Question

【题目】石墨烯具有非常好的热传导性能。纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300W/mK，是目前为止导热系数最高的碳材料，铜的导热系数常温下才400W/mK。石墨烯具有非常良好的光学特性，看上去几乎是透明的。石墨烯是己知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，可以弯曲，石墨烯的结构非常稳定，石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形。

2018年，22岁中国科学家——曹原，因为石墨烯正式成为了“2018年度世界十大科学家之首”。22岁的少年曾提出问题，却被很多的科学家无视，他的坚持，最后得到结果“两层石墨烯，旋转到特定的‘魔法角度’1.1°叠加之后，零阻力的材料得出来了，可以在常温下实现超导”。请根据上述材料，回答下列问题：

（1）石墨烯是一种导体，零阻力是指________为零，这种现象叫做超导现象。

（2）曹原研究的超导石墨烯最适合用来制作________

A.电动机内部导线 B.保险丝 C.电炉丝 D.电热毯内部导线

（3）用超导石墨烯制作成电缆输电可以大大降低能量损耗，己知从A地到B地输电导线长为10km，此导线电阻1Ω/km，输电电流为200A，若用超导石墨烯代替输电导线，输电10min可节约________电能。

Answer 1

【答案】电阻 A 2.4×108J

【解析】

本题考查超导材料、新型材料

(1)[1]电阻是指导体对电流的阻碍作用，而超导现象是导体的电阻变为零，那么导体对电流的阻碍作用为零，即电阻为零。

(2)[2]因为超导材料的电阻为零，电流热效应就不会发挥作用了，故利用电流的热效应来工作的保险丝、电炉丝、电热毯内部导线都不能采用超导材料，而电动机内部导线用超导材料，可避免电流热效应带来的能耗，从而提高电动机制输出效率，所以A符合题意

(3)[3]由题意知，A、B段输电导线的电阻

R=10km×1Ω/km=10Ω

输电10min节约的电能