《奇妙的超低溫世界》名師課件

5.奇妙的超低溫世界

葉永烈作者簡(jiǎn)介學(xué)習(xí)目標(biāo)整體感知閱讀小試問題討論說明方法歸納作者簡(jiǎn)介：現(xiàn)為上海作家協(xié)會(huì)專業(yè)作家、一級(jí)作家、教授。1940年生于浙江溫州。1963年畢業(yè)于北京大學(xué)。11歲起發(fā)表詩作，18歲起發(fā)表科學(xué)小品，20歲出版第一部科學(xué)小品集《碳的一家》，21歲成為《十萬個(gè)為什么》的主要作者。此后，多年從事科普創(chuàng)作，受到原中共中央政治局委員、國(guó)務(wù)院副總理方毅的關(guān)心，并對(duì)葉永烈作了兩次批示：“調(diào)查一下，如屬實(shí)，應(yīng)同上海商量如何改善葉永烈同志的工作條件?！?/p>

曾先后創(chuàng)作科幻小說、科幻童話、科學(xué)小品、科普讀物700多萬字。電影《紅綠燈下》（任導(dǎo)演）獲第三屆電影“百花獎(jiǎng)”最佳科教片獎(jiǎng)；《小靈通漫游未來》獲第二屆全國(guó)少年兒童文藝作品一等獎(jiǎng)……后來轉(zhuǎn)向文學(xué)創(chuàng)作。1989年被收入美國(guó)《世界名人錄》，并被美國(guó)傳記研究所聘為顧問。1998年獲香港“中華文學(xué)藝術(shù)家金龍獎(jiǎng)”。綱領(lǐng)奇妙的現(xiàn)象沒有電阻的導(dǎo)線廣泛的應(yīng)用冰雪不足以言冷誘人的幻想知識(shí)目標(biāo)：了解超低溫現(xiàn)象的奇妙之處。能力目標(biāo)：學(xué)習(xí)運(yùn)用各種方法來說明抽象事理的寫作技巧。情感目標(biāo)：了解超低溫現(xiàn)象的應(yīng)用前景，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和探索創(chuàng)新的科學(xué)精神。學(xué)習(xí)目標(biāo)整體感知作者運(yùn)用通俗易懂的語言，舉例說明的方法，生動(dòng)形象地為我們描繪了超低溫情況下一些物質(zhì)所發(fā)生的種種奇妙的現(xiàn)象，接著解釋“超導(dǎo)現(xiàn)象”，說明發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象的意義及其應(yīng)用的可行性，解釋說明超導(dǎo)現(xiàn)象在現(xiàn)實(shí)生活中的具體應(yīng)用，具體全面地說明了超低溫的廣泛用途，對(duì)超低溫應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。閱讀小試

——測(cè)驗(yàn)?zāi)愕拈喿x效果第一部分：

1.宇宙中比冰更冷的地方很多，文段列舉了哪3個(gè)地方？

2.這3個(gè)地方最冷的溫度能低到幾度？

3.冷的極限又稱為什么？答案1.南北極、月亮背著太陽的一面、海王星

2.-229°C3.“絕對(duì)零度”第二部分：

1、在超低溫世界里，空氣變?yōu)椤耙簯B(tài)空氣”，它是什么顏色的？

2、在超低溫世界的設(shè)備應(yīng)用哪種金屬去做？3、鉛棒和錫棒哪種可以在超低溫世界用來敲打？

4、“超流現(xiàn)象”是發(fā)生在哪種氣體上？答案：1、淺藍(lán)色

2、銅

3、鉛

4、氦

問題探討1.

本文用生動(dòng)形象的語言向我們介紹了奇妙的超低溫世界，采用了五個(gè)小標(biāo)題，請(qǐng)篩選文中關(guān)鍵信息分別歸納其主要內(nèi)容。用你清晰的語言來表述2.（注意“絕對(duì)零度”“液態(tài)空氣”“超低溫”“超流現(xiàn)象”“超導(dǎo)現(xiàn)象”這些概念）超低溫現(xiàn)象的奇妙之處具體表現(xiàn)在哪些方面，它的應(yīng)用前景怎么樣，請(qǐng)說說你的奇思妙想。說出來和同學(xué)們交流一下。合作討論（一）“超低溫”是一種什么樣的現(xiàn)象？“超”體現(xiàn)在哪里？它有什么奇妙之處“超低溫”的“超”體現(xiàn)在冰雪不足以言冷，北極和南極不算最冷，海王星也不算最冷，絕對(duì)零度是冷的極限零下273.16℃。零下一二百度，就叫超低溫。奇妙之處表現(xiàn)在：空氣變了顏色，鮮花在液態(tài)空氣里變脆，雞蛋、石蠟等在液態(tài)空氣里發(fā)出熒光，水銀凍得像一根大頭針?biāo)频模U變得非常倔強(qiáng)，錫會(huì)碎成一團(tuán)粉末，氦會(huì)出現(xiàn)“超流現(xiàn)象”，導(dǎo)線會(huì)出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象。合作討論（二）小組歸納討論文章的主旨，比比看哪組更準(zhǔn)確主旨本文中，作者用了多種說明方法，饒有趣味地向讀者介紹了超低溫現(xiàn)象、超低溫現(xiàn)象下一些物質(zhì)的變化、超低溫現(xiàn)象的具體應(yīng)用及其誘人的發(fā)展前景，使讀者在輕松的閱讀中獲得平時(shí)較難了解的科學(xué)知識(shí)。問題：請(qǐng)給“超低溫現(xiàn)象”下定義明確：超低溫現(xiàn)象是一種事物處在零下一二百攝氏度的溫度（最低溫度—273.16℃)中，隨著溫度的降低而呈現(xiàn)出的和常溫狀態(tài)下色彩、質(zhì)地、柔韌性等方面有明顯的不同的奇妙的現(xiàn)象。超低溫下事物的這些性能的變化對(duì)于從事工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究方面有重要作用，可以廣泛地應(yīng)用在鋼鐵工業(yè)、農(nóng)業(yè)、液態(tài)空氣工業(yè)、醫(yī)學(xué)、宇宙航行、科學(xué)研究等方面。超低溫世界具有無窮的奧秘，具有廣闊的應(yīng)用前景。3.討論分析：本文采用了哪些說明方法把抽象內(nèi)容說明得具體而生動(dòng)的，請(qǐng)找出具體例子作簡(jiǎn)要分析。這是一篇讓我們認(rèn)識(shí)“超低溫”世界的課文，為了化抽象為具體，把深?yuàn)W的科學(xué)道理通俗易懂地介紹，運(yùn)用了多種說明方法。所以，分析本文的說明方法就成為本文欣賞的重點(diǎn)?？纯凑n文運(yùn)用了哪些說明方法，并在文中找出具體例子分析其作用。課文分析與歸納冰雪不足以言冷奇妙的現(xiàn)象沒有電阻的導(dǎo)線廣泛的應(yīng)用誘人的幻想第一：定義說明與詮釋說明第二：舉例說明與引用說明第三：分類說明與圖表說明第四：比較說明與比喻說明第五：分析說明與綜合說明第六：數(shù)字說明、描寫說明、問答說明常用說明方法說明方法的綜合運(yùn)用：（1）“冷有一個(gè)極限——最低的溫度是-273.16℃，叫做‘絕對(duì)零度’”。

————

數(shù)字說（2）“在零下190攝氏度，空氣竟變成了淺藍(lán)色的液體，叫做‘液態(tài)空氣’”。

————定義說明（3）“鮮花在液態(tài)空氣中浸一下，就變得像玻璃一樣脆，一擺動(dòng)，便叮當(dāng)叮當(dāng)直響?！?/p>

————比喻說明（4）“錫跟鉛恰恰相反，一把好端端的錫壺，在超低溫下回碎成煤炭似的一團(tuán)粉末。”

———比較說明（5）如“比如，你把一個(gè)小杯放在大杯中……”

———舉例說明（6）“把金魚用鑷子從水里夾出來，……悠然自得地游來游去?！?/p>

———敘述說明（7）“廣泛的運(yùn)用”一節(jié)從鋼鐵工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、宇宙航行、科學(xué)研究幾個(gè)方面分類說明“超低溫”的應(yīng)用。

————分類說明——關(guān)于超導(dǎo)的有關(guān)知識(shí)擴(kuò)充材料沒有電阻的導(dǎo)線——超導(dǎo)1911年，荷蘭萊頓大學(xué)的卡茂林-昂尼斯意外地發(fā)現(xiàn)，將汞冷卻到-268.98°C時(shí)，汞的電阻突然消失；后來他又發(fā)現(xiàn)許多金屬和合金都具有與上述汞相類似的低溫下失去電阻的特性，由于它的特殊導(dǎo)電性能，卡茂林-昂尼斯稱之為超導(dǎo)態(tài)．卡茂林由于他的這一發(fā)現(xiàn)獲得了1913年諾貝爾獎(jiǎng)．

實(shí)驗(yàn)在一個(gè)淺平的錫盤中，放入一個(gè)體積很小但磁性很強(qiáng)的永久磁體，然后把溫度降低，使錫盤出現(xiàn)超導(dǎo)性，這時(shí)可以看到，小磁鐵竟然離開錫盤表面，慢慢地飄起，懸空不動(dòng)．觀察什么是超導(dǎo)體？

零電阻

將超導(dǎo)體冷卻到某一臨界溫度（TC）以下時(shí)電阻突然降為零的現(xiàn)象稱為超導(dǎo)體的零電阻現(xiàn)象。不同超導(dǎo)體的臨界溫度各不相同。例如，汞的臨界溫度為4.15K（K為絕對(duì)溫度，0K相當(dāng)于零下273℃），而高溫超導(dǎo)體YBCO的臨界溫度為94K。超導(dǎo)研究的理論

倫敦方程BCS理論約瑟夫森效應(yīng)NbTi和Nb3Sn高溫超導(dǎo)體超導(dǎo)的應(yīng)用利用超導(dǎo)體的抗磁性可以實(shí)現(xiàn)磁懸浮。這種超導(dǎo)懸浮在工程技術(shù)中是可以大大利用的，超導(dǎo)懸浮列車就是一例。讓列車懸浮起來，與軌道脫離接觸，這樣列車在運(yùn)行時(shí)的阻力降低很多，沿軌道“飛行”的速度可達(dá)500公里/小時(shí)。

磁懸浮列車

那么，這種列車是怎樣懸浮起來的呢？原來，在每節(jié)車廂的底部都安裝了超導(dǎo)磁體，在列車行進(jìn)的路面上埋有許多由閉合的矩形鋁環(huán)組成的鋁軌，在超導(dǎo)磁體的線圈中通入電流就會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場(chǎng)。列車開動(dòng)后，超導(dǎo)磁體相對(duì)于鋁環(huán)運(yùn)動(dòng)，在鋁環(huán)里感應(yīng)出一股很大的電流，并相應(yīng)形成極強(qiáng)的磁場(chǎng)。鋁環(huán)產(chǎn)生的磁場(chǎng)與車上超導(dǎo)磁體的磁場(chǎng)方向相反，相互排斥。也就是說，超導(dǎo)體的完全抗磁性，使車上的超導(dǎo)磁體受到地面鋁環(huán)的向上托力。當(dāng)車速大于每小時(shí)150千米時(shí)，托力大于列車自重，就使列車浮起，車速愈高，托力愈大。當(dāng)列車停下時(shí)，由于鋁環(huán)中沒有感應(yīng)電流，也就不能產(chǎn)生磁場(chǎng)，所以在開車啟動(dòng)和減速停車時(shí)有一段時(shí)間仍需用車輪在軌道上運(yùn)行。

超導(dǎo)的其它應(yīng)用超導(dǎo)體研究近況

自從高溫超導(dǎo)材料發(fā)現(xiàn)以后，一陣超導(dǎo)熱席卷了全球?？茖W(xué)家還發(fā)現(xiàn)鉈系化合物超導(dǎo)材料的臨界溫度可達(dá)125K，汞系化合物超導(dǎo)材料的臨界溫度則可達(dá)135K。如果將汞置于高壓條件下，其臨界溫度將能達(dá)到難以置信的164K。1997年，研究人員