物理-电流定义式I=Q-t与电量单位mAh的计算、能量转化方向

考点:科学推理 / 物理-电流定义式I=Q/t与电量单位mAh的计算、能量转化方向

问法模型:给出两个电池的容量与剩余百分比、充电电流,问充电结果与充电时间 → 先用电量(容量×百分比)比较判断能否充满,再用t=Q/I估算时间,并核对能量转化方向

推理链

  1. 第1步:从题干提取前提——充电宝’20000mAh,5V’剩余45%,手机电池’4200mAh,5V’剩余55%,充电电流2A,且两者电压均为5V
  2. 第2步:明确mAh是电量单位,剩余电量=标称容量×百分比:充电宝剩余=20000×45%=9000mAh,手机需补充电量=4200×(1-55%)=1890mAh
  3. 第3步:比较电量——1890mAh远小于9000mAh,充电宝不仅能充满手机还有大量剩余,故’恰好充满’(A)与’不能充满’(B)均不成立
  4. 第4步:由电流定义I=Q/t变形得t=Q/I=1890mAh÷2000mA≈0.945小时,即约1小时,C成立
  5. 第5步:核对能量方向——充电宝对外供电是其内部电池放电过程,为化学能转化为电能,D所述’电能转化为化学能’是充电过程的方向,故D错误

最快解法:⚡ 公式法+排除法:先算9000mAh与1890mAh的电量比较,秒杀A、B;D能量方向明显写反,直接排除;再用t=Q/I=1890mAh÷2A≈1小时锁定C

易错点

  • ⚠ 忽略百分比电量,直接拿4200mAh或20000mAh的标称容量做比较或计算
  • ⚠ 忘记单位换算2A=2000mA,导致时间算错(如得出0.945分钟或错误数量级)
  • ⚠ 能量转化方向搞反:充电宝供电(放电)是化学能→电能,只有给充电宝充电时才是电能→化学能

母题抽象

🧩 当题干出现’电池容量mAh+剩余百分比+充电电流’特征时,先用电量=容量×百分比比较判断能否充满,再用t=Q/I估算时间,最后核对能量转化方向即可

同类特征:20000mAh,5V、充电宝显示电量45%、手机显示电量55%、充电电流2A、mAh电量单位、充足电需要的时间

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题干

一款手机充电宝标有“20000mAh,5V”的字样,某手机电池的容量为“4200mAh,5V”。当上述的充电宝显示电量为45%时,对电量显示为55%的上述手机进行充电。充电时电流为2A,则        。

选项

  • A. 充电宝恰好能把手机充足电
  • B. 充电宝不能将手机充足电
  • C. 手机充足电需要的时间约为1小时 ✅
  • D. 充电宝供电时是将电能转化为化学能

官方解析

mAh为电量单位,充电宝剩余电量为,手机充满电需要的电量为,远远小于充电宝剩余电量,故充电宝不仅可以把手机电池的电量充满,还会有电量剩余,故A、B两项错误;根据电流定义公式可知,充电时间,故手机充满电需要的时间约为1小时,C项正确;充电宝供电是化学能转变为电能的过程,D项错误。

故正确答案为C。

给定材料

(无)