[在物理教学中渗透现代高科技知识]物理教学中渗透生涯规划
时间：2019-05-22 03:23:55 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
科学技术是人类智慧的展现，科学普及是科学造福社会的主要手段，当今社会，科学知识非常重要，生活上的每一细节几乎都与科学有关，小的如使用手机、看电视及DVD，大至操纵机器、“嫦娥奔月”，无一不与科学有关，例如今天的商场、学校、医院等早已电脑化，航空、高速公路、铁路等大众交通设施大都高科技化。
高科技是现代化的动力源、国家综合国力的重要标志、生产力发展的倍增器、社会进步的杠杆、人类生存与发展的根本力量，也是当今世界各国竞争的制高点，现代高科技对经济、政治、教育、卫生、国防等各行各业均产生着难以估量的影响，它把人们从繁琐的事务及艰苦劳动中解放出来，促使生产力以几何级数增长，高科技浪潮冲击着、改变着人类社会生活的各个领域，也冲击着、震撼着每个人的心，所以对高新科技的了解和应用已成为青少年学习及生活必备的能力，结合课堂教学与日常生活实际，我经常向学生普及渗透现代高科技知识。
1具有超级能力的电脑云计算
云计算(Cloud Computing)是分布式处理(DistributedComputing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(GridComputing)的商业实现，基本原理是通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，也就是指通过网络将庞大的计算处理程序，交给在远程的数据中心里，由成千上万台电脑和服务器连接成一片电脑云系统搜寻、计算、分析之后将处理结果回传给用户。
人们只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务，这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式，它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。
通过这项技术，网络服务提供者可以在数秒之内，达成处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务，目前，Amazon、googh、IBM、微软和Yah00等大公司是云计算的先行者，已经拥有100多万台服务器，云计算以公开的标准和服务为基础，以互联网为中心，提供安全、快速、便捷的数据存储和网络计算服务，让互联网这片“云”成为每一个网络用户的数据中心和计算中心，能赋予用户前所未有的超级能力。
2时速4000公里的真空管道磁悬浮列车
时速4000公里，能耗不到航客机1/10，噪音和废气污染及事故率接近于零，这是真空管道磁悬浮列车的惊人特点，作为新一代磁悬浮列车，真空管道磁悬浮列车将把中国北京与美国华盛顿纳入两小时交通圈。
磁悬浮真空管道高速交通，可以在海底及气候恶劣地区运行而不惧环境影响，简而言之，就是建造一条与外部空气隔绝的管道，将管内抽为真空后，在其中运行磁悬浮列车等交通工具内部是适宜人大气环境、外部是真空环境，就相当于航天员杨利伟乘火箭上天后以5000米/秒高速运行的太空仓，由于没有空气摩擦的阻碍，真空管道磁悬浮列车的运行速度可接近第一宇宙速度，达到每小时2万公里，能大大缩短地球表面任意地点间的时空阻隔，真空管道磁悬浮列车，类似于当初蒸汽机取代马力，将带来划时代的变革，民航、铁路运输将被大面积取代，人类将进入更清洁、高效的旅行时代。
3可使铀资源持续利用3000年以上的快中子增殖反应堆技术
中国的秦山、大亚湾核电站用的都是热中子反应堆，热中子反应堆中使用的核燃料，主要是从天然铀中提取的同位素铀235，它与热中子撞击产生裂变能量，然而，热中子反应堆所利用的燃料铀235，在自然界存在的铀中只占0.7％，而占天然铀99.3％的另一种同位素铀238却不能在热中子的作用下发生裂变，不能被热中子堆所利用，就同火力发电站要不断加煤一样，当核燃料维持不了一定的功率的时候也需要更换，这些被换下来的核燃料组件就叫做乏燃料，通俗的说，乏燃料类似于火力发电站中的“煤渣”，但是它又绝对不是煤渣，而是大宝贝。
自然界中的铀储量是有限的，如果只能利用铀235，再有30年同样会面临铀235匮缺的危险，因此人们把取得丰富核能的长远希望，寄托在能够利用铀235以外的可裂变燃料上，于是，快中子增殖反应堆便应运而生，快堆中常用的核燃料是钚239，而钚239发生裂变时放出来的快中子会被装在反应区周围的铀238吸收，又变成钚239，这就是说，在堆中一边消耗钚239，又一边使铀238转变成新的钚239，而是新生的钚239比消耗掉的还多，具有核燃料的增殖作用，所以这种反应堆也就被叫做快中子增殖反应堆，简称快堆，由于利用率的提高，相对较贫的铀矿有了开采的价值，铀资源将因此增加上千倍，以目前探明的天然铀储量推测，快堆的使用可以使铀资源持续利用3000年以上。
4最快的诺贝尔获奖项目“石墨烯”
石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的，石墨的层间作用力较弱，很容易互相剥离，形成薄薄的石墨片，当把石墨片剥成单层之后，这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯，石墨烯是按六边形晶格整齐排布而成一种二维晶体，把20万片石墨烯薄膜叠加到一起，也只有一根头发丝那么厚，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍，可以开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、可以制造出超坚韧的防弹衣，甚至还为“太空电梯”超韧缆线的制造打开了一扇“阿里巴巴”之门，让科学家梦寐以求的2，3万英里长(约合37000千米)太空电梯可能成为现实，人类通过“太空电梯”进入太空，所花的成本将比通过火箭升入太空便宜很多，为了激励科学家发明出制造太空电梯缆线的坚韧材料，美国NASA此前还发出了400万美元的悬赏。
在石墨烯中电子的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度，石墨烯的这种特性尤其适合于高频电路，高频电路是现代电子工业的领头羊，一些电子设备，例如手机，由于工程师们正在设法将越来越多的信息填充在信号中，它们被要求使用越来越高的频率，然而手机的工作频率越高，热量也越高，于是高频的提升便受到很大的限制，由于石墨烯的出现，高频提升的发展前景似乎变得无限广阔了，这使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力，研究人员甚至将石墨烯看作是硅的替代品，能用来生产未来的超级计算机。
从2004年石墨烯材料的实验室制备成功，到2010年安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫获得诺贝尔物理学奖，只有6年时间。
5世界超高速海底光缆靠0.1毫米的玻璃管连接
多数人或许认为，互联网数据是由卫星传遍世界各地的，事实上，全球90％的互联网通信量是由庞大的光缆网络承担，它们如蛇一般在海底蜿蜒数万千米，世界超高速海底光缆靠0.1毫米的玻璃管，即光纤连接。
世界上最繁忙的两个互联网枢纽是纽约和伦敦，而将这两座城市连在一起的则是9条光缆，这9条光缆构成了大西洋最新和最先进的海底光缆系统，这套系统的功能异常奇特强大，将来，即便其他8条光缆同时瘫痪，剩下的那一条光缆也完全可以承担伦敦和纽约双向互联网通信量!
真正的光缆本身其实并不比我们一根橡胶管更粗，但里面的8根头发丝般粗细光纤，足以给2000万人带来他们所需要的宽带，一条光缆每秒可以输送3.2太位(Tembit)数据，完成从英国到美国来回12100千米的旅程仅需0.00072秒，它比英国家庭每秒3.6Nbps的平均宽带速度快近—百万倍。
海底光缆铺设工程被世界各国公认为复杂困难的大型工程，在浅海，如水深小于200米的海域，缆线采用埋设，而在深海则采用敷设，水力喷射式埋设是主要的埋设方法，埋设设备的底部有几排喷水孔，平行分布于两侧，作业时，每个孔同时向海底喷射出高压水柱，将海底泥沙冲开，形成海缆沟；设备上部有一导缆孔，用来引导电缆(光缆)到海缆沟底部，由潮流将冲沟自动填平，埋设设备由施工船拖曳前进，并通过工作电缆作出各种指令，深海光缆的结构要求很高，光纤设在螺旋形的u形槽塑料骨架中，槽内填满油膏或弹性塑料体形成纤芯，纤芯周围用高强度的钢丝绕包，在绕包过程中要把所有缝隙都用防水材料填满，再在钢丝周围绕包一层铜带并焊接搭缝，使钢丝和铜管形成一个抗压和抗拉的联合体，在钢丝和铜管的外面还要再加一层聚乙烯护套。
一旦发现断裂的光缆，出现故障的一端会被深海机器人或抓锚拉升到水面，盘在船甲板的工具上，然后，船员开始将它们重新接起来，这是一项劳神费力的工作，需要准确性，并保持相当的冷静，在巨浪滔天的海上，颠簸不停的船只中修复故障光缆，此时一切将变得更加艰难，由于担心遭到恐怖分子破坏，全世界海底光缆的准确位置一直属于机密。
