Question

你知道世界上最小的電動(dòng)機(jī)有多大嗎？說(shuō)出來(lái)也許你不會(huì)相信，它的直徑只有500納米左右，比頭發(fā)絲還要細(xì)300倍． 　　這種分子電動(dòng)機(jī)是美國(guó)加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家設(shè)計(jì)的．這所學(xué)校的亞歷克斯·蔡特勒等研究人員在英國(guó)《自然》雜志上報(bào)告說(shuō)，電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)葉片是一片金葉，其長(zhǎng)度為300納米；葉片安裝在一根由多層碳納米管做成的轉(zhuǎn)軸上，如下圖所示．多層碳納米管由多根口徑不同的空心圓管套在一起，兩端裝有二氧化硅制的電極，將它固定在一塊硅片上，碳納米管的周圍還安置了另外3個(gè)電極．在碳納米管與其中一個(gè)電極之間施加電壓，就能使它帶動(dòng)金葉片轉(zhuǎn)動(dòng)．如果電壓更大，碳納米管最外面一層管子就會(huì)與內(nèi)層脫離，使金葉片旋轉(zhuǎn)得更靈活．恒定的電壓能使葉片保持在固定的位置，以一定的速度旋轉(zhuǎn)．此前也有科學(xué)家研制出多種微小的分子電動(dòng)機(jī)，但有的尺寸比較大，有的需要激光或磁驅(qū)動(dòng)，操作不如它靈活方便．自然分子做成的電動(dòng)機(jī)能在細(xì)胞水平面上進(jìn)行類似的運(yùn)動(dòng)，但只有在特殊條件下才可能．與之相比，這種納米電動(dòng)機(jī)容易驅(qū)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)靈活，對(duì)溫度和化學(xué)條件要求寬松，甚至在真空里也能運(yùn)作，因此有著很大的應(yīng)用潛力． (1) 納米是長(zhǎng)度的單位，已知1納米＝10－9米，則美國(guó)科學(xué)家研制的納米電動(dòng)機(jī)的直徑約為500納米，合________米． (2) 世界最小的電動(dòng)機(jī)的葉片長(zhǎng)度約為300納米，安裝在一根由多層碳納米管做成的轉(zhuǎn)軸上．在碳納米管與一個(gè)電極之間施加電壓，就能使它帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)．在這個(gè)過程中，消耗了________能，獲得了________能． (3) 對(duì)于一般的電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，要想加快轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，你認(rèn)為下面方法中能達(dá)到預(yù)定效果的是 [　　] A． 增大磁場(chǎng)的強(qiáng)度 B． 減小通過線圈的電流 C． 改變線圈中電流的方向 D． 將兩個(gè)磁極位置對(duì)調(diào) (4) 通過閱讀短文，請(qǐng)你說(shuō)出這種納米電動(dòng)機(jī)與其他的微型電動(dòng)機(jī)相比，具有什么優(yōu)點(diǎn)．

Answer 1

答案：2．電,機(jī)械;3．A;
解析：

(1)	答案：5×10－7 　　講析：500納米＝500×10－9米＝5×10－7米．
(2)	在納米電動(dòng)機(jī)兩端施加電壓后，葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，因此在這個(gè)過程中，電能被轉(zhuǎn)化為葉片的機(jī)械能．
(3)	通過線圈的電流越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)得越快，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；改變線圈中的電流方向或?qū)⒋艠O對(duì)調(diào)，只能改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，并不能改變其轉(zhuǎn)速，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．
(4)	答案　這種納米電動(dòng)機(jī)具有容易驅(qū)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)靈活，對(duì)溫度和化學(xué)條件要求寬松，甚至在真空里也能運(yùn)作等優(yōu)點(diǎn)． 　　講析　通過閱讀短文的最后一句，即可找出答案． 　　點(diǎn)評(píng)　關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)、關(guān)注科技發(fā)展也是新課標(biāo)的教學(xué)理念．納米電動(dòng)機(jī)是一種新型的電動(dòng)機(jī)，是高科技的結(jié)果，有著很大的應(yīng)用潛力．