物理前沿科技

1、物理科技前沿1、磁悬浮列车：是一种靠磁悬浮力（即磁的吸力和排斥力）来推动的列车。由于其轨道的 磁力使车体完全脱离轨道，使之悬浮在距离轨道约1厘米处腾空行驶，行走时不需接触地 面，因此只受来自空气的阻力。磁悬浮列车的最高速度可达500km/h以上。磁悬浮列车 的构想由德国工程师赫尔曼肯佩尔于1922年提出，一般分为两类：常导磁吸型和超导 磁斥型。世界第一条磁悬浮列车示范运营线上海磁悬浮列车（常导磁吸型），建成 后，从浦东龙阳路站到浦东国际机场，三十多公里只需67分钟2、火箭、飞船升空：（1）燃料是液态氢、液态氧：它是通过既降温又加压的方法使气体液化的，液态可以减 少体积；氢的热值大、密度小、与其

2、它燃料相比液态氢质量小、而且采用多级火箭， 用后抛入太空，使质量减小，便于改变运动状态，不断加速运动，脱离地球引力束 缚，飞到其它星体。（2）升空原理：靠空气或高压气体反冲力运动；火箭发射时，液态氢的化学能转化为内能,内能又转化成火箭的机械能（火箭属于热机）火箭升空时，动能和势能都增加（所 增大的机械能是火箭燃料的化学能转化而来的）；飞船变轨靠不同位置的喷气式发 动机工作实现。这是运用了物理学中 的原理。而太阳能帆板展开是为了.飞船在脱离火箭之前，相对于 是静止的，相对于 是运动的。（3）热学知识：火箭发射时，火箭点燃后，尾部的火焰如果直接喷到发射台上，发射架要熔化。为了保护发射架，在发射台底

3、建一个大水池，让火焰喷到水池中，这是利 用了水汽化时要吸热，使周围环境温度不致太高，我们看见火箭刚点燃时周围大量 的“白气”是由于水先汽化后液化形成的。飞船返回舱在返回时，在通过大气层时 因表面与大气层剧烈摩擦，机械能转化为内能，从而使返回舱看起来就像一个 闪光的火球。如何降温返回是一个很重要的问题，科学家采用烧蚀防热”的方 法、即在飞船表面涂有一层叫“烧蚀层”的特殊固体物质，让这些物质在遇到 高温时发生物态变化，你认为可能发生的物态变化是;理由 是这些物态变化都是 过程，从而保证飞船温度不至于升得太高，起到保护作用.飞船返回时已启动反推力火箭，返回舱减速降落的过程中，动能重力, 势能,机械能

4、。（4）失重现象：从地面到太空中的过程中，宇航员身体的质J，重力，飞船进入 太空后在椭圆形轨道上平稳运行，在关闭推动器之后也能飞行，是因为从近地点到 远地点运行时，飞船的势能，动育机械能。飞船在轨道上正常飞 行时处于“失重”状态，在这种环境下，.如果在舱内做实验，由于产生失重现象，则 不能用天平测质量，不能做托里拆利实验（水银气压计），同样也不能用测力计测物 体的重力（但用测力计可测量手的拉力大小）。（5）真空不能传声：宇航员可以走出轨道舱，在太空中漫步，是否能够面对面的直接 交谈？宇航员在太空中活动的信息是通过（“声波”、“超声波”、“无线电 波”）传回地面的。3、光纤通信：让携带信息的激光

5、在光导纤维里传播的通信方式，就是光纤通信。（1）通信容量大（光的频率很高，在一定时间内可以传输大量信息）；（2）通信质量高（光在光导纤维中抗干扰能力强，传输损耗小，可长距离传输）；（3）保密性好（在光纤内传递）；（4）传播速度快（光的传播速度c=3X108 m/s;4、半导体材料：（1）可制作半导体二极管，三极管和集成电路，半导体二极管具有单向导电性半导体三极 管可以放大电信号；（2）可制作光敏，热敏，压敏电阻，就是根据光，热，压强的变换阻值就变化的电阻。5超导材料：（1）利用零电阻特性制作超导电线：可以远距离、大功率、无损耗地输送电能。（2）超导磁悬浮列车：实现交通工具无摩擦运行，大大提高运

6、行速度和安全性能。（3）制作超导发电机、电动机：转化效率更高，功率更大。（4）超导计算机：不存在散热问题，计算机的运算速度大大提高。6、核能应用：（1）核能分为核裂变能和核聚变能两种。（2）原子弹原理：利用重核裂变瞬间释放出巨大能量。（3）核电站原理：利用可控核裂变核能，核能内能一机械能一电能。（4）氢弹原理：是利用不可控核聚变释放巨大能量。7、航空母舰：（1）由一艘前苏联废旧航空母舰瓦良格号改造而成的中国第一艘大型常规动力航空母 舰，舰长304米，宽70.5米，吃水深度10.5米，标准排水量57000t，满载时排水量 67500t。（2）当航空母舰上的航载机离航后,航空母舰所受的浮力将如何变化？因为航母在飞机起飞前后都是在水面上漂浮，故前后所受的浮力都等于自身重力。而飞 机起飞后自身重力变小，故浮力变小。（3）某核动力航空母舰上面起飞了直升飞机.那么，下列与物理知识有关的说法中正确的 是（ ）当直升飞机悬停在航空母舰的上空时，如果以地面为参照物，它们