Question

13．一节某品牌的新普通5号干电池，在做放电实验时，可直接给电阻为5欧的小灯泡供电，使小灯泡连续工作75分种，此后干电池基本失效．现用这一品牌的新普通5号干电池4节，给玩具小火车供电，可使小火车连续开行0.5时，计算：
（1）一节干电池能提供电能．
（2）小火车消耗的电功率．

Answer 1

分析 （1）已知电池的工作电压和灯泡的电阻，以及工作时间，根据公式W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可求电池能提供的电能；
（2）已知电池的电能和玩具火车的工作时间，根据公式P=$\frac{W}{t}$可求玩具火车的电功率．

解答 解：（1）电池能提供的电能：
W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t=$\frac{（1.5V）^{2}}{5Ω}$×75×60s=2025J，
（2）4节干电池能提供的电能：
W′=W×4=2025J×4=8100J，
玩具火车的电功率：
P=$\frac{W′}{t′}$=$\frac{8100J}{0.5×3600s}$=4.5W．
答：（1）一节干电池能提供电能为2025J．
（2）小火车消耗的电功率为4.5W．

点评 本题考查消耗电能和电功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，解题过程中注意单位的换算（用国际单位）．