电压表接入点 | a、e | a、b | a、c | a、d |
电压表示数U/V | 4.5 | 0 | 0 | 4.5 |
编号 | 导体材料 | 导体长度 | 导体横截面积 |
1 | 铜 | L | S |
2 | 镍铬 | 0.3L | 2S |
3 | 镍铬 | L | 0.5S |
4 | 镍铬 | L | S |
5 | 镍铬 | L | 2S |
几种物质的比热容 c/[ J/(kg·℃)] | |||
水 | 4.2×103 | 冰 | 2.1×103 |
酒精 | 2.4×103 | 砂石 | 0.92×103 |
煤油 | 2.1×103 | 铝 | 0.88×103 |
水银 | 0.14×103 | 铜 | 0.39×103 |
超导现象
1911年,荷兰物理学家昂内斯发现,水银的电阻率(电阻率即某种材料制成的长为1m,横截面积为1m2的导体的电阻)并不像预料的那样随温度降低逐渐减小,而是当温度降到4.15K(0K=273.15℃;K表示开尔文温标,起点为绝对零度)附近时,水银的电阻突然降到0。某些金属、合金和化合物,在温度降到绝对零度附近某一特定温度时,它们的电阻率突然减小到无法测量的现象叫做超导现象,能够发生超导现象的物质叫做超导体。
超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的转变温度(或临界温度)Tc。现已发现大多数金属元素以及数以千计的合金、化合物都能在不同条件下显示出超导电性。如钨的转变温度为0.012K,锌为0.75K,铝为1.196K,铅为7.193K。昂内斯曾用铅环做实验,当铅变为超导态时,900A的电流在铅环中流动不止,两年半以后竟然毫无衰减。
让材料在正常温度环境下进入超导状态,就必须提高它的转变温度。从1911年至1986年,超导温度由水银的4.2K 提高到23.22K。2008年,中国科学家赵忠贤所在课题组突破极限温度,研制出转变温度零下218℃的高温铁元素超导体,创造了新的世界纪录。这一重大突破,激发了物理和材料学界新一轮高温超导研究热,也让全世界看到了中国在凝聚态物理领域展现出的强大实力。
如今,超导材料已走出实验室,进入寻常百姓的日常生活。超导磁共振成像仪已成为医院临床诊断重要的辅助设备。河南巩义的高温超导输电示范基地内,有一条长度只有360m,但却是目前全世界最长的超导电缆,由于超导材料的使用,在电力输送过程中,可以减少65%的输电损耗。
请根据上述材料,回答下列问题:
①闭合开关S,记录电压表示数U1;
②断开开关S,将电压表接在a点处的导线取下并改接到c点处,闭合开关S,记录电压表示数U2;
加热时间/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
煤油的温度/℃ | 20 | 24 | 28 | 32 | 36 | 40 |
水的温度/℃ | 20 | 22 | 24 | 26 | 28 | 30 |
电源电压/V | 低温档功率/W | 中温档功率/W | 高温档功率/W | 容积/L |
220 | 275 | 550 | 1100 | 1 |
求: