本试题 “2007年10月24日18:05,我国在西昌卫星发射基地借助长征三号运载火箭成功发射“嫦娥一号”探月卫星,这是我国实现探月工程“绕、落、回”三个阶段的第一步。(1)...” 主要考查您对新材料及其应用(半导体、超导体、纳米材料、绿色能源、记忆合金等)
牛顿第一定律
力的作用效果
力作用的相互性
万有引力
等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
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。
正确理解牛顿第一定律:
牛顿第一定律是建立在观察和实验基础上的一种大胆的假设和推想。实际上,不受任何外力的物体是没有的。但不能否定其正确性,因为我们总是可以找到在某一方向上不受外力或在某一方向上受力为零的情况,这种情况就是牛顿第一定律中所说的“不受外力”。定律中“静止状态或匀速直线运动状态”实质是物体保持原状态不变,即物体不受外力作用时,原来静止的物体仍然静止;原来处于运动状态的物体会保持原来的速度做匀速直线运动——直到有外力改变这种状态。
对作用效果的理解:
1.力可以改变物体的运动状态
(1)物体运动状态的改变分为三种情况:
一是物体运动方向不变速度大小发生改变,如物体从快到慢、从慢到快、从静止到运动和从运动到静止都是速度大小在改变;
二是物体运动的速度大小不变,运动方向发生改变,如左转弯、右转弯等都是说明其运动方向在改变;三是物体运动速度大小和运动方向同时发生了改变。
(2)力可以改变物体运动状态并不是说物体只要受力,其运动状态就一定要改变,“可以”不是“一定”。如放在水平面上的物理课本,受到重力和支持力的作用处于静止状态。
2.力可以改变物体的形状
用手拉弹簧使弹簧变长了;揉面时,面团形状不断变化;刀片能划破纸;射箭时,拉弯了的弓等等都表明力可以使物体的形状发生改变。
3. 说明:
(1)一个物体只要发生了运动状态的改变或形状的改变,这个物体就一定受到力的作用;
(2)一个物体若受到了力(合力不为0)的作用,则物体要么改变了形状,要么改变了运动状态,要么两者都发生了改变。要根据题意判断是哪一种情况,不能盲目地下结论.
控制变量法研究力的作用效果:
在探究力的作用效果与哪些因素有关时就用到了控制变量法。
例1:如图所示,使一薄钢条的下端固定,现分别用不同的力去推它,使其发生(1)、(2)、(3)、(4)各图所示的形变,如果F1=F3=F4>F2,那么能说明力的作用效果跟力的作用点有关的是( )
A.图(1)和(2)
B.图(1)和(3)
C.图(1)和(4)
D.图(2)和(3)
解析:力的作用效果跟力的大小、方向、作用点有关。当力的方向和作用点相同时,力的作用效果跟力的大小有关,见图(1)和(2);当力的大小和力的作用点相同时,力的作用效果跟力的方向有关,见图(1) 和(3);当力的大小和方向相同时,力的作用效果跟力的作用点有关,见图(1)和(4),因此本题选C。
答案:C
例2:为了探究力能否使物体发生形变,小林把玻璃瓶装满水,然后用带有细玻璃管的橡胶塞塞紧瓶口,组装好的实验装置如图所示。其中,细玻璃管上有刻度,便于观察细玻璃管内水面的变化。小林用力挤压玻璃瓶壁,发现细玻璃管内水面上升了。于是他得出结论:细玻璃管内水面上升,表明是由于手挤压玻璃瓶壁时,瓶内水的温度升高所致,因此不能说明力使玻璃瓶发生了形变。要求只利用如图所示的装置,通过实验证明力能使玻璃瓶发生形变。请你写出主要实验步骤和相应的实验现象。
解析:用力挤压玻璃瓶壁,可以看到细玻璃管内的水面上升,水面上升的高度记为h1,松手后细玻璃管内的水面迅速回到原位置。再用较小的力挤压玻璃瓶壁,可以看到细玻璃管内的水面也上升,水面上升的高度记为h2,且h2小于h1。这说明力的作用使玻璃瓶发生了形变。
易错点:
地球对物体的万有引力是物体受到重力的原因,但重力不完全等于万有引力,这是因为物体随地球自转,需要有一部分万有引力来提供向心力。
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