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电功率-电池电功计算
1．一块3.6V锂电池上标有“900mA h（提示：能在900mA电流下工作1小时）”的字样。若手机的工作电流为7.5mA，则这块锂电池充满电后可供手机工作 　 　h。手机是通过 　 　传递信息的。
2．某笔记本电脑的电池容量为7800mAh，输出电压为15V，充满电后，若工作时的平均电流为1.5A。那么电池充满电后，最多对外做 　 　J，可让该电脑连续工作 　 　h。
3．某智能手机的工作电压为3.7V，电池容量是4800mA h，充满电后，可以待机20天，或者播放视频16h。该手机待机时的电流是 　 　A，播放视频时的功率是 　 　W。
4．张薇的爸爸最近买了最新款HUAWEI/华为P20Pro极光闪蝶色手机，细心观察的张薇发现手机电池上标有“电压3.7V，容量3500mAh”的字样，则它充满电后存储的电能为 　 　J，经查，该手机的待机电流为20mA，则该手机最长待机时间为 　 　h。
5．扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器，如图甲所示。机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。
表一：
额定工作电压 12V 额定功率 36W
电池容量 2500mA h 工作噪音 ≤50dB
请根据上文回答以下问题：
（1）该机器人正常工作时的电流为 　 　A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为 　 　min。
（2）光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件。图乙为某光敏电阻的控制电路，电源电压U0恒定，RG为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，R0为定值电阻。当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时，电压表的示数分别为6V和3V，则R0＝　 　Ω。
6．如图所示，观察手机锂电池铭牌数据可知，该电池的输出电压为 　 　V，充电过程中若手机电池储存的能量是充电所消耗电能的80%，用一个标有“输出5V 2A”的充电器，将这块手机电池从零电量到充满，需要时间 　 　s。
7．随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭，扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电灯诸多智能功能，如图所示是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：
项目 指标参数
工作电压 15V
功率 30W
电池容量 2000mAh
（1）机器人吸尘器吸尘时的工作电流为　 　A。
（2）电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000mA，能持续供电1小时。若充满电后，电池容量的90%用于扫地，则可供机器人持续正常工作　 　h。
（3）机器人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电。剩余电池容量的40%用于克服阻力做功，克服阻力所做的功是　 　J。
8．插电式混合动力汽车百公里平均油耗约1.7升。它有两种动力系统，汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的消耗。两种动力系统也可独立工作。只有汽油机工作时，与一般的汽车相同；只使用电力时，由电动机提供动力。如表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能（储存电能的本领是表示电池容量的另一方式），该汽车匀速行驶时受到的阻力为1440N，求：
电池容量 44kW h
充电电压 220V
充电电流 20A
输出电压 150V
（1）混动汽车相比于传统汽车的优点是 　 　。
（2）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间？
（3）蓄电池充满电后，仅由电动机提供动力，电能转化为机械能的效率为80%，汽车匀速持续行驶的最大距离是多少km？
（4）假设汽车受到的阻力不变，仅由汽油机提供动力，汽油的热值为5.0×107J/L（焦/升），汽油机的效率为24%，汽车匀速行驶100km的油耗是多少升。
电功率-电池电功计算
参考答案与试题解析
1．一块3.6V锂电池上标有“900mA h（提示：能在900mA电流下工作1小时）”的字样。若手机的工作电流为7.5mA，则这块锂电池充满电后可供手机工作 　120　h。手机是通过 　电磁波　传递信息的。
【分析】由公式W＝UIt可计算出手机能储存的电能，由电流定义式I＝变形后可计算手机的工作间，手机是通过电磁波传递信息的。
【解答】解：该手机电池可储存的电能：W＝UIt＝3.6V×900×10﹣3A×3600s＝11664J；
若手机的工作电流为7.5mA，则这块锂电池充满电后可供手机工作的时间：t′＝＝＝120h；
手机是通过电磁波传递信息的。
故本题答案为：120；电磁波。
【点评】本题考查电功公式和电流定义式的灵活运用，属于基础题。
2．某笔记本电脑的电池容量为7800mAh，输出电压为15V，充满电后，若工作时的平均电流为1.5A。那么电池充满电后，最多对外做 　4.212×105　J，可让该电脑连续工作 　5.2　h。
【分析】由W＝UIt计算电池充满后最多可对外做功的大小；根据电池容量和工作时的电流利用I＝计算可持续工作的时间。
【解答】解：笔记本电脑电池充满电后，最多可对外做功：W＝UIt＝15V×7800×10﹣3A×3600s＝4.212×105J，
笔记本电脑电池容量Q＝780mAh，工作时的平均电流为Ⅰ＝1.5A＝1500mA，
由I＝可得工作时间：t＝＝＝5.2h。
故答案为：4.212×105；5.2。
【点评】本题考查电功公式以及电流定义式的灵活运用。
3．某智能手机的工作电压为3.7V，电池容量是4800mA h，充满电后，可以待机20天，或者播放视频16h。该手机待机时的电流是 　0.01　A，播放视频时的功率是 　1.11　W。
【分析】知道电池的容
量，根据W＝UIt＝UQ求出电流做的功即为储存的电能；由W＝UIt变形公式解得手机看视频时间；由P＝UI解得播放视频时的功率。
【解答】解：电池储存的电能：W＝UIt＝3.7V×4800×10﹣3A×3600s＝63936J；
手机待机时的电流：I′＝＝＝0.01A；
播放视频时的功率：p＝＝＝1.11W。
故答案为：0.01；1.11。
【点评】本题考查了手机电池充满电后储存电能的计算以及公式W＝UIt的应用，关键是明白手机电池容量的含义。
4．张薇的爸爸最近买了最新款HUAWEI/华为P20Pro极光闪蝶色手机，细心观察的张薇发现手机电池上标有“电压3.7V，容量3500mAh”的字样，则它充满电后存储的电能为 　46620　J，经查，该手机的待机电流为20mA，则该手机最长待机时间为 　175　h。
【分析】由电池铭牌“电压3.7V，容量3500mA h”，根据W＝UIt可求出电池充满电后存储的电能；
根据电流I＝可求出该手机最长待机时间。
【解答】解：电池充满电后存储的电能W＝UIt＝3.7V×3500×10﹣3A×3600s＝46620J；
该手机最长待机时间t＝＝＝175h。
故答案为：46620；175。
【点评】本题主要考查电功公式的应用，电流定义式的应用，其中理解容量3500mA h是表示电流与时间的乘积是解题的关键。
5．扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器，如图甲所示。机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。
表一：
额定工作电压 12V 额定功率 36W
电池容量 2500mA h 工作噪音 ≤50dB
请根据上文回答以下问题：
（1）该机器人正常工作时的电流为 　3　A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为 　40　min。
（2）光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件。图乙为某光敏电阻的控制电路，电源电压U0恒定，RG为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，R0为定值电阻。当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时，电压表的示数分别为6V和3V，则R0＝　6　Ω。
【分析】（1）知道额定电压和额定功率，根据P＝UI求出机器人正常工作时的电流；先算出消耗的电池容量，再利用t＝求出连续正常工作的最长时间；
（2）利用R0与RG串联，电流相等，电源电压相等的条件，可以列出当RG＝6Ω和RG＝18Ω时的两个关系式，然后联立可求解出定值电阻R0的阻值。
【解答】解：（1）由P＝IU得，机器人正常工作时的电流：I＝＝＝3A；
机器人充满电的电能：W＝UIt＝12V×2500×10﹣3A×3600s＝1.08×105J；
机器人连续正常工作所需要的电能：W1＝（1﹣20%）W＝80%×1.08×105J＝8.64×104J；
机器人连续正常工作的最长时间：t＝＝＝2400s＝40min；
（2）由电路图可知，光敏电阻RG与定值电阻R0串联，电压表测定值电阻的电压，当光敏电阻RG1＝6Ω时，电压表示数U1＝6V，光敏电阻RG两端的电压UG1＝U0﹣U1，
此时电路中的电流：I1＝＝＝，即：＝.....①；
当光敏电阻RG2＝18Ω时，电压表示数U2＝3V，光敏电阻两端的电压UG2＝U0﹣U2，
此时电路中的电流：I2＝＝＝，即：＝......②；
联立①②可解得：U0＝12V，R0＝6Ω。
故答案为：（1）3；40；（2）6。
【点评】本题考查串联电路特点、电功率公式、电功公式、欧姆定律的灵活运用，有一定难度。
6．如图所示，观察手机锂电池铭牌数据可知，该电池的输出电压为 　3.7　V，充电过程中若手机电池储存的能量是充电所消耗电能的80%，用一个标有“输出5V 2A”的充电器，将这块手机电池从零电量到充满，需要时间 　8325　s。
【分析】由图可知电池的输出电压3.7V，电池容量为5000mAh；根据公式W＝UIt求得电池充满电储存的电能，充电过程中若手机电池储存的能量是充电所消耗电能的80%，据此计算出充电消耗的电能；由公式P＝UI求得充电器的充电功率，根据P＝计算出充电时间。
【解答】解：由图可知电池的输出电压3.7V，电池容量为5000mAh；
电池充满电储存的电能为：W＝UIt＝3.7V×5000×10﹣3A×3600s＝66600J，
根据题意可知，充电消耗的电能：W总＝＝＝83250J；
充电器的充电功率：P＝U′I′＝5V×2A＝10W；
充满电所需时间为：t′＝＝＝8325s。
故答案为：3.7；8325。
【点评】本题通过手机电池考查电功公式、电功率公式及其变形的灵活运用，能从图中获取有用信息是解题的关键。
7．随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭，扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电灯诸多智能功能，如图所示是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：
项目 指标参数
工作电压 15V
功率 30W
电池容量 2000mAh
（1）机器人吸尘器吸尘时的工作电流为　2　A。
（2）电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000mA，能持续供电1小时。若充满电后，电池容量的90%用于扫地，则可供机器人持续正常工作　0.9　h。
（3）机器人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电。剩余电池容量的40%用于克服阻力做功，克服阻力所做的功是　4320　J。
【分析】（1）知道机器人吸尘器吸尘时的工作电压和功率，根据P＝UI求出工作电流；
（2）根据效率公式求出用于扫地的电荷量，根据I＝求出机器人持续正常工作的时间；
（3）根据W＝UIt求出蓄电池充满电后储存的电能，根据效率公式求出自动返回充电时剩余的电能，再根据效率公式求出克服阻力所做的功。
【解答】解：（1）机器人吸尘器吸尘时的工作电流：
I＝＝＝2A；
（2）电池充满电后储存的电能用于扫地的电荷量：
Q＝Q总η＝2000mAh×90%＝1800mAh，
由I＝可得，机器人持续正常工作的时间：
t＝＝＝0.9h；
（3）蓄电池充满电后储存的电能：
W＝UIt＝15V×2000×10﹣3A×3600s＝108000J，
充电时剩余的电能：
W′＝Wη1＝108000J×10%＝10800J，
克服阻力所做的功：
W″＝W′η2＝10800J×40%＝4320J。
故答案为：（1）2；（2）0.9；（3）4320。
【点评】本题考查了电功率公式、电流的定义式、电功公式、效率公式的综合应用，理解电池容量的含义和效率公式的应用是关键。
8．插电式混合动力汽车百公里平均油耗约1.7升。它有两种动力系统，汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的消耗。两种动力系统也可独立工作。只有汽油机工作时，与一般的汽车相同；只使用电力时，由电动机提供动力。如表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能（储存电能的本领是表示电池容量的另一方式），该汽车匀速行驶时受到的阻力为1440N，求：
电池容量 44kW h
充电电压 220V
充电电流 20A
输出电压 150V
（1）混动汽车相比于传统汽车的优点是 　汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的消耗　。
（2）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间？
（3）蓄电池充满电后，仅由电动机提供动力，电能转化为机械能的效率为80%，汽车匀速持续行驶的最大距离是多少km？
（4）假设汽车受到的阻力不变，仅由汽油机提供动力，汽油的热值为5.0×107J/L（焦/升），汽油机的效率为24%，汽车匀速行驶100km的油耗是多少升。
【分析】（1）根据材料内容分析解答；
（2）利用P＝UI求出充电时的输入功率，利用P＝计算出充电需要的时间；
（3）根据效率公式计算出电动机转化的机械能；利用W＝Fs计算出汽车匀速持续行驶的最大距离；
（4）利用W＝Fs计算出汽车匀速行驶100km牵引力所做的功；
知道汽车牵引力所做的功，根据效率公式计算出汽车尾气燃烧释放的热量；根据Q放
＝Vq计算出汽车匀速行驶100km的油耗。
【解答】解：（1）汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的消耗；
（2）充电时的输入功率：P入＝UI＝220V×20A＝4400W＝4.4kW；
由P＝可知，充电需要的时间：t＝＝＝10h；
（3）蓄电池充满电后，由η＝可知，活动的机械能即牵引力做的功W机械＝Wη＝44×3.6×106J×80%＝1.2672×108J；
汽车匀速行驶时，汽车的牵引力F与阻力f是一对平衡力，则F＝f＝1440N，
由W＝Fs可知，汽车匀速持续行驶的最大距离s＝＝＝8.8×104m＝88km；
（4）汽车匀速行驶100km牵引力所做的功W′＝Fs′＝1440N×100×103m＝1.44×108J；
由η′＝可知，汽油完全燃烧释放的热量：Q放＝＝＝6×108J；
由Q放＝Vq可知，汽车匀速行驶100km的油耗V＝＝＝12L。
答：（1）汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的消耗；
（2）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要10h；
（3）蓄电池充满电后，仅由电动机提供动力，电能转化为机械能的效率为80%，汽车匀速持续行驶的最大距离是88km；
（4）汽车匀速行驶100km的油耗是12升。
【点评】本题考查电功的计算、燃料完全燃烧放热公式的应用、功的计算、二力平衡的应用以及效率公式的灵活运用，是一道综合题，有一定的难度。

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