如图甲所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间 t 内,充电宝的输出电压 U 、输出电流 I 可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为 R ,则时间 t 内( )
A .充电宝输出的电功率为 UI + I 2 R
B .充电宝产生的热功率为 I 2 R
C .手机电池产生的焦耳热为 t
D .手机电池储存的化学能为 UIt-I 2 Rt
D
【详解】
A .充电宝的输出电压 U 、输出电流 I ,所以充电宝输出的电功率为
A 错误;
BC .手机电池充电电流为 I ,所以手机电池产生的热功率为
而充电宝的热功率应为充电宝的总功率减去输出功率,根据题目信息无法求解, B 、 C 错误;
D .输出的电能一部分转化为手机的化学能,一部分转化为电池的热能,故根据能量守恒定律可知手机电池储存的化学能
W = Uit - I 2 Rt
故 D 正确。
故选 D.
能量守恒定律:
能量守恒中连接体问题的解法:
在两个或两个以上的物体组成的系统中,单独研究其中一个物体时,机械能往往是不守恒的,但对整体来说,机械能又常常是守恒的,所以在这类问题中通常需取整体作为研究对象,再找出其他运动联系来解题。
在判断系统的机械能是否守恒时,除重力、弹力外无其他外力做功,只是系统机械能守恒的必要条件,还需要看系统内力做功的情况。
(1)系统内两个直接接触的物体,如果满足动量守恒和机械能守恒条件,利用两守恒定律是解这类问题的常用方法两物体的运动联系是沿垂直于接触面的分速度相等。
(2)以轻绳相连的两个物体,如果和外界不存在摩擦力做功等问题时,只有机械能在两个物体之间的相互转移,两物体系统机械能守恒。解此类问题的关键是在绳的方向上两物体速度大小相等。
(3)与轻杆相连的物体在绕固定转动轴转动时,两物体的角速度相等。无转动轴时两物体沿杆方向的分速度相等。有摩擦阻力参与过程的能量问题的解法在有摩擦力或介质阻力参与的过程中,机械能不停地向内能转化,但在摩擦力或介质阻力大小不变的情况下,损失的机械能与通过的路程成正比。而在往返运动形式中,通过同一位置时的速率也就不相同,通过同样距离所用时间也不相同。在比较运动时间时,可以通过比较平均速度的大小进而得到时间关系。
登录并加入会员可无限制查看知识点解析