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科普阅读题 适中0.65 引用2 组卷141
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发光二极管


导体容易导电,绝缘体不容易导电。有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,称为半导体。除了导电能力外,半导体有许多特殊的电学性能,使它在许多方面都有重要应用。有的半导体在受热后电阻迅速减小;反之,电阻随温度的降低而迅速增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精度高。
发光二极管(LED)是半导体二极管中的一种,具有单向导电性。当二极管两端外加正向电压很小,正向电流也几乎为零,当正向电压大于某个值以后,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。当二极管两端外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流几乎为零,二极管处于截止状态。外加反向电压超过某一数值时,反向电流会突然增大,这种现象称为“电击穿”,从而导致二极管损坏。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。如题甲图是一种常见的LED手电筒的电路图,题乙图所示为某发光二极管中的电流随它两端电压变化的曲线。在LED灯中,电能被直接转换为光能,这大大提升了发光的效能,因为在其他灯具技术中,电能首先是被转化为热,只有很小一部分转化成了光。
   
(1)以下元件不是由半导体材料制成的是_________
A.光敏电阻  B.白炽灯  C.热敏电阻  D.LED灯
(2)LED灯可以直接将电能转化成_________能,而白炽灯、日光灯管都是先将电能转化成内能,再有很小一部分转化成光能,因此,LED灯的效率比传统照明灯要___________(选填“高”或“低”);
(3)如题乙图所示为某发光二极管中的电流随它两端电压变化的曲线;
①由图像可知,当该二极管两端的正向电压为0.2V时,二极管处于___________(选填“接通”或“截止”)状态;当该二极管两端的反向电压为50V时,二极管将会被击穿;
②该发光二极管两端的正向电压为0.5V时的电阻___________(选填“大于”“等于”或“小于”)正向电压为0.7V时的电阻;
(4)在题甲图电路中,若将LED灯换成热敏电阻,将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃(如题丙图所示),则25℃的刻度应在20℃______(选填“左”或“右”)边。
22-23九年级上·广东惠州·期末
知识点:超导现象和超导材料半导体的概念根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压含有光敏、热敏、压敏、气敏半导体的电路 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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2023年4月12日21时,有“人造太阳”之称的中国“环流器”实验装置,成功实现了403S稳态长脉冲高约束模式等离子体运行,创造了新的世界纪录,自然界还有一种核反应叫核聚变,也就是氢弹所用到的原理。简单点说就是把两个氢原子核撞一块形成一个较重氢原子核,这个过程会释放能量。中国“环流器”是我国探索受控核聚变的重要装置。人们对核聚变的研究源于对太阳能源的认识。太阳主要由氢元素和氨元素组成,太阳中心区的温度高达1500万摄氏度、压强约为标准大气压的3000亿倍、密度约为。在此极端条件下,氢原子的所有核外电子几乎都摆脱了原子核的束缚,这些失去电子的氢原子核,有的能克服原子核间很强的静电排斥力而靠得足够近,聚合成质量较大的原子核并释放出一定的能量。
和核裂变相比,核聚变有很多优点,第一,核聚变产能效率高;第二,地球上核聚变燃料氘和储量丰富;第三,核聚变更为安全、清洁。但是可控核聚变发电太难了,超乎人们想象的难。可控核聚变需要的核燃料密度极大,温度极高,大约是1亿摄氏度;要实现受控核聚变,需要将超高温状态下的核燃料,长时间约束在一个非常小的空间内。但是地球上没有任何容器能够承受如此高的温度。为此科学家们想到了利用磁场来约束,其主要结构类似于一个两端相连的闭合通电螺线管,线圈用超导材料制成,可产生强大的电流和磁场,如图所示。由于核燃料在超高温状态下已经变成了带电粒子,磁场对运动的带电粒子可以产生力的作用,因此超高温状态下的核燃料可以被“托举”在磁场中,避免与容器直接接触。目前,关于受控核聚变的研究工作还在继续,每一次进步都为未来的“人造太阳”注入一缕光芒。

(1)“人造太阳”是通过______(选填“核裂变”或“核聚变”)反应释放能量;要实现可控核聚变,主要难点有______(填写一项即可);
(2)人们可以利用______来约束超高温状态下的核燃料;超导体电阻阻值______(选填“是”或“不是”)零。
请阅读《超导体》并回答下列小题。

超导体


1911年,荷兰莱顿大学的H·卡茂林·昂内斯意外地发现,将水银冷却到时,水银的电阻突然消失;后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相类似的低温下失去电阻的特性,由于材料的这种特殊导电性能,昂内斯称其为超导态,处于这种状态的导体称为超导体。昂内斯由于他的这一发现获得了1913年诺贝尔奖。物质的温度低于它的临界温度(转变为超导的温度),这种物质才会有超导性。一般金属或合金的临界温度都很低,例如铅的临界温度是,要维持这么低的温度也是很困难的。超高压输电会有很大的损耗,而利用超导体则可最大限度地降低损耗。但由于临界温度较高的超导体在应用中面临着许多难题,从而限制了超导输电的应用。随着技术的发展,新的超导材料不断涌现,人们期盼着超导输电能在不久的将来得以实现。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)超导体是指在温度降低到足够低时,某些金属材料的___________会突然变为零的导体。当电流通过超导体时,超导体两端电压为___________
(2)超导体___________用来制作滑动变阻器。(选填“能”或“不能”)。
(3)利用超导材料输电,可最大限度地减少电能转化为___________(选填“核能”、“化学能”或“内能”)所造成的能量损失。
(4)超导材料应用于实际,会给人类带来很大的好处,现今超导材料为什么不能大规模的使用?(       )
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常温超导


各种金属导体中,银的导电性能是最好的,但还是有电阻存在。在1911年,物理学家首次在低于-268.8℃的环境中发现汞的超导现象,即电能可以在超导材料中零电阻通过,这种超导效应一直是在超低温的温度下才能观察到。但在2020年10月14日,罗彻斯特大学在《自然》发表其研究人员首次在高达15℃的温度下,观察到常温超导现象。这是高温超导材料的全新记录,但这次研究人员创造的常温超导材料,也存在严重的限制,他们观察到的超导现象,是在2670亿亿帕的压强条件下实现的,这是和地心处压强相当的超高压条件。
如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。如果用超导材料来制造电子元件,由于没有电阻,电流通过电子元件时不会发热,不必考虑散热的问题,元件尺寸可以大大缩小,进一步实现电子设备的微型化。
(1)超导材料达到一定条件时,其电阻就能降到______Ω;此时电流通过超导体时,超导体两端电压为______V;
(2)在低于-268.8℃的环境中的汞的内能______(选填“是”或“不是”)为零;
(3)设想一下,如果“常温常压超导”进入工业化,为了节能,超导材料______(选填“可以”或“不可以”)用于制造电热水壶。

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