Question

13．如圖所示的是某種手機(jī)電池上的文字說(shuō)明，請(qǐng)仔細(xì)閱讀，并根據(jù)所給數(shù)據(jù)求解以下列問題：
（1）該電池的電動(dòng)勢(shì)及所儲(chǔ)存的最大電能是多大？
（2）如果采用4.2V的電壓對(duì)其充電，3.5小時(shí)可以充滿，充電電流多大？充電效率多高？
（3）如果利用此電池驅(qū)動(dòng)玩具電動(dòng)機(jī)，恰好能使一個(gè)額定電壓3.2V、額定電流0.4A、內(nèi)電阻為0.5Ω的電動(dòng)機(jī)正常工作，整個(gè)回路的發(fā)熱功率多大？

Answer 1

分析 （1）從銘牌上可以看出，該電池的電動(dòng)勢(shì)和電量，根據(jù)公式W=qU可求所儲(chǔ)存的電能．
（2）根據(jù)電量公式q=It求充電電流，由電池所儲(chǔ)存的最大電能與充電時(shí)所提供的總電能之比求解．
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電池的內(nèi)阻，再由功率公式求解．

解答 解：（1）從銘牌上可以看出，該電池的電動(dòng)勢(shì)為：E=3.7V，電量為：q=1400mA•h=1.4A×3600s=5040C
電池所儲(chǔ)存的電能為：E_電=qU=5040×3.7J=18648J
（2）由q=It得：充電電流為：I=$\frac{q}{t}$=$\frac{5040}{3.5×3600}$A=0.4A
充電時(shí)向電池輸送的電能為：W=UIt=4.2×0.4×3.5×3600J=21168J
故充電效率為 η=$\frac{{E}_{電}}{W}$×100%=$\frac{18648}{21168}$×100%≈88%
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律得電池的電阻為：r=$\frac{E-U}{I}$=$\frac{3.7-3.2}{0.4}$Ω=1.25Ω
設(shè)電動(dòng)機(jī)的電阻為R，則整個(gè)回路的發(fā)熱功率為：P=I²（R+r）=0.4²×（0.5+1.25）W=0.28W
答：
（1）該電池的電動(dòng)勢(shì)是3.7V，所儲(chǔ)存的最大電能是18648J．
（2）充電電流是0.4A，充電效率是88%．
（3）整個(gè)回路的發(fā)熱功率是0.28W．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要學(xué)會(huì)認(rèn)識(shí)用電器的銘牌，解題過程中要注意單位的換算，要明確電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)其電路是非純電阻電路，歐姆定律不成立．