Question

【題目】小明一家今年回陜北老家過年，在車上，小明拿著爸爸的手機不停地拍著照片，記錄沿途美麗的雪景，到了老家，一下車，小明心想：我要從院外一直拍到家里（室內），記下這濃濃的年味，可是剛拍到院子里，手機就沒電關機了，可他印象中下車時手機還有30%的電量，這時爸爸過來說：我手機用了快3年了電池不行了，而且外面溫度這么低，電池的電量下降的會更快，所以就沒電關機了，小明想：電池的電量與使用時間和溫度有關系嗎？

開學后，在老師的幫助下做了如下實驗：電量就是電池容量，是指電池在25℃時存儲電量的大小。電池容量的單位是“Ma．h”，中文名稱是毫安時（還有另個單位“Ah”，中文名是安時，1Ah＝1000mAh）

猜想一：電池容量與使用時間有關

猜想二：電池容量與溫度有關

（1）小明借來媽媽前幾天剛買的新手機和爸爸的舊手機，在相同的環境溫度下給它們都充滿電，同時開始播放同一部電影，1.5個小時過后，新手機剩余電量85%，舊手機剩余電量41%．于是他得出結論：在溫度相同時，電池使用時間越長，電池容量越小，你認為這一結論對嗎？_____（填“對”或“不對”）為什么？_____

（2）小明想拆下手機電池進行猜想二的實驗，但發現無法拆卸，于是找來家里強光手電筒上的充電電池，如圖所示：

a．充電電池充電時，將電能轉化為_____能：理想情況下，一節這種電池充滿電所存儲的電能為_____

b．小明分別在25℃、5℃、﹣5℃、﹣15℃下進行實驗。充放電在同一溫度下進行，充電：利用原廠充電器充電，直到指示燈熄滅，表示充滿：放電：利用手電筒燈泡放電，直到燈泡熄滅，為了縮短實驗時間，將燈泡調至強光擋（10W）進行放電。（實驗過程中，電池的使用時間相對于整個電池壽命中的使用時間可以忽略）25℃（室溫）直接進行充放電，記錄充電和放電時間：5℃、﹣5℃、﹣15℃利用冰箱提供，改造手電筒，將電池和燈泡通過導線分開連接，電池部分在冰箱內部燈泡部分在冰箱外部（原理如上圖所示），分別記錄三個溫度下充電時間和放電時間。數據如下表所示：

溫度t/℃	充電時間t/h	放電時間t/h
25	6.66	1.55
5	5.67	1.29
﹣5	5.07	1.16
﹣15	4.48	1.03

小明通過_____反映電池容量大小，分析表中數據可以得出的結論是_____

（3）小明聯想到國家近年大力推廣的電動汽車，在冬季使用時是否也存在同樣的問題呢？查閱資料后，小明發現確實如此，為了提高電池容量，從而提高電動汽車的續航能力。請你根據猜想二提出一個改進意見________。

Answer 1

【答案】不對 沒有控制電池的容量相同 化學 55944J 放電時間 溫度越低電池容量越小 在電池周圍加電熱裝置

【解析】

（1）根據控制變量法，要控制兩手機的電池容量相同，才能得出：在溫度相同時，電池使用時間越長，電池容量越小，故他這一結論不對；

（2）充電電池充電時，消耗電能，產生化學能，將電能轉化為化學能：

由圖可知，理想情況下，一節這種電池充滿電所存儲的電能為：W＝UIt＝3.7V×4200×10-3A×3600s＝55944J；

根據題意，利用手電筒燈泡放電，直到燈泡熄滅，故小明通過放電時間反映電池容量大小；縱向分析表中數據可知，溫度越低，燈泡放電時間越短，故得出的結論是：溫度越低電池容量越小；

（3）因溫度越高電池容量越大，故為了提高電池容量，從而提高電動汽車的續航能力，可在電池周圍加電熱裝置。