Question

科學家證實石墨烯是世界上已經發現的最薄、最堅硬的物質，它的導電性能好、導熱性能強，熔點超過3000℃．你認為用石墨烯做成的導線    （選填“能”或“不能”，下同）用來做保險絲；    用來做高壓輸電線．科學實驗表明：如果將一張和食品保鮮膜一樣薄的石墨烯薄片覆蓋在一只杯子上，然后試圖用一支削尖的鉛筆戳穿它，那么需要一頭大象站在鉛筆上，才能戳穿只有保鮮膜厚度的石墨烯薄層．若鉛筆尖的橫截面積為1×10^-7m²，一頭大象的質量為3000kg，鉛筆的質量忽略不計，則這種保鮮膜厚度的石墨烯薄層所能承受的最大壓強約為    Pa．（g取10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：保險絲需用電阻率大、熔點低的材料．高壓輸電線需用抗拉性好、導電性能好的材料．
已知鉛筆尖的橫截面積和站在鉛筆尖上一頭大象的質量，根據公式 P=可求坦克對氣袋的壓強．
解答：解：石墨烯熔點高不能用來做保險絲，但它堅硬、導電性能好、導熱性能強、熔點高，可以用來做高壓輸電線．
∵大象的質量為3000kg，g取10N/kg
∴F=G=mg=3000kg×10N/kg=30000N．
又∵s=1×10^-7m²，
∴由壓強計算公式得：P_石墨===3×10¹¹Pa．
故答案為：不能；能；3×10¹¹
點評：此題考查石墨烯材料的應用，要根據石墨烯材料的性能來確定它的應用范圍；考查壓強的計算，關鍵是知道在水平地面上壓力等于物體重力．