Question

14．1932年，瑞典人奧蘭德在金鎘合金中首次觀察到“記憶”效應，即合金的形狀被改變之后，一旦加熱到一定的躍變溫度時，它又可以魔術般的變回到原來的形狀，人民把具有這種特殊功能和合金稱為形狀記憶合金．
記憶效應分別有：單程記憶效應和雙程記憶效應．單程記憶效應是指，材料在高溫下形成某種形狀，在較低的溫度下將其任意改變，再加熱后可恢復高溫時形狀，而重新冷卻時卻不能恢復低溫時的形狀．雙程記憶效應是指，某些合金加熱時恢復高溫時形狀，冷卻時又能恢復低溫時形狀．
形狀記憶合金在航天方面的 應用已取得重大進展．美國國家航空、航體那句采用形狀記憶合金制造了月面天線．這種月面天線為半球形展開天線，體積較大．當往運載火箭或航天飛機上裝載時，先在低溫下對它進行壓縮，形成便于裝運的小球團；待發(fā)送到月球表面時，受太陽光照射加熱而恢復記憶的原形，展開成正常工作的半球形天線．
根據上面提供的材料回答下列問題：
（1）將不同類型的形狀記憶效應對應的形狀記憶合金的變化用圖象畫出來，填在表格內．

記憶類型	初始形狀	低溫變形	加熱形狀	冷卻形狀
形狀單程 記憶效應
形狀雙層 記憶效應

（2）仿照（1）的格式將月面天線的展開過程，按條件用簡單的圖象表示出來．

（3）若給你一個記憶合金材料，將會用它來制作自動控制開關元件．（選填在生活或生產中具有使用價值的元件）

Answer 1

分析 （1）根據“單程記憶效應和雙程記憶效應”的特點畫出相應的形狀變化；
（2）根據單程記憶效應變化規(guī)律畫出簡單的變化圖象；
（3）記憶合金材料的最大特點是溫度變化后體積有明顯變化，據此提出設想．

解答 解：
（1）單程記憶效應是指材料在高溫下形成某種形狀，在較低的溫度下將其任意改變，再加熱后可恢復高溫時形狀，而重新冷卻時卻不能恢復低溫時的形狀．所以在單程記憶效應下，物體加熱形狀、冷卻變形都與初始形狀一致；
雙程記憶效應是指材料加熱時恢復高溫時形狀，冷卻時又能恢復低溫時形狀．所以物體加熱形狀與初始形狀一致，冷卻形狀與低溫變形一致．據此得到圖形變化如下：
（2）月面天線首先在低溫條件下壓縮成任意形狀，送達月球后，在太陽照射下，溫度升高，恢復成初始形狀．如下圖所示；
（3）合金材料在溫度變化時，體積成倍發(fā)生變化，所以可以用來制作自動控制開關，放在設定溫度的空間內，當溫度異常升高或降低時，自動接通或斷開電路報警．
故答案為：
（1）

記憶類型	初始形狀	低溫變形	加熱形狀	冷卻形狀
形狀單程 記憶效應	○	△	○	○
形狀雙層 記憶效應	○	△	○	△

（2）
；
（3）自動控制開關．

點評 此題的一道材料題，考查了合金記憶材料的特點和應用，體現了物理規(guī)律與社會生活的密切聯系．