1.低压触电:通常所讲的“触电”是指一定大小的电流通过人体所引起的伤害事故。触电一般分为单线触电和双线触电,如下图所示。单线触电是人体直接触摸电源、火线或漏电的用电器等,使人体与大地形成回路。双线触电是人体的两部分(如两只手)分别接触到火线和零线,使人与电网形成回路。
2.高压触电:最常见的是高压电弧触电和跨步电压触电。
(1)高压电弧触电:当人体靠近高压带电体到一定距离时,高压带电体和人体间发生放电现象,电流通过人体,造成高压电弧触电。
(2)跨步电压触电:高压输电线落在地上,地面上与电线断头距离不同的各点存在电压,当人走近断头时,两脚位于离断头远近不同的位置上,因而两脚之间有了电压,这时电流通过人体,造成跨步电压触电。
3.触电事故的处理具体做法:一是切断电源,或者用一根绝缘棒将电线挑开,尽快使触电者脱离电源。二是尽力抢救。三是发生电火灾务必在切断电源后,才能泼水救火。在整个救护过程中,必须随时注意自身保护,防止自己也触电。
新型材料:
新材料之一:纳米材料
①纳米定义:纳米是长度单位,1nm=10-9m即:十亿分之一米;
②当材料的微粒小到纳米尺寸时,材料的性能就会发生显著变化.如:黄金在正常情况下呈金黄色,而它的纳米颗粒却变成了黑色,且熔点显著下降;
新材料之二:超导材料
①超导材料:是一种电阻为零的材料
②超导材料的应用:
a、利用超导零电阻特性实现远距离大功率输电可无损耗输送强电流。
b、超导材料种类多,应用广泛。(如:超导磁悬浮列车)
新材料之三:半导体材料
有些材料,它的导电性能介于导体和绝缘体之间,这类材料称为半导体,锗、硅、砷化镓等都是半导体材料。
新材料之四:形状记忆合金
①形状记忆合金:形状记忆合金:加热后能随意拉长和扭曲,冷却后形状不变;再次加热可恢复到原来形状。
②主要成分是:镍和钛;
③物理特性:当温度达到某一数值时,材料内部的晶体结构会发生变化,从而导致了外形的变化.
新材料之五:隐性材料
隐性材料:能吸收电磁波、弹性好、耐拉而压硬度大
超导材料的特性:
1.零电阻
超导材料处于超导态时电阻为零,能够无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感生电流,这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已多次在实验中观察到。
2.抗磁性
超导材料处于超导态时,只要外加磁场不超过一定值,磁力线不能透入,超导材料内的磁场恒为零。
3.同位素效应
超导体的临界温度Tc与其同位素质量M有关。M越大,Tc越低,这称为同位素效应。例如,原子量为199.55的汞同位素,它的Tc是4.18开,而原子量为203.4的汞同位素,Tc为4.146开。
2. 记忆合金特别适合于热机械和恒温自动控制,已制成室温自动开闭臂,能在阳光照耀的白天打开通风窗,晚间室温下降时自动关闭。记忆合金热机的设计方案也不少,它们都能在具有低温差的两种介质间工作,从而为利用工业冷却水、核反应堆余热、海洋温差和太阳能开辟了新途径。现在普遍存在的问题是效率不高,只有4%~6%,有待于进一步改进。
3. 记忆合金在医疗上的应用也很引人注目。例如接骨用的骨板,不但能将两段断骨固定,而且在恢复原形状的过程中产生压缩力,迫使断骨接合在一起。齿科用的矫齿丝,结扎脑动脉瘤和输精管的长夹,脊柱矫直用的支板等,都是在植入人体内后靠体温的作用启动,血栓滤器也是一种记忆合金新产品。被拉直的滤器植入静脉后,会逐渐恢复成网状,从而阻止95%的凝血块流向心脏和肺部。
4. 人工心脏是一种结构更加复杂的脏器,用记忆合金制成的肌纤维与弹性体薄膜心室相配合,可以模仿心室收缩运动。现在泵送水已取得成功。
4. 由于记忆合金是一种“有生命的合金”,利用它在一定温度下形状的变化,就可以设计出形形色色的自控器件,它的用途正在不断扩大。
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