Question

10．圖1是某手機(jī)充電示意圖及簡(jiǎn)化電路圖．如表是充電過(guò)程中某些時(shí)段相關(guān)數(shù)據(jù)

充電時(shí)間	A階段 0-5min	B階段 5min-10min	…	D階段 80min-85min
數(shù)據(jù)線兩端電壓U/V	5.0	4.5	…	5.0
流經(jīng)數(shù)據(jù)線的電流I/A	4.4	4.0	…
數(shù)據(jù)線和手機(jī)的總功率P/W	22.0	18.0	…	2.5

（1）求0-10min數(shù)據(jù)線和手機(jī)消耗的總電能．
（2）求D階段流經(jīng)數(shù)據(jù)線的電流．
（3）充電過(guò)程中數(shù)據(jù)線阻值可認(rèn)為不變，分析數(shù)據(jù)線在A、D哪段時(shí)間產(chǎn)生的熱量多．
（4）智能手機(jī)的“近場(chǎng)通訊”、“藍(lán)牙”功能分別使用1.356×10⁷Hz、2.4×10⁹Hz這兩個(gè)波段的電磁波進(jìn)行通訊（如圖2）．
近場(chǎng)通訊、藍(lán)牙使用的電磁波
①都是無(wú)線電波
②都能在真空傳播
③真空中傳播的速度一樣大
④藍(lán)牙的波長(zhǎng)比近場(chǎng)通訊的大
上述哪些說(shuō)法是正確的①②③．（選填序號(hào)）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)W=Pt算出0-10min數(shù)據(jù)線和手機(jī)消耗的總電能；
（2）根據(jù)I=$\frac{P}{U}$算出D階段流經(jīng)數(shù)據(jù)線的電流；
（3）根據(jù)Q=I²Rt分析數(shù)據(jù)線在A、D哪段時(shí)間產(chǎn)生的熱量；
（4）①根據(jù)無(wú)線電波的頻率范圍判斷近場(chǎng)通訊、藍(lán)牙是否屬于無(wú)線電波；
②電磁波可以在真空中傳播；
③電磁波的傳播速度為一定值；
④根據(jù)c=λf判斷波長(zhǎng)的關(guān)系．

解答 解：（1）A階段0-5min消耗的電能：
W_A=P_At_A=22W×5×60s=6600J；
B階段5min-10min消耗的電能：
W_B=P_Bt_B=18W×5×60s=5400J；
0-10min數(shù)據(jù)線和手機(jī)消耗的總電能：
W=W_A+W_B=6600J+5400J=12000J；
（2）D階段流經(jīng)數(shù)據(jù)線的電流：
I_D=$\frac{{P}_{D}}{{U}_{D}}$=$\frac{2.5W}{5V}$=0.5A；
（3）充電過(guò)程中數(shù)據(jù)線阻值不變，t_A=t_D，I_A＞I_D，根據(jù)焦耳定律Q=I²Rt可知，Q_A＞Q_D，所以A段產(chǎn)生的熱量多．
（4））①無(wú)線電波的范圍為10⁶Hz～10¹²Hz，“近場(chǎng)通訊”、“藍(lán)牙”功能分別使用1.356×10⁷Hz、2.4×10⁹Hz，在無(wú)線電波的范圍內(nèi)，故它們都是電磁波．故①正確；
②“近場(chǎng)通訊”、“藍(lán)牙”都是電磁波，電磁波可以在真空中傳播；故②正確；
③電磁波的傳播速度為一定值，都為3×10⁸m/s，故③正確；
④根據(jù)c=λf知λ與f成反比，因?yàn)椤八{(lán)牙”頻率高，故藍(lán)牙波長(zhǎng)短，故④錯(cuò)誤．
答：（1）0-10min數(shù)據(jù)線和手機(jī)消耗的總電能為12000J．
（2）D階段流經(jīng)數(shù)據(jù)線的電流為0.5A．
（3）充電過(guò)程中數(shù)據(jù)線阻值不變，數(shù)據(jù)線在A段時(shí)間產(chǎn)生的熱量多．
（4）①②③．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電能、電流、產(chǎn)生熱量的計(jì)算以及電磁波的傳播，是一道綜合題，難度不是很大．