题文

2010年诺贝尔物理学奖被授予发现石墨烯的两位俄裔科学家。石墨烯被证实是世界上已经发现的最薄、最坚硬的物质，它的导电性能好、导热性能强，熔点超过3000℃。你认为用石墨烯做成的导线________ （选填“能”或“不能”）用来做保险丝。科学实验表明：如果将一张和食品保鲜膜一样薄的石墨烯薄片覆盖在一只杯子上，然后试图用一支削尖的铅笔戳穿它，那么需要一头大象站在铅笔上，才能戳穿只有保鲜膜厚度的石墨烯薄层。若铅笔尖的横截面积为1×10-7m2，一头大象的质量为3000kg，铅笔的质量忽略不计，则这种保鲜膜厚度的石墨烯薄层所能承受的最大压强约为________ Pa。

题型：填空题  难度：中档

答案

不能；3×1011

据专家权威分析，试题“2010年诺贝尔物理学奖被授予发现石墨烯的两位俄裔科学家。石墨烯..”主要考查你对  压强的大小及其计算，导体，绝缘体  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

压强的大小及其计算导体，绝缘体

考点名称：压强的大小及其计算

• 计算公式：
  P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米²，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米²。

• 对压强公式的理解：
  1．此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
  
  2．此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m²。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m²时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。
  
  3．一张报纸平放时对桌子的压强约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为1．5×10⁴Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1．5× 10⁴N。
  
  4．公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。
  
  5．公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。
  
  6.  由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。
  
  巧用求柱体压强：
    将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强，所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式就给解这类题带来很大方便。
  例1如图所示，两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3：1，高度相同，则它们对水平地面的压强之比为（   ）
  
  A．3：1B．1：3C．1：1D．9：l
  解析：本题是分析圆柱体的压强，可直接利用公式进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同，所以压强相同，选项C正确。
  答案：C
  

考点名称：导体，绝缘体

• 定义：
  （1）容易导电的物体叫做导体，例如：石墨、人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液；
  
  （2）不容易导电的物体叫做绝缘体，例如：橡胶、玻璃、塑料等；
  
  （3）导体和绝缘体在一定条件下可以相互转化。

• 导体和绝缘体的比较：
  

  	导体	绝缘体
  导电能力	容易导电	不容易导电
  原因	有大量的自由电荷	电荷几乎都被束缚在原子的范周内
  常见材料	金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等	玻璃、橡胶、陶瓷、塑料、油等
  用途	输电线等	电器外壳等

• 导体容易导电，绝缘体不容易导电的原因：
  (1)导体容易导电是冈为导体中有大量的自由电荷，它们受原子核的束缚力很小，能够从导体的一个部分移到另一个部分；
  
  (2)绝缘体中，电荷几乎都束缚在原子的范围之内，不能从绝缘体的一个部分移到另一个部分。

• 半导体：
     半导体材料的导电能力介于导体和非导体之间，比导体差、比非导体强，具有一些特殊的物理性质，温度、光照、杂质等因素都对它的性能有很大影响。常见的半导体材料有硅、锗和砷化镓等。用半导体材料可以制造半导体二极管、二三极管和集成电路等多种半导体元件。
  (1)半导体二极管具有单向导电性，即只允许电流由一个方向通过元件。
  
  (2)半导体三极管可以用来放大电信号。
  
  (3)应用：
  ①太阳能电池：当光照到某些半导体时，在半导体内会产生电流。太阳能电池是一种不用燃料、不污染环境、对人类健康无害的电源。
  ②条形码扫描仪：条形码扫描仪由发光二极管、光敏二极管等元件构成。当发光二极管照射条形码时，光敏二极管便测量被条形码反射回来的光，并将光信号变为电信号，电脑则依据获取的电信号进行分析、检测物品。条形码扫描仪广泛应用于商业、邮政、交通等领域：
  ③微处理器：微处理器集成了成千上万个半导体元件。
  ④机器人：机器人内有由大量半导体元件构成的电路.智能机器人将成为工业生产活动的好帮手。
  
  超导体：