《奇妙的超低溫世界》（通用4篇）
《奇妙的超低溫世界》 篇1
同步測試
一、積累與運(yùn)用
1.下列詞語中加點(diǎn)的字的注音完全相同一項是（ ）
a.攝取 鑷子 懾服 囁嚅 躡手躡腳
b.膨脹 帳篷 帳目 悵然 為虎作倀
c.倔強(qiáng) 崛起 挖掘 詭譎 一蹶不振
d.暫時 鏨刀 嶄新 輾轉(zhuǎn) 斬草除根
2、下列詞語中有錯別字的一項是( )
a.熒光 廣寒宮 膨脹率 b.倔強(qiáng) 攝氏度 悶葫蘆
c.漲裂 超低溫 純金屬 d.損耗 軟綿綿 好端端
3.依次填入下列句子橫線處的詞語，最恰當(dāng)?shù)囊豁検? )
①然而， 人們在實(shí)驗室里獲得了比海王星上更低的溫度，卻一直無法獲得零下三四百攝氏度的低溫。
② 采用這種辦法鍛煉種子，許多果樹和莊稼的耐寒本領(lǐng)大大增強(qiáng)。
③坐著宇宙飛船到那么遙遠(yuǎn)的星球上去 ，人的生命是不夠用的。
④用冷刀開刀，可起麻醉、止血作用，能夠 病人的痛苦。
a.雖然 由于 考查 減輕 b.盡管 因為 考查 減少
c.雖然 因為 考察 減少 d.盡管 由于 考察 減輕
4、依次填入下列各句橫線處的詞語，恰當(dāng)?shù)囊唤M是（ ）
超導(dǎo)現(xiàn)象的 ，引起子科學(xué)家們的關(guān)注。如今，他們正在努力 一種金屬或合金，使它在室溫或稍低于室溫的溫度下，就能 出超導(dǎo)現(xiàn)象。如果能夠 這種金屬或合金的話，那將 電力工業(yè)上的一場劃時代的革命。
a. 發(fā)現(xiàn) 尋找 顯示 找到 引起
b. 出現(xiàn) 找到 展現(xiàn) 尋到 引發(fā)
c. 研究 找尋 出現(xiàn) 研制 引導(dǎo)
d. 發(fā)明 研究 呈現(xiàn) 制造 引暴
5、在下列橫線上填上恰當(dāng)?shù)年P(guān)聯(lián)詞語，正確的一項是（ ）
在月亮背著太陽的一面，最冷要冷到—160℃，真是一個名副其實(shí)的“廣寒宮”。 遠(yuǎn)離太陽的海王星，那就更冷了，溫度低到-229℃。 ，海王星也不算最冷。有人以為，熱可以高達(dá)幾千、幾萬 幾千萬攝氏度，冷 可以低至零下幾千、幾萬甚至幾千萬攝氏度。然而， 人們在實(shí)驗室里獲得了比海王星上更低的溫度， 一直無法獲得零下三四百攝氏度的低溫。
a. 因為 可是 也許 但 不僅 卻 b. 因為 所以 甚至 也 不管 但
c. 至于 因而 也許 但 不然 可 d. 至于 但是 甚至 也 盡管 卻
6、下面各句中沒有語病的一項是( )
a.經(jīng)過兩年半以后，再把儀器打開，發(fā)現(xiàn)金屬環(huán)里的電流仍在流動，電流強(qiáng)度沒有明顯的減弱。
b.這種放大器是現(xiàn)在世界上最靈敏的放大器，可以避免分子熱騷動而帶來的雜音，使微波得到有效放大的作用。
c.如果金魚的溫度慢慢降低，降到零下100多攝氏度，它就再也無法復(fù)活，而快速地降低溫度，卻能夠復(fù)活。
d.如果能夠找到這種金屬或合金的話，那將引起電力工業(yè)上的一場劃時代的革命。
7、下列句子中標(biāo)點(diǎn)符號使用不正確的一項是（ ）
a.鉛平常是軟綿綿的，要直就直，要彎就彎，非常“聽話”，可是在超低溫世界里，鉛變得非常“倔強(qiáng)”，富有彈性，你一松手它就彈回?fù)簦謴?fù)原狀。
b.在科學(xué)研究中，超低溫也是人們很重要的助手。像物理學(xué)上著名的《宇稱守恒定律》被推翻，就是以–270℃的超低溫實(shí)驗結(jié)果作為依據(jù)的。
c.人們做了選樣一個有趣的實(shí)驗：用金屬鉛做成圓環(huán)，放在接近絕對零度的超低溫中，這時，金屬鉛的電阻就消失了。
d.利用超導(dǎo)現(xiàn)象，還可以制成微波放大器。這種放大器是現(xiàn)在世界上最靈敏的放大器，可以避免分子熱騷動而帶來的雜音，使微波得到有效的放大。
8、下列幾句分別運(yùn)用了一些說明方法，選出對應(yīng)正確的一項（ ）
①“冷有一個極限——最低的溫度是零下273.16℃，叫做‘絕對零度’”。
②“世界上不可能再有比絕對零度更低的溫度”。
③“比如，你把一個小杯放在大杯中……”。
④“錫跟鉛恰恰相反，一把好端端的錫壺，在超低溫下會碎成煤灰似的一團(tuán)粉末”。
⑤“鮮花在液態(tài)空氣中浸一下，就變得象玻璃一樣脆，一擺動，便叮當(dāng)叮當(dāng)直響”。
⑥“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)研究幾個方面分類說明“超低溫”的作用。
a. 作詮釋 作比較 打比方 下定義 舉例子 分類別
b. 下定義 作詮釋 舉例子 作比較 打比方 分類別
c. 下定義 作比較 舉例子 打比方 分類別 作詮釋
d. 作詮釋 下定義 作比較 舉例子 作比較 打比方
9、把下列長句化為短句。
從我的用木材 、玻璃、水泥、石頭建在山坡上的，大多數(shù)玻璃窗朝西，俯臨著通向西雅圖的華盛頓湖的房子可盡覽日落和奧林匹克山的景致。
10、仿寫下面劃線句子，構(gòu)成一組排比句。
生活的藝術(shù)就是平衡的藝術(shù)。要裝進(jìn)一杯新泉，你就必須倒掉已有的陳水；要獲取一支玫瑰， ；要多一份獨(dú)有的體驗， 。換一個角度來看，雖然倒掉了一杯陳水，但你擁有了一杯清泉；雖然 ，但你采得了玫瑰；雖然 ，但你多了一份獨(dú)有的體驗。
二、課內(nèi)閱讀
閱讀下面文段，完成文后問題。
沒有電阻的導(dǎo)線
①19xx年，荷蘭低溫物理學(xué)家卡曼林•昂尼斯還發(fā)現(xiàn)一種奇特的現(xiàn)象：把水銀的溫度不斷降低，使它凍成固體，當(dāng)溫度降到—269℃時，它的電阻突然消失了!這種奇特的現(xiàn)象，叫做 “超導(dǎo)現(xiàn)象”。
②不久，又有人發(fā)現(xiàn)，鉛在超低溫下，電阻也會消失。人們做了這樣一個有趣的實(shí)驗：用金屬鉛做成圓環(huán)，放在接近絕對零度的超低溫中，這時，金屬鉛的電阻就消失了。人們在金屬環(huán)上通了電流，然后截斷電流，把整套儀器封閉起來。經(jīng)過兩年半以后，人們再把儀器打開，發(fā)現(xiàn)金屬環(huán)里的電流仍在流動，電流強(qiáng)度沒有明顯的減弱!
③現(xiàn)在，人們發(fā)現(xiàn)，不只是水銀、鉛具有超導(dǎo)性能，而且鈮、鋅、鋁、鉭、鋰、錫等23種純金屬與60多種合金，在超低溫時也都具有超導(dǎo)性能。其中最為突出的是鈮，它在-263.94℃就顯示了超導(dǎo)性能，比其他純金屬、合金顯示超導(dǎo)性能的溫度高。
④超導(dǎo)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，引起子科學(xué)家們的關(guān)注。如今，他們正在努力尋找一種金屬或合金，使它在室溫或稍低于室溫的溫度下，就能顯示出超導(dǎo)現(xiàn)象。如果能夠找到這種金屬或合金的話，那將引起電力工業(yè)上的一場劃時代的革命。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)在世界上的電能，大約有1/4損耗在輸電線路上。一旦制成沒有電阻的導(dǎo)線，那就相當(dāng)于使全世界的發(fā)電量增加了1/41有人認(rèn)為，即使找到一種金屬，在-200℃左右顯示超導(dǎo)現(xiàn)象，只要采取一定的絕熱措施，這種導(dǎo)線便可在電力工業(yè)中得到應(yīng)用。
⑤人們還利用超導(dǎo)現(xiàn)象，制成小巧玲瓏的“冷子管”。冷子管的構(gòu)造很簡單，它是由兩根彼此絕緣并互相交叉的不同金屬絲，浸在液態(tài)氦中做成的。這兩種不同的金屬絲，一種是鉭，一種是镎。冷子管比電子管小得多，比半導(dǎo)體晶體管還小，可用作電子計算機(jī)元件。冷子管用電很省，100萬個冷子管每小時只消耗半瓦電。冷子管非常靈敏，人們用它可以測量從遙遠(yuǎn)星球射來的很微弱的光線。利用超導(dǎo)現(xiàn)象，還可以制成微波放大器。這種放大器是現(xiàn)在世界上最靈敏的放大器，可以避免分子熱騷動而帶來的雜音，使微波得到有效的放大。
11. 請給“超導(dǎo)現(xiàn)象”下一個定義。
答：
12. 說說你對文中第⑤段“如今，他們正在努力尋找一種金屬或合金，使它在室溫或稍低于室溫的溫度下，就能顯示出超導(dǎo)現(xiàn)象。”一句加點(diǎn)詞語含義的理解。
答：
13. 選文第①②⑤段主要運(yùn)用的說明方法有哪些？作用是什么？
答：
14. 文章在談到金屬在超低溫狀態(tài)下有超導(dǎo)性能,并說“其中最為突出的是鈮”,理由是：( )
a. 鈮在超低溫狀態(tài)下的超導(dǎo)性能比其它金屬都要高。
b. 鈮在-263.94 ℃ 的時候就顯示出超導(dǎo)性能,而其它金屬則需要在更低溫度下才能顯示超導(dǎo)性能。
c. 金屬在超低溫狀態(tài)下大多都有超導(dǎo)性能,但鈮超導(dǎo)時本身消耗的溫度比其它金屬消耗的溫度高。
d. 在超低溫狀態(tài)下,以鈮作為輸電線路所損耗的電能要比以其它金屬作為輸電線路所損耗的電能少得多。
15. 參照原文,下面有關(guān)“冷子管”的敘述正確的一項是：( )
a. “冷子管”是人們利用超導(dǎo)現(xiàn)象制成的一種測量從遙遠(yuǎn)星球射來的很微弱的光線的精密儀器。
b. “冷子管”是由兩根彼此絕緣并互相交叉的不同金屬絲(鉭和镎)浸在液態(tài)氦中制成的。
c. “冷子管” 體積比電子管、半導(dǎo)體晶體管都要小得多,并且耗費(fèi)的電能也只有其100萬分之一。
d. “冷子管”非常靈敏,不僅可以用作計算機(jī)元件以測量從遙遠(yuǎn)星球射來的很微弱的光線,還可以制成微波放大器使微波得到有效的放大。
三、拓展閱讀
閱讀下面文段，回答文后問題。
妙趣橫生的超低溫世界
①經(jīng)過科學(xué)界理論上的推算：得知“冷”并不像熱一樣可以無限發(fā)展。冷有一個最低限度，就是零下273℃，這一溫度被稱為“絕對零度”。當(dāng)溫度降到零下100℃以下時，稱為超低溫。
②超低溫世界妙趣橫生：本來軟綿綿的鉛，會變得性情倔強(qiáng)，富有彈性；好端端的錫會變成一團(tuán)粉末；水銀在零下269℃就不再是調(diào)皮的液體，而變成了穩(wěn)定的固體；電流通過這樣的低溫導(dǎo)體時，電阻突然消失。鋁、鋅、鉬、鋰、錫等23鐘純金屬和60多種合金，在超低溫條件下，都會發(fā)生變化。
③在超低溫條件下，空氣將變成可以流動的液態(tài)，放置其中的雞蛋會像螢火蟲似的射出淺藍(lán)色的熒光；鯉魚呈“沉睡狀態(tài)”，生物的生殖細(xì)胞都“冬眠”了，它們都將自己的生命速度拔到了零點(diǎn)。但即使經(jīng)過幾年，它們還可以再回到常溫世界，在白發(fā)蒼蒼的兄弟姐妹中，顯示出自己的青春年華。
④根據(jù)一些動物在冬天的低溫環(huán)境下冬眠的習(xí)性，及某些在超低溫下快速冷凍的動物復(fù)溫后又活過來的試驗，有人設(shè)想，把因病而無法醫(yī)治的人迅速冷凍起來，等將來醫(yī)療技術(shù)能夠醫(yī)治時，再把人體解凍，治好他們的疾病。美國物理學(xué)家詹姆斯?貝德福就是世界上第一個被人工冷藏的人，他是1967年1月19日開始被冷藏的。此后，美國已有許多人仿效這種做法。
⑤超低溫技術(shù)在工業(yè)上已廣泛應(yīng)用，低溫液化空氣的技術(shù)已發(fā)展成為制氧工業(yè)，飛向太空的火箭用低溫制得的液氫做燃料，近年來迅速發(fā)展的超導(dǎo)技術(shù)也離不了液氦。
⑥利用超低溫，可以培育耐寒的農(nóng)作物品種，如有的種子本來很怕寒冷，溫度降到零下十幾攝氏度就會被凍死。科學(xué)家采用逐漸降低溫度的辦法，使這些怕冷種子的耐寒本領(lǐng)大大增強(qiáng)，能夠經(jīng)受住零下200多攝氏的超低溫。
⑦把采集到的種牛的新鮮精液在超低溫下快速冷凍，制成冷凍牛精，這種冷凍牛精，可以用普通的液氮保溫瓶盛裝，分送給各地牧場。復(fù)溫以后，大量的精子就會恢復(fù)活力，供人工授精使用。因為這種冷凍牛精可以在液氮中長期保存，所以盡管有的種牛已經(jīng)死去多年，它的精子仍然活著，這大大提高了種畜的利用率。
⑧超低溫在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域更是發(fā)揮了作用，上海等地的一些醫(yī)療單位采用冷凍療法，成功地為許多腫瘤患者醫(yī)治了惡性腫瘤。他們將極冷的液氮噴到腫瘤上，使腫瘤結(jié)成凍塊，然后讓它復(fù)溫解凍，經(jīng)過這樣多次反復(fù)，就能把惡性腫瘤細(xì)胞全部殺死。
16.上文中第①段說明的內(nèi)容是 。第②、③段說明的內(nèi)容是 。④至⑧段說明的內(nèi)容是 。
17.請用一句簡潔的話概括“超低溫”的特點(diǎn)。
答： 。
18.文章中“它們都將自己的生命速度撥到了零點(diǎn)”這句話的含是什么？試加以分析。
答： 。
19.品析下面句中加點(diǎn)詞的含義，說說它們的表達(dá)作用。
水銀在零下269℃就不再是調(diào)皮的液體，而變成了穩(wěn)定的固體。
答： 。
【參考答案】
1.c（c項都讀“jué”；a項的“攝、懾”讀“shè”，“鑷、囁、囁”讀“niè”；b項的“脹、帳、賬”讀“zhàng”，“悵”讀“chàng”，“倀”讀“chāng”；d項的“暫、鏨”讀“zàn”，“嶄、輾、斬”讀“zhǎn”）
2.c（“漲”應(yīng)為“脹”）
3.d
4.a
5.d.
6.d（a 無主語。b “得到”與“作用”動賓搭配不當(dāng)。c 在前一句“金魚”前和后一句“快速地”后加“讓”。）
7.b（“宇稱守恒定律”書名號改為引號）
8. b
9、參看課本55頁（上）
10、你就必須放棄到手的薔薇 /你就必須多一份心靈的創(chuàng)傷 /失去了薔薇 /遭受了心靈的創(chuàng)傷
11.“超導(dǎo)現(xiàn)象”：某些金屬在超低溫狀態(tài)下，電阻消失，這種現(xiàn)象叫做“超導(dǎo)現(xiàn)象”。
12.“ 努力”表明科學(xué)家工作難度很大，同時也表明科學(xué)家不畏艱難，執(zhí)著于科學(xué)事業(yè)的敬業(yè)精神。“稍低于” 用詞精確、嚴(yán)密。
13. ①②段舉例、⑤段作比較。舉例：作者首先舉了荷蘭物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)“超導(dǎo)現(xiàn)象”的例子，接著又介紹了一個鉛金屬環(huán)在超低溫下經(jīng)過兩年半時間電流強(qiáng)度居然沒有明顯減弱的實(shí)驗， 用兩個例子具體生動地說明了超導(dǎo)現(xiàn)象中導(dǎo)電材料電阻消失的特性。
作比較：如在“沒有電阻的導(dǎo)線”一節(jié)，拿利用超導(dǎo)現(xiàn)象制成的“冷子管”跟電子管和半導(dǎo)體晶體管比較，生動地說明前者體積小、用電省、性能靈敏等優(yōu)點(diǎn)。
14.b
15.b
16.解釋什么是“超低溫”；“在超低溫條條下，事物發(fā)生的種種變化”或“超低溫下的物質(zhì)世界妙趣橫”；“人類對超低溫的利用”或“超低溫技術(shù)的廣泛應(yīng)用”。
17.在超低溫中，許多物質(zhì)的性質(zhì)在這樣的低溫下會發(fā)生與其在常溫下完全不同的變化。
18.生命停止運(yùn)動但并未死亡。
19.運(yùn)用擬人手法生動地說明了水銀在不同狀態(tài)下的特征。
《奇妙的超低溫世界》 篇2
5.奇妙的超低溫世界 教案
1 .文本全解。
(1) 作者簡介，
葉永烈， 1940 年出生于浙江溫州。 1963 年畢業(yè)于北京大學(xué)化學(xué)系。現(xiàn)為上海作家協(xié)會專業(yè)作家，中國科普作家協(xié)會常務(wù)理事，世界科幻小說協(xié)會理事，香港海外文聯(lián)名譽(yù)主席。 1951 年開始發(fā)表作品， 1979 年加入中國作家協(xié)會。早期主要從事科普創(chuàng)作，系《十萬個為什么》的主要作者之一，科普代表作是三部《小靈通漫游未來》。后轉(zhuǎn)向傳記寫作，出版了《紅色的起點(diǎn)》、《歷史選擇了毛澤東》、《毛澤東與蔣介石》等多部傳記作品。
(2) 基本解讀。
超低溫是一個普通人無法接觸到的世界，其中存在著許多超出人們常識的奇妙現(xiàn)象。本文作者抓住這點(diǎn)來做文章，善于從普通人的常識出發(fā)來引出超乎人們常識的奇特現(xiàn)象，從而牢牢地抓住了讀者的好奇心和求知欲，使文章趣味橫生，把抽象的事理說明得生動感人。
比如文章開頭一節(jié)。作者從“冰冷”二字人手，指出“冰雪不足以言冷”，然后說出一連串更冷的地方：地球的北極和南極可達(dá)到 -90 ℃，月球背著太陽的一面可達(dá)到— 160 ℃，海王星可達(dá)到 -229 ℃……這使人們以為冷可以一直低下去，可以低至零下幾千、幾萬甚至幾千萬攝氏度 ( 正如熱那樣 ) 。這時，作者卻指出：冷有極限，存在一個無法逾越的絕對零度 -273.16 ℃。短短一段，一波三折，層層鋪墊，最后才抖出作者真正想說的內(nèi)容，讓讀者為之一振，也很容易就理解了“絕對零度”這個陌生的概念。
又如最后一節(jié)“誘人的幻想”。為了使讀者易于理解利用“生命冷藏”來解決星際旅行這一難題的可能性，作者先介紹了一個有趣的實(shí)驗：把金魚在超低溫的液態(tài)空氣中變得硬邦邦的，但經(jīng)過 10-15 秒之后放回溫水中，它居然復(fù)活了 ! 這一挑戰(zhàn)人們常識的有趣實(shí)驗使作者后面介紹的設(shè)想變得容易理解了。
全文以小標(biāo)題分節(jié)，清晰地標(biāo)示出了作者的寫作思路： “冰雪不足以言冷”引出話題，介紹“絕對零度”概念； “奇妙的現(xiàn)象”介紹超低溫世界中有趣的奇特現(xiàn)象； “沒有電阻的導(dǎo)線”重點(diǎn)介紹超低溫中的超導(dǎo)現(xiàn)象； “廣泛的應(yīng)用”介紹超低溫技術(shù)在目前的一些具體應(yīng)用； “誘人的幻想”則提出了利用超低溫技術(shù)在星際旅行中延續(xù)人的壽命的設(shè)想。作者由一個基本概念人手引入“超低溫”的話題，然后分別介紹現(xiàn)象及其應(yīng)用，讓讀者較全面地認(rèn)識了超低溫研究這一科學(xué)研究領(lǐng)域。
(3) 問題探究。
課文通俗易懂，生動有趣，相信大部分學(xué)生能夠讀懂課文，理解其主要內(nèi)容。教學(xué)中應(yīng)以學(xué)生自學(xué)為主，讓學(xué)生在抓住主要內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)一步作些拓展探究，如通過各種途徑收集超低溫研究的最新資料，了解其在作者本文寫作之后這段時間里的新進(jìn)展，以此進(jìn)一步闡發(fā)課文中的一些內(nèi)容。比如，關(guān)于液態(tài)氦的“超流現(xiàn)象”有無進(jìn)一步的研究成果，超低溫技術(shù)的應(yīng)用有何新發(fā)展，也可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)課文及自己掌握的其他資料展開想像，編寫科幻故事。
2 .習(xí)題解說。 .
(1) ‘第一題命題意圖和參考答案。
命題意圖：引導(dǎo)學(xué)生整體感知全文，篩選文中的關(guān)鍵信息，了解課文的主要內(nèi)容。
參考答案： “超低溫現(xiàn)象”的奇妙之處主要體現(xiàn)為許多物質(zhì)在零下一二百攝氏度的“超低溫”狀態(tài)下會出現(xiàn)與它在常溫下完全不同的性質(zhì)。如某些金屬在超低溫狀態(tài)下出現(xiàn)了電阻消失的超導(dǎo)現(xiàn)象。
(2) 第二題命題意圖和參考答案。
命題意圖：理解課文化抽象為具體的說明技巧。
參考答案：課文中使用了舉例子、作比較、下定義、作詮釋、列數(shù)據(jù)等多種說明方法。如在“沒有電阻的導(dǎo)線”一節(jié)中為了說明超導(dǎo)現(xiàn)象，作者首先舉了荷蘭物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)“超導(dǎo)現(xiàn)象”的例子，接著又介紹了一個鉛金屬環(huán)在超低溫下經(jīng)過兩年半時間電流強(qiáng)度居然沒有明顯減弱的實(shí)驗，用兩個例子具體生動地說明了超導(dǎo)現(xiàn)象中導(dǎo)電材料電阻消失的特性。
具體分析可參考“點(diǎn)擊鏈接”短文《說不盡道得明》。
(3) 第三題命題意圖和參考答案。
.命題意圖：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)根據(jù)需要收集資料，并根據(jù)資料進(jìn)一步作大膽而合理的推斷。本題強(qiáng)調(diào)的不是知識的拓展，而是收集資料的能力和大膽想像、合理推斷的能力，以及勇于探究的欲望。
參考答案：課文中介紹了超低溫現(xiàn)象在鋼鐵工業(yè)、農(nóng)業(yè)育種、液態(tài)空氣工業(yè)、醫(yī)學(xué)、宇航、科研等方面的具體運(yùn)用，還作出了利用超低溫肢術(shù)延續(xù)人的壽命已進(jìn)行漫長的星際旅行的大膽設(shè)想。
超低溫技術(shù)在許多領(lǐng)域的應(yīng)用到今天已經(jīng)有了較大進(jìn)展 ( 參考“相關(guān)資料” ) ，主要應(yīng)用于能源 ( 超導(dǎo)輸電、超導(dǎo)儲能、超導(dǎo)電機(jī)等 ) ，交通 ( 磁懸浮列車、船舶磁推進(jìn)器 ) ，醫(yī)療衛(wèi)生 ( 核磁共振成像、生物磁儀器等 ) ，電子技術(shù) ( 超導(dǎo)微波技術(shù)應(yīng)用、各類超導(dǎo)傳感技術(shù)、半導(dǎo)體—超導(dǎo)體集成電路、超導(dǎo)計算元件等 ) ，重大科學(xué)工程 ( 加速器、受控?zé)岷搜b置等 ) 和國防技術(shù) ( 超導(dǎo)反潛、掃雷、飛船載人、電磁推進(jìn)、通訊及制導(dǎo)等 ) 等領(lǐng)域。
(4) 第四題命題意圖和參考答案。
命題意圖：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會提煉材料要點(diǎn)，并重新組織材料進(jìn)行嚴(yán)密的表達(dá)。
參考答案：據(jù)理論推算，自然界中的最低溫度為— 273 . 16 ℃，這一冷的極限溫度被稱為絕對零度。研究發(fā)現(xiàn)，在接近絕對零度的一個低溫區(qū)域 ( 一般指— 150t 以下 ) 中，許多物質(zhì)顯示出與常溫下截然不同的特性，如鉛會變得富于彈性，錫會變得易于粉碎，某些導(dǎo)電材料會出現(xiàn)超導(dǎo)性 ( 即電阻消失或接近于零 ) 。這個低溫區(qū)域被稱為超低溫，物質(zhì)在其中出現(xiàn)的奇特現(xiàn)象即是超低溫現(xiàn)象。
3 、相關(guān)資料。
超低溫工程及其應(yīng)用
李昭仁
1 .什么，叫 cryogenics ？
在希臘文中所謂 kryo 這一冠首即是“冰冷”的意思， 而 cryogenics 就是指制造冰冷溫度，其實(shí)現(xiàn)代所通用的 cryogenics temperature 要比冰冷溫度更低。所以 cryogenics 可以說是“超低溫”的同義詞。
“超低溫工程”是一門研究發(fā)展低溫工程技術(shù)、低溫制造程序、低溫材料及低溫裝置的工程學(xué)。一個物理或化學(xué)新現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)到其工業(yè)上的實(shí)際應(yīng)用，其間往往要經(jīng)過一段很長的時間。超低溫工程和所謂的低溫物理 (low temperature physics) 在研究態(tài)度上有一些差別： 即前者注重已被發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn) 象的應(yīng)用及其工業(yè)化，而后者則注意自然現(xiàn)象的新發(fā)現(xiàn)及在理論上的探討。
ⅱ.溫度多低才算超低溫 ?
一般同意凡是低于 -150 ℃才稱為超低溫。說起來，這個界限也很合理， 因為一般所謂的永久氣體 (permanent gases) ，諸如空氣、氮?dú)狻⒀鯕狻錃狻⒑獾仍?-150 ℃以下才能液化，而且一般所使用的冷凍劑如 freon 、氨、硫化氫等也在 -150~c 左右呈沸騰現(xiàn)象。
ⅲ.超低溫技術(shù)發(fā)展的歷史概況
1877 年法國的 caillet 有史以來第一次液化空氣。 同年瑞士日內(nèi)瓦的畢克替 (pictet) 制成液化氧氣。
1880 年波蘭創(chuàng)辦世界第一個低溫研究所。
1890 年杜而 (dewar) 首次制成真空隔熱低溫容器 (vacuum insulated vessel) 為裝備低溫液體之用。
1898 年杜而第一次制成液化氫氣。
1908 年歐尼斯首次液化氨氣，為超低溫工程創(chuàng)下新紀(jì)元。
1911 年歐尼斯發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)電性 (superconductivity) 。
1942 年德國首次放射 v-2 武器系統(tǒng)，創(chuàng)下火箭紀(jì)元 ( 用 25 ％液態(tài)氧及 75 ％酒精混合物為燃料 ) 。
1952 年美國國家標(biāo)準(zhǔn)局在柯羅拉多州的保德爾開設(shè)一個超低溫實(shí)驗所 cryogenie engineering laboratory 從事收集及研究發(fā)展低溫物性、化性的數(shù)據(jù)與資料。
1959 年美國太空總署 (nasa) 的大型液化氫氣制造廠在加州完工。
1968 年美國的醫(yī)學(xué)博士庫波利用低溫外科手術(shù)首次進(jìn)行腦癌開刀手術(shù)，并獲得成功。
美國阿波羅登月球研究計劃完成 (post appolo) 以后，政府補(bǔ)助的研究預(yù)算大量削減，很多靠政府生意起家的低溫工業(yè)公司都紛紛往工業(yè)用液化氣方面發(fā)展。諸如化學(xué)工業(yè)、電子工業(yè)、制鋼工業(yè)都要消耗大量的液化氧、氮、氫、氦等。另一重要工業(yè)與低溫工程相關(guān)的是液化天然氣，因天然氣產(chǎn)地與工業(yè)消耗地往往距離很遠(yuǎn)，若以氣態(tài)運(yùn)輸則在技術(shù)與經(jīng)濟(jì)上都不切實(shí)際，所以必須先經(jīng)液化以減小其體積，運(yùn)輸起來效率才高。如此，則低溫液化工程成為很重要的一環(huán)。其他液化氫氣也被考慮為將來最具實(shí)用價值而無公害的燃料，將來低溫工程的發(fā)展，一定有不可或缺的重要地位。 1972 年，全美國低溫工業(yè)的營業(yè)額已超過十億美元。
ⅳ.應(yīng)用在低溫工程上的主要學(xué)科
v .超低溫工程應(yīng)用的范圍
下列應(yīng)用低溫工程的實(shí)例及將來性：
1 .火箭推動系統(tǒng) (rocket propulsion system)
——一般用液化氫為燃料而以液化氧為助燃劑。
2 .低溫物理與化學(xué)——如利用氫氣泡室 (hydrogenbubble chamber) 在高能量物理 physics) 的研究。在化學(xué)實(shí)驗中也利用低溫紅外線 (1r) 及 spectrometry 方面的研究。 (hishenergy
3 .電子學(xué) (electronics) 及核子工程 (nucleaterpneering) 方面的應(yīng)用——如微波激射 (maser) 必須在液化氮或液化氮低溫下施行以收實(shí)效。中子撞擊 (neutron bombardment) 亦在超低溫下施行， 以備發(fā)展應(yīng)用在反應(yīng)爐中。
4 .超導(dǎo)性及磁性 (superconductivity and magnet) ——如已發(fā)展的超導(dǎo)性磁具可以在 1 . 5 時的空間中產(chǎn)生 30000 高斯的磁場圈。普通要產(chǎn)生同樣磁場圈若不用超導(dǎo)性物質(zhì)則要 7 英尺直徑， 5 英尺長及 45 噸的重量的電磁鐵，費(fèi)電 150 千瓦。標(biāo)準(zhǔn)的超導(dǎo)性磁具的直徑僅 3-4 英寸，長 4-5 英寸，而重量只不過幾磅而已。
5 .生物及醫(yī)工方面的應(yīng)用——有一門利用低溫的生物學(xué) (cryobiology) 目前正被注意。一種用液化氮冷凍的器具，可以用來保藏血液、皮膚及骨髓等。將來剛死的人的內(nèi)臟也可以用超低溫下保存，以待醫(yī)師們移植到需要此臟器的病人身上。
6 .食品保存與運(yùn)輸——利用液化氮?dú)馀c新鮮食品如魚、蝦、 肉等面接觸，使其表面在瞬間被凍結(jié)，而把美味及香氣包藏在食物里面，如此運(yùn)輸?shù)较M(fèi)市場再解凍，則食品仍恢復(fù)新鮮一般。用液化氮的好處是在于瞬間冰凍。
7 .公害控制及處理——如醫(yī)院中利用氧氣來補(bǔ)助垂危病人的呼吸。最近，有人計劃用液化氧來處理被污染的湖水。另外，利用液化氮來處理廢鐵及廢塑料，也會變成非常實(shí)用的課題。
總而言之，超低溫工程的應(yīng)用不勝枚舉，若有計劃地來發(fā)展，將造福人類社會不少。尤其是面臨能源危機(jī)的今天，發(fā)展液化天然氣及液化氫的工程技術(shù)，將不只幫助解決能源的問題，同時也在無形中解決了公害問題的困擾。
( 選自《科學(xué)月刊》 ( 中國臺灣 )1974~4fl 第 52 期，有刪節(jié) )
未來 15 年的超導(dǎo)技術(shù)
1987 年，在世界性的高溫超導(dǎo)研究熱潮中•，我們曾預(yù)計二十年后高溫超導(dǎo)材料將會廣泛應(yīng)用， 當(dāng)時覺得太長大遠(yuǎn)。 10 年過去了，依據(jù)高溫超導(dǎo)材料的研究與開發(fā)的進(jìn)展，預(yù)計到 年左右，一個相當(dāng)規(guī)模的超導(dǎo)工業(yè)將會出現(xiàn)。
超導(dǎo)材料分為低溫超導(dǎo)材料 ( 在液氦溫區(qū)運(yùn)行 ) 和高溫超導(dǎo)材料 ( 在液氮溫區(qū)運(yùn)行 ) 兩大類。超導(dǎo)成為一門實(shí)用技術(shù)開始于 20 世紀(jì) 60 年代， 80 年代后期液氮溫區(qū)超導(dǎo)電性的發(fā)現(xiàn)加速了這門實(shí)用技術(shù)的發(fā)展。很多國家的科技專家認(rèn)為超導(dǎo)技術(shù)將是 21 世紀(jì)二十多種關(guān)鍵技術(shù)之一，并將形成一門新的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。據(jù)國際超導(dǎo)工業(yè)高峰會議連續(xù)三年預(yù)測，按不變價格計算，世界范圍的超導(dǎo)產(chǎn)品 1995 年為 10 億 ~20 億美元， 年將達(dá)到 600 億 -900 億美元，而到 2020 年將到 1500 億 - 億美元。 目前，超導(dǎo)產(chǎn)品主要還是利用液氦溫區(qū)的超導(dǎo)技術(shù)，如醫(yī)用核磁共振成像的超導(dǎo)磁體，但是液氮溫區(qū)的超導(dǎo)材料的實(shí)際應(yīng)用也正在逐步進(jìn)入市場。預(yù)測到 2020 年全部超導(dǎo)產(chǎn)品中，高溫超導(dǎo)約占 60 ％ -70 ％，低溫超導(dǎo)仍占 30 ％ -40 ％。超導(dǎo)技術(shù)將主要應(yīng)用于能源 ( 超導(dǎo)輸電、超導(dǎo)儲能、超導(dǎo)電機(jī)等 ) ，交通 ( 磁懸浮列車、船舶磁推進(jìn)器 ) ， 醫(yī)療衛(wèi)生 ( 核磁共振成像、生物磁儀器等 ) ， 電子技術(shù) ( 超導(dǎo)微波技術(shù)應(yīng)用、各類超導(dǎo)傳感技術(shù)、半導(dǎo)體——超導(dǎo)體集成電路、超導(dǎo)計算元件等 ) ，重大科學(xué)工程 ( 加速器、受控?zé)岷搜b置等 ) 和國防技術(shù) ( 超導(dǎo)反潛、掃雷、飛船載入、電磁推進(jìn)、通訊及制導(dǎo)等 ) 。根據(jù)高溫超導(dǎo)體可以在液氮溫區(qū)工作的特點(diǎn)，科學(xué)家們開發(fā)了一些新的應(yīng)用方向，如用高溫超導(dǎo)體的塊材 ( 指熔融結(jié)構(gòu)及準(zhǔn)單晶 ) 制成高溫超導(dǎo)永久磁體、超導(dǎo)磁懸浮，與半導(dǎo)體集成器件結(jié)合的高溫超導(dǎo)微波器件、核磁共振的探測線圈等。作為一種物質(zhì)存在的形態(tài)，超導(dǎo)電現(xiàn)象的應(yīng)用現(xiàn)在還是剛剛開始，還會有許多現(xiàn)在來被預(yù)見到的應(yīng)用的可能，在社會及經(jīng)濟(jì)發(fā)展中將會產(chǎn)生重大的作用。
在 21 世紀(jì)初，我國的能源、醫(yī)療衛(wèi)生、電子技術(shù)和科學(xué)儀器等方面將會迫切需要超導(dǎo)技術(shù)。美國、日本等國家關(guān)于超導(dǎo)產(chǎn)品的市場估計，均把我國作為重要市場之一。能否抓住超導(dǎo)技術(shù)發(fā)展提供的歷史性的機(jī)會、爭取在這一新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)中占有一席之地，是我國超導(dǎo)技術(shù)發(fā)展面臨的一個重要問題。
我國從 20 世紀(jì) 60 年代初開始了超導(dǎo)電性的科學(xué)研究和應(yīng)用開發(fā)。 80 年代中期，我國科學(xué)界在液氮溫區(qū)超導(dǎo)材料的發(fā)現(xiàn)上作出了國際公認(rèn)的貢獻(xiàn)。近十年來，在液氮溫區(qū)超導(dǎo)電性的研究開發(fā)，包括新材料的探索、材料的物理與化學(xué)性質(zhì)的研究、實(shí)用成材技術(shù)的研究、薄膜技術(shù)、器件物理和技術(shù)等方面，我國都進(jìn)行了比較深入系統(tǒng)的工作，在某些方面仍處在國際先進(jìn)水平。但在向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面，存在很多問題。
由于低溫制冷技術(shù)的發(fā)展，以及低溫超導(dǎo)體具有的特性，高溫超導(dǎo)材料不可能完全取代低溫超導(dǎo)材料，但高溫超導(dǎo)材料將逐漸占據(jù)主要地位。根據(jù)我國的情況和國際低溫超導(dǎo)技術(shù)成熟及產(chǎn)品相對飽和的現(xiàn)狀，我們應(yīng)以高溫超導(dǎo)技術(shù)發(fā)展為主，以形成在國際上有競爭力的有較大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。
未來 15 年，我國的主要需求在通信、交通、能源以及醫(yī)學(xué)和電子技術(shù)等領(lǐng)域。國外把市場盯在中國，而我們在未來可能的巨大市場中能夠占多少份額，又如何去占領(lǐng)呢 ? 未來 5 年的決策和行動將是關(guān)鍵。超導(dǎo)技術(shù)不可能作為單一的技術(shù)發(fā)展及形成產(chǎn)業(yè)，必須與其他的技術(shù)及應(yīng)用結(jié)合起來，全盤考慮和規(guī)劃是必需的。根據(jù)我國未來 10-15 年可能達(dá)到的工業(yè)水平、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展及國防現(xiàn)代化的•需求，也根據(jù)我國的優(yōu)勢及特長，經(jīng)過努力，一個有規(guī)模、有競爭力的以超導(dǎo)技術(shù)為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)是完全可以形成的。
《奇妙的超低溫世界》 篇3
【教學(xué)目的】
1、了解超低溫世界的奇妙之處。
2、學(xué)習(xí)多種說明方法的運(yùn)用。
3、培養(yǎng)熱愛科學(xué)的精神。
【教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)】
1、學(xué)習(xí)運(yùn)用各種方法來說明抽象事理的寫作技巧。
2、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。
【教學(xué)設(shè)想】
課文通俗易懂，生動有趣，相信大部分學(xué)生能夠讀懂課文，理解其主要內(nèi)容。教學(xué)中應(yīng)以學(xué)生自學(xué)為主，讓學(xué)生在抓住主要內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)一步作些拓展探究，如通過各種途徑收集超低溫研究的最新資料，了解其在作者本文寫作之后這段時間里的新進(jìn)展，以此進(jìn)一步闡發(fā)課文中的一些內(nèi)容。比如，關(guān)于液態(tài)氦的“超流現(xiàn)象”有無進(jìn)一步的研究成果？超低溫技術(shù)的應(yīng)用有何新發(fā)展？也可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)課文及自己掌握的其他資料展開想象，編寫科幻故事。
【教學(xué)方法】自讀 討論 探討
【課時安排】2課時
【教學(xué)過程】
第一課時
一、導(dǎo)入語
我們經(jīng)常贊嘆：世界真奇妙！是啊，世界本身千奇百怪，無奇不有，我們一次又一次為之驚嘆。而世界的奇妙往往深藏不露，要掀開它的面紗，要靠科學(xué)研究。科學(xué)研究成果又往往離我們較遠(yuǎn)，要靠科普作品的宣傳。
我們自降生到人世間之日起，我們已經(jīng)對寒暖有了真切感受。隆冬時節(jié)，凍得發(fā)抖，我們會說：真冷！但我們不知道這“冷”會冷到什么程度，冷下去會產(chǎn)生什么樣的奇妙現(xiàn)象。
讓我們走近這奇妙的超低溫世界！
二、誦讀文本•整體感知
1、補(bǔ)充詞語解釋
【廣寒宮】傳說唐玄宗于八月十五日游于月中，看到一座宮府，題名為“廣寒清虛之府”。后人因稱月宮為“廣寒宮”。
【面目全非】形容相貌改變得很厲害，完全不是原來的樣子。
【悶葫蘆】課文中指密封而搖起來聲響不清脆的葫蘆。可用來比喻難以猜測，令人納悶的話或事情。
【小巧玲瓏】小巧：小而靈巧；玲瓏：精巧細(xì)致。形容東西小而精致。
【悠然自得】悠然：閑散舒適的樣子。自得：內(nèi)心得意歡暢。生活閑散舒暢，自覺得意。
2、感知文本內(nèi)容
課文分節(jié)寫作，用小標(biāo)題標(biāo)示各節(jié)內(nèi)容重點(diǎn)。
第一節(jié)“冰雪不足以言冷”旨在引出話題，從人們常用“冰冷”兩字來形容冷談起，談到南極、北極，談到“廣寒宮”，談到遠(yuǎn)離太陽的海王星，談到人們對冷的種種猜測，最后介紹“絕對零度”概念。
第二節(jié)“奇妙的現(xiàn)象”介紹超低溫世界中的奇特現(xiàn)象：“液態(tài)空氣”及鮮花、雞蛋、石蠟等在液態(tài)空氣中的變異；水銀、鉛、錫、銅等金屬物質(zhì)在超低溫世界中的性狀變化；在超低溫世界中的液態(tài)氦所呈現(xiàn)的“超流現(xiàn)象”，等等。
第三節(jié)“沒有電阻的導(dǎo)線”介紹超低溫世界中的超導(dǎo)現(xiàn)象：由科學(xué)家最初從水銀發(fā)現(xiàn)“超導(dǎo)現(xiàn)象”談起，談到用鉛做超導(dǎo)實(shí)驗，談到人們發(fā)現(xiàn)更多具有超導(dǎo)現(xiàn)象的金屬與合金，還談到超導(dǎo)現(xiàn)象在當(dāng)代的一些應(yīng)用。
第四節(jié)“廣泛的應(yīng)用”介紹超低溫技術(shù)在目前的一些具體應(yīng)用：在鋼鐵工業(yè)上用超低溫處理鋼鐵制品，在農(nóng)業(yè)上用超低溫來鍛煉種子，在液態(tài)空氣工業(yè)上把空氣中不同氣體分開，在醫(yī)學(xué)上用超低溫技術(shù)保存藥品和制成冷刀，在宇宙航行中用超低溫技術(shù)檢驗設(shè)備，在科學(xué)研究中為人們提供幫助，等等。
第五節(jié)“誘人的幻想”提出了利用超低溫技術(shù)在星際旅行中延續(xù)人的壽命的設(shè)想：從生物學(xué)家拿金魚做“生命冷藏”實(shí)驗談起，談到人們對延長動物和人壽命的辦法的種種探索，進(jìn)而設(shè)想未來人類在星際旅行中延續(xù)壽命的前景。
【思路探微】
課文由介紹“絕對零度”的概念入手，引出“超低溫”的話題，然后，就這個話題談了超低溫世界中的種種奇妙現(xiàn)象和人們對這些奇妙現(xiàn)象的探究，介紹了超低溫技術(shù)在目前的一些具體應(yīng)用，并進(jìn)一步提出用“生命冷藏”技術(shù)實(shí)現(xiàn)宇宙旅行的誘人幻想，引導(dǎo)讀者較全面瀏覽了超低溫研究這一科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
3、畫出結(jié)構(gòu)簡圖
冰雪不足以言冷
探究最低溫度 南極還不算最冷 引出話題
廣寒宮名副其實(shí)
海王星亦非最冷
液態(tài)空氣的奇妙
羅列奇妙現(xiàn)象 各種金屬的奇妙 進(jìn)入話題
超流現(xiàn)象的奇妙
超導(dǎo)現(xiàn)象的應(yīng)用
列舉種種應(yīng)用 各行各業(yè)的應(yīng)用 延伸話題
生命冷藏的前景
4、篩選關(guān)鍵信息
課文的標(biāo)題是“奇妙的超低溫世界”，課文介紹了種種超低溫現(xiàn)象，這“超低溫現(xiàn)象”的“超”體現(xiàn)在哪兒？
超低溫現(xiàn)象的奇妙之處，主要體現(xiàn)在，許多物質(zhì)在超低溫狀態(tài)下會出現(xiàn)它在常溫下完全不同的性質(zhì)。如：“液態(tài)空氣”及鮮花、雞蛋、石蠟等在液態(tài)空氣中的變異；水銀、鉛、錫、銅等金屬物質(zhì)在超低溫世界中的性狀變化；在超低溫世界中的液態(tài)氦所呈現(xiàn)的“超流現(xiàn)象”；許多金屬和合金在超低溫中的“超導(dǎo)現(xiàn)象”，等等。
【領(lǐng)悟內(nèi)涵】
課文介紹了超低溫科學(xué)研究領(lǐng)域的研究成果，說明了什么是超低溫，在超低溫狀態(tài)下產(chǎn)生了哪些奇妙現(xiàn)象，著重介紹超低溫技術(shù)的應(yīng)用及其前景。
第二課時
5、開闊視野 深入探究
① 本文的說明對象是什么？
a、超低溫世界存在著許多奇妙現(xiàn)象及其應(yīng)用
b、超低溫世界是怎樣形成的
c、超低溫技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的廣泛應(yīng)用及其前景
d、超低溫世界
② 本文的說明順序是什么？
a、從概念到形象的邏輯順序
b、從形成到發(fā)展的時間順序
c、化抽象為具體的邏輯順序
d、從簡單到復(fù)雜的邏輯順序
③ 本文主要運(yùn)用的說明方法有那些？
6、精讀課文•品析鑒賞
①精湛的寫作技巧
超低溫是一般人無法接觸的世界，存在著許多超出人們常識的奇妙現(xiàn)象。作者正好抓住這點(diǎn)做文章，從人們常識出發(fā)引出超乎人們常識的奇妙現(xiàn)象，抓住了讀者的好奇心，使得文章妙趣橫生，具有很強(qiáng)的吸引力。
比如文章開頭一節(jié)，從“冰冷”二字入手，先點(diǎn)出“冰雪不足以言冷”，然后一步一步說出南極北極、月亮背面、海王星這些一處比一處冷的地方，吸引讀者思考“冷”的課題，先讓讀者朝溫度可以無止無盡地低下去的方面猜測，這樣層層鋪墊之后，才指出冷有極限，推出“絕對零度”這一陌生概念，讓讀者耳目一新，獲得吸取新知識的滿足感。
又如最后一節(jié)，作者首先介紹了一個挑戰(zhàn)人們常識的有趣實(shí)驗：把金魚放到超低溫的液態(tài)空氣中即已變得硬邦邦的了，經(jīng)過10-15秒之后放回溫水之中，它卻居然復(fù)活了。由此入手，作者把“生命冷藏”這一不容易說清楚的話題表達(dá)得淺顯易懂，讓讀者理解了利用超低溫技術(shù)冷藏生命來解決星際旅行難題的可能性。
②清晰的篇章條理
這篇文章條理很清晰，分節(jié)寫作， 每小節(jié)一個小標(biāo)題，標(biāo)示內(nèi)容重點(diǎn)，也顯示內(nèi)容的遞進(jìn)關(guān)系。
全文內(nèi)容安排屬層進(jìn)式，表現(xiàn)為：從探究最低溫度入手，引出超低溫世界的話題；繼而多方面展示超低溫世界的奇妙景象，進(jìn)入話題，然后從多角度展現(xiàn)超低溫技術(shù)應(yīng)用的情景，拓展話題。層層遞進(jìn)，步驟井然。
各章節(jié)的內(nèi)容安排，有層進(jìn)式，也有并列式。第一節(jié)探究最低溫度，用了層進(jìn)式；第二節(jié)介紹超低溫世界的種種奇妙現(xiàn)象，用并列式；第三節(jié)介紹超導(dǎo)現(xiàn)象及其應(yīng)用，則用層進(jìn)式；第四節(jié)又用并列式介紹超低溫技術(shù)的應(yīng)用；第五節(jié)則用層進(jìn)式展示星際旅行的誘人前景。各種結(jié)構(gòu)形式的交錯使用，做到了各盡其妙，而又富于變化。
【點(diǎn)擊寫作知識】
寫科學(xué)小品，在內(nèi)容方面要抓住事物的本質(zhì)，在語言方面要做到通俗、生動。。
我們在生活中常常會看到某種現(xiàn)象，你要把這一現(xiàn)象告訴別人，必須弄清產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。一個現(xiàn)象的出現(xiàn)，往往是由于幾個事物互相影響、互相作用而產(chǎn)生的。寫事理說明文，先要把事物的現(xiàn)象說出來，要說得簡明、扼要，緊扣事物的特點(diǎn)；然后再寫出產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因，寫時要做到清楚、明白，力求通俗，要抓住關(guān)鍵，揭示事物的內(nèi)在聯(lián)系。
③恰當(dāng)?shù)恼f明手法
1.舉例子
如在“沒有電阻的導(dǎo)線”一節(jié)，舉了荷蘭物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)“超導(dǎo)現(xiàn)象”的例子和鉛金屬環(huán)在超低溫下經(jīng)過兩年半時間電流強(qiáng)度居然沒有明顯變?nèi)醯睦樱f明超導(dǎo)現(xiàn)象。這兩個例子具體生動地說明了超導(dǎo)現(xiàn)象中導(dǎo)電材料電阻消失的特性。
2.作比較
如在“沒有電阻的導(dǎo)線”一節(jié)，拿利用超導(dǎo)現(xiàn)象制成的“冷子管”跟電子管和半導(dǎo)體晶體管比較，生動地說明前者體積小、用電省、性能靈敏等優(yōu)點(diǎn)。
又如在“誘人的幻想”一節(jié)，敘述科學(xué)家拿金魚做實(shí)驗時的兩種情況作比較：讓金魚的溫度慢慢降低，降到100多攝氏度，它就再也無法復(fù)活，而快速讓它降低溫度，卻能夠復(fù)活。這就清楚地說明了“生命冷藏”的條件要求。
3.下定義
如在“冰雪不足以言冷”一節(jié)，指出“冷有一個極限——最低的溫度是－273.16°c，叫做‘絕對零度’”；在“奇妙的現(xiàn)象”一節(jié)，指出“在零下一二百攝氏度，就叫超低溫”；在同一節(jié)還指出“在零下190多攝氏度，空氣竟變成了藍(lán)色的液體，叫做‘液態(tài)空氣’”：這三個地方運(yùn)用下定義說明手法，準(zhǔn)確說明概念，讓讀者獲得一種清晰的認(rèn)識。
4.作詮釋
如在“冰雪不足以以言冷”一節(jié)，指出“冷有一個極限——最低的溫度是－273.16°c，叫做‘絕對零度’”，給“絕對零度”下了定義之后，又加以詮釋：“世界上不可能再有比絕對零度更低的溫度。”這句話對前面所下的定義作了補(bǔ)充，讓讀者獲得更加具體、詳細(xì)的認(rèn)識。
5.列數(shù)據(jù)
文中各小節(jié)都用到這種說明手法。
如在“冰雪不足以言冷”一節(jié)，列舉冰雪、南極北極、月亮背面和海王星的氣溫，用準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)引讀者步步探究話題。
④準(zhǔn)確而風(fēng)趣的語言
如在“冰雪不足以言冷”一節(jié)，說：“在月亮背著太陽的一面，最冷要冷到－160°c，真是一個名副其實(shí)的‘廣寒宮’。”這兒用雙關(guān)手法，借“廣寒”一詞的意義，既準(zhǔn)確而又有風(fēng)趣地指出，這兒已經(jīng)寒得很有程度了，但還不算最冷，更冷的還在后頭。
又如在“奇妙的現(xiàn)象”一節(jié)，這樣描述氦在超低溫下的奇妙現(xiàn)現(xiàn)象：“奇怪的是，氦本是一種無色無味的氣體，在超低溫下會變成無色液體，而這種液體竟是會‘爬’的液體！比如，你把一個小杯放在大杯中，小杯里盛著液態(tài)氦，當(dāng)溫度降低到－270.96°c以下時，小杯里的液態(tài)氦會自動沿著杯壁‘爬’出去，流到杯中，直到大、小杯里的液面相平為止！”這兒用擬 人手法描述液態(tài)氦的異常現(xiàn)象，給讀者送去的是既準(zhǔn)確而又奇妙的信息。
再如在“誘人的幻想”一節(jié)，描述科學(xué)家用金魚做“生命冷藏”實(shí)驗時，是這樣描寫金魚的復(fù)活景象：“金魚竟然復(fù)活，擺動著它那輕紗般的尾巴，悠然自得地游來游去。”讀者讀了之后，必定會心一笑。
7、知識反饋
①、閱讀課文，下列說法與原文相符的一項是：
a、“絕對零度”已經(jīng)是冷的極限，也是人們目前得到的最低溫度，即零下273.16 ℃。
b、鮮花、雞蛋、石蠟等在液態(tài)空氣里會發(fā)生奇妙的現(xiàn)象，鮮花變脆，雞蛋石蠟會射出熒光。
c、所有的金屬在超低溫世界中，都會變得面目全非，形狀、質(zhì)地、韌性等都會發(fā)生改變。
d、液態(tài)氦的“超流現(xiàn)象”目前還沒有任何一種理論能夠正確地解釋。
②、液態(tài)氦的“超流現(xiàn)象”目前還沒有一種理論能夠正確地解釋，下列推斷有誤的的一項是：
a、目前的理論絕大多數(shù)都是從常溫現(xiàn)實(shí)世界的現(xiàn)象中得到的，因而很難解釋超低溫下出現(xiàn)的現(xiàn)象。
b、因為“超流現(xiàn)象” 只是個別現(xiàn)象，根據(jù)從現(xiàn)象到理論的一般形成規(guī)律，目前還無法確定一種正確的科學(xué)判斷。
c、“超流現(xiàn)象” 是客觀存在的事實(shí)，盡管目前無法給予其正確的理論解釋，但隨著研究的深入，最終會得到合理有據(jù)的科學(xué)理論的解釋。
d、因為科學(xué)理論的建立往往滯后于科學(xué)的觀察與發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的科學(xué)理論還無法解釋這種新發(fā)現(xiàn)的“超流現(xiàn)象”。
③、文章在談到金屬在超低溫狀態(tài)下有超導(dǎo)性能，并說“其中最為突出的是鈮”，理由是：
a、鈮在超低溫狀態(tài)下的超導(dǎo)性能比其它金屬都要高。
b、鈮在-263.94 ℃ 的時候就顯示出超導(dǎo)性能，而其它金屬則需要在更低溫度下才能顯示超導(dǎo)性能 。
c、金屬在超低溫狀態(tài)下大多都有超導(dǎo)性能，但鈮超導(dǎo)時本身消耗的溫度比其它金屬消耗的溫度高。
d、在超低溫狀態(tài)下，以鈮作為輸電線路所損耗的電能要比以其它金屬作為輸電線路所損耗的電能少得多。
④、下列說法不符合原文的一項是
a、科學(xué)家們用金魚成功地實(shí)驗了“生命冷藏”，人們有理由相信人的壽命的延長將不再是神話。b、 “生命冷藏” 的原理已經(jīng)被生物學(xué)家所破解，也就解決了通過“生命冷藏”來延長人類壽命的最關(guān)鍵的技術(shù)問題。
c、 利用“生命冷藏”促使人類能夠進(jìn)行宇宙探測只是超低溫技術(shù)在未來應(yīng)用的一個方面，更誘人的前景還很多。
d、 人們不斷地探尋著超低溫世界的奧秘，是為了更好地利用這些奧妙造福于人類。
8、課后作業(yè)：
（背景：一位被冷凍萬年的宇航員考察完銀河系外的星球后回到地球。）
請以“考察歸來”為題寫一篇作文。
新課程改革，教師們面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。在新理念的指導(dǎo)下，怎樣做到備課和教學(xué)設(shè)計緊貼培養(yǎng)目標(biāo)，貼近學(xué)生的實(shí)際，促進(jìn)學(xué)生課堂教學(xué)的發(fā)展？這就要從學(xué)生的實(shí)際與教案的實(shí)用性出發(fā)，抓好備課和教學(xué)設(shè)計，使其服務(wù)于教學(xué)，服務(wù)于學(xué)生，更好地發(fā)揮教學(xué)設(shè)計對課堂教學(xué)的推動作用。實(shí)用性和追求課堂最佳效果是教案設(shè)計的原則，這就要求要摒棄繁瑣的過程和過多、過細(xì)的課堂活動形式。本節(jié)課以自主、合作、探究式學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生以課堂自主、合作、探究的價值所在，真正發(fā)揮其功能。以教師的“引”為動力，把讀思議、演練創(chuàng)的權(quán)交給學(xué)生，使學(xué)生在自主、寬松的氛圍中獲取知識，得到身心發(fā)展。 本節(jié)課通過師生、學(xué)生之間的自主、合作與交流，實(shí)現(xiàn)對學(xué)習(xí)內(nèi)容深層次的探究，思想情感的升華，在合作中培養(yǎng)創(chuàng)新意識。通過本節(jié)課的教學(xué)實(shí)踐，收到了預(yù)期的效果。當(dāng)然，在教學(xué)過程中，我對學(xué)生的理解與探究還做的不夠好，在以后的教學(xué)中，我會在這方面努力，充分的發(fā)揮學(xué)生的遷移探究能力。
《奇妙的超低溫世界》 篇4
【教學(xué)目標(biāo)】
1、了解超低溫世界的奇妙之處。
2、學(xué)習(xí)多種說明方法的運(yùn)用。
3、培養(yǎng)熱愛科學(xué)的精神。
【教學(xué)設(shè)想】
課文通俗易懂，生動有趣，相信大部分學(xué)生能夠讀懂課文，理解其主要內(nèi)容。教學(xué)中應(yīng)以學(xué)生自學(xué)為主，讓學(xué)生在抓住主要內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)一步作些拓展探究，如通過各種途徑收集超低溫研究的最新資料，了解其在作者本文寫作之后這段時間里的新進(jìn)展，以此進(jìn)一步闡發(fā)課文中的一些內(nèi)容。比如，關(guān)于液態(tài)氦的“超流現(xiàn)象”有無進(jìn)一步的研究成果？超低溫技術(shù)的應(yīng)用有何新發(fā)展？也可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)課文及自己掌握的其他資料展開想象，編寫科幻故事。
【教學(xué)時數(shù)】2課時。
一、導(dǎo)入語
我們經(jīng)常都會有“冷”或者“熱”的感受，你認(rèn)為最冷莫過于什么？其實(shí)，“冰”并不是最冷的，世界上有這樣一個最冷的“超低溫世界”。
二、作者簡介
葉永烈，1940年出生于浙江溫州。1963年畢業(yè)于北京大學(xué)化學(xué)系。現(xiàn)為上海作家協(xié)會專業(yè)作家。中國科普作家協(xié)會常務(wù)理事，世界科幻小說協(xié)會理事，香港海外文聯(lián)名譽(yù)主席。1951年開始發(fā)表作品，1979年加入中國作家協(xié)會。早期主要從事科普創(chuàng)作，系《十萬個為什么》的主要作者之一，科普代表作是三部《小靈通漫游未來》。后轉(zhuǎn)向傳記寫作，出版了《紅色的起點(diǎn)》、《歷史選擇了毛澤東》、《毛澤東與蔣介石》等多部傳記作品。
三、研習(xí)課文
1、（思考練習(xí)一）結(jié)合課文、說說超低溫現(xiàn)象“超”體現(xiàn)在哪里，有什么奇妙之處？
明確：超低溫現(xiàn)象“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，絕對零度是冷的極限——零下-273.16℃。零下一二百度，就叫超低溫。
“超低溫現(xiàn)象”的奇妙之處主要體現(xiàn)為許多物質(zhì)在零下一二百攝氏度的“超低溫”狀態(tài)下會出現(xiàn)與它在常溫下完全不同的性質(zhì)。如某些金屬在超低溫狀態(tài)下出現(xiàn)了電阻消失的超導(dǎo)現(xiàn)象。
2、《奇妙的超低溫世界》了解“超低溫”的相關(guān)知識及所搜集到的相關(guān)資料基礎(chǔ)上，發(fā)揮想象，思考這一現(xiàn)象有何發(fā)展前景及實(shí)用性？
明確：課文中介紹了超低溫現(xiàn)象在鋼鐵工業(yè)、農(nóng)業(yè)育種、液態(tài)空氣工業(yè)、醫(yī)學(xué)、宇航、科研等方面的具體運(yùn)用，還作出了利用超低溫技術(shù)延續(xù)人的壽命已進(jìn)行漫長的星際旅行的大膽設(shè)想。
超低溫技術(shù)在許多領(lǐng)域的應(yīng)用在今天已經(jīng)有了較大進(jìn)展（參考“相關(guān)資料”），主要應(yīng)用于能源(超導(dǎo)輸電、超導(dǎo)儲能、超導(dǎo)電機(jī)等)，交通(磁懸浮列車、船舶磁推進(jìn)器)，醫(yī)療衛(wèi)生(核磁共振成像、生物磁儀器等)，電子技術(shù)(超導(dǎo)微波技術(shù)應(yīng)用、各類超導(dǎo)傳感技術(shù)、半導(dǎo)體—超導(dǎo)體集成電路、超導(dǎo)計算元件等)，重大科學(xué)工程(加速器、受控?zé)岷搜b置等)和國防技術(shù)(超導(dǎo)反潛、掃雷、飛船再入、電磁推進(jìn)、通訊及制導(dǎo)等)等領(lǐng)域。
下列應(yīng)用低溫工程的實(shí)例及將來性：
(1)火箭推動系統(tǒng)（rocketpropulsionsystem）
──一般用液化氫為燃料而以液化氧為助燃劑。
(2)低溫物理與化學(xué)──如利用氫氣泡室（hydrogenbubblechamber）在高能量物理（highenergyphysics）的研究。在化學(xué)實(shí)驗中也利用低溫紅外線（ir）及spectrometry方面的研究。
(3)電子學(xué)（electronics）及核子工程（nuclearergineering）方面的應(yīng)用──如射(maser)必須在液化氮或液化氦低溫下施行以收實(shí)效。中子撞擊（neutronbombardment）亦在超低溫下施行，以備發(fā)展應(yīng)用在反應(yīng)爐中。
(4)超導(dǎo)性及磁性（superconductivityandmagnet）──如已發(fā)展的超導(dǎo)性磁具可以在1.5吋的空間中產(chǎn)生30,000高斯的磁場圈。普通要產(chǎn)生同樣磁場圈若不用超導(dǎo)性物質(zhì)則要7呎直徑，5呎長及45噸的重量的電磁鐵，費(fèi)電150瓩。標(biāo)準(zhǔn)的超導(dǎo)性磁具的直徑僅3至4吋，長4至5吋，而重量只不過幾磅而已。
(5)生物及醫(yī)工方面的應(yīng)用──有一門利用低溫的生物學(xué)（cryobiology）目前正被注意。一種用液化氮冷凍的器具，可以用來保藏血液，皮膚及骨髓等。將來剛死的人的內(nèi)臟也可以用超低溫下保存，以待醫(yī)師們移植到需要此臟器的病人身上。
(6)食品保存與運(yùn)輸──利用液化氮?dú)馀c新鮮食品如魚、蝦、肉等面接觸，使其表面在瞬間被凍結(jié)，而把美味及香氣包藏在食物里面，如此運(yùn)輸?shù)较M(fèi)市場再解凍，則食品仍恢復(fù)新鮮一般。用液化氮的好處是在于瞬間冰凍。
(7)公害控制及處理──如醫(yī)院中利用氧氣來補(bǔ)助垂危病人的呼吸。最近，有人計畫用液化氧來處理被污染的湖水。另外，利用液化氮來處理廢鐵及廢塑料，也會變成非常實(shí)用的課題。
3、課文是以什么說明順序把這個奇妙的世界說明清楚的？說明的核心問題是什么？
冰雪不足以言冷
奇妙的現(xiàn)象
明確：奇妙的超低溫世界：沒有電阻的導(dǎo)線認(rèn)識事物的過程
廣泛的應(yīng)用
誘人的幻想
說明的順序：人們對超低溫的認(rèn)識、探索、應(yīng)用。
說明的核心問題：超低溫世界的探索。
全文以小標(biāo)題分節(jié)，清晰地標(biāo)示出了作者的寫作思路：“冰雪不足以言冷”引出話題，介紹“絕對零度”概念；“奇妙的現(xiàn)象”介紹超低溫世界中有趣的奇特現(xiàn)象；“沒有電阻的導(dǎo)線”重點(diǎn)介紹超低溫中的超導(dǎo)現(xiàn)象；“廣泛的應(yīng)用”介紹超低溫技術(shù)目前的一些具體應(yīng)用；“誘人的幻想”則提出了利用超低溫技術(shù)在星際旅行中延續(xù)人的壽命的設(shè)想。作者由一個基本概念入手引入“超低溫”這話題，然后分別介紹現(xiàn)象及其應(yīng)用，讓讀者較全面地認(rèn)識了超低溫研究這一科學(xué)研究領(lǐng)域。
4、（思考、練習(xí)二）課文運(yùn)用了多種說明方法，化抽象為具體，把深奧的科學(xué)道理通俗易懂地表述出來。看看課文運(yùn)用了哪些說明方法，并在文中找出具體例子分析其作用。
明確：課文中使用了舉例子、做比較、下定義、作詮釋、列數(shù)據(jù)等多種說明方法。如在“沒有電阻的導(dǎo)線”一節(jié)中為了說明超導(dǎo)現(xiàn)象，作者首先舉了荷蘭物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)“超導(dǎo)現(xiàn)象”的例子，接著又介紹了一個鉛金屬環(huán)在超低溫下經(jīng)過兩年半時間電流強(qiáng)度居然沒有明顯減弱的實(shí)驗，用兩個例子具體生動地說明了超導(dǎo)現(xiàn)象中導(dǎo)電材料電阻消失的特性。
下定義：如“冷有一個極限——最低的溫度是零下273.16℃，叫做‘絕對零度’”。
作詮釋：如“世界上不可能再有比絕對零度更低的溫度”。
舉例子：如“比如，你把一個小杯放在大杯中……”。
作比較：如“錫跟鉛恰恰相反，一把好端端的錫壺，在超低溫下會碎成煤灰似的一團(tuán)粉末”。
列數(shù)字：如“據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)在世界上的電能，大約有1/4損耗在輸電線路上”。
打比方：如“鮮花在液態(tài)空氣中浸一下，就變得象玻璃一樣脆，一擺動，便叮當(dāng)叮當(dāng)直響”。
分類別：如“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)研究幾個方面分類說明“超低溫”的作用。
5、請舉例說明本文說明語言的準(zhǔn)確、嚴(yán)密。
明確
⑴“據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)在世界上的電能，大約有1/4損耗在輸電線路上”。
⑵……而且鈮、鋅、鋁、鉭、鋰、錫等23種純金屬與60多種合金，在朝低溫時也具有超導(dǎo)性。
“23種”是確定數(shù)目；“60多種”是不確定數(shù)目。說明文要求對所說明的內(nèi)容作準(zhǔn)確的介紹。此外，作者在用詞上十分注意掌握分寸。
⑶如今，他們正在努力尋找一種金屬或合金，使它在室溫或稍低于室溫的溫度下，就能顯示出超導(dǎo)現(xiàn)象。
“努力”表明科學(xué)家工作難度很大，同時也表明科學(xué)家不畏艱難，執(zhí)著于科學(xué)事業(yè)的敬業(yè)精神。“稍低于”用詞精確、嚴(yán)密。
6、根據(jù)課文內(nèi)容，為一本簡明科學(xué)詞典撰寫“超低溫現(xiàn)象”條目，不要超過兩百字。
明確：據(jù)理論推算，自然界中的最低溫度為-273.16℃，這一冷的極限溫度被稱為絕對零度。研究發(fā)現(xiàn)，在接近絕對零度的一個低溫區(qū)域（一般指-150℃以下）中，許多物質(zhì)顯示出與常溫下截然不同的特性，如鉛會變得富于彈性，錫會變得易于粉碎，某些導(dǎo)電材料會出現(xiàn)超導(dǎo)性（即電阻消失或接近于零）。這個低溫區(qū)域被稱為超低溫，物質(zhì)在其中出現(xiàn)的奇特現(xiàn)象即是超低溫現(xiàn)象。
四、總結(jié)
超低溫是一個普通人無法接觸到的世界，其中存在著許多超出人們常識的奇妙現(xiàn)象。本文作者抓住了這點(diǎn)來作文章，善于從普通人的常識出發(fā)來引出超乎人們常識的奇特現(xiàn)象，從而牢牢地抓住了讀者的好奇心和求知欲，使文章趣味橫生，把抽象的事理說明得生動可感。