高考物理一轮复习讲义第51课时　电路的基本概念和规律（教师版）

第十章电路与电能考查档案命题特点情境命题直流电路在日常生活中应用广泛，一些与直流电路有关的设备常被作为命题情景，如家用电器、新能源电动汽车、超级电容器、手机充电等。考查方向高考对本章的考查以实验题为主，偶尔会考查选择题。本章的实验以电路为基础，考查电阻和电阻率的测量方法、多用电表的使用、电源电动势和内阻的测量等。考查学生对实验原理、电路设计、数据处理以及误差分析等知识的理解和应用能力，以及学生的实验探究能力和科学思维能力。第51课时电路的基本概念和规律【复习定位】1.知道电流的概念、定义式及微观表达式。2.理解部分电路欧姆定律及电阻定律。3.会进行串、并联电路分析。4.理解焦耳定律并能区分纯电阻电路和非纯电阻电路。必备知识自主学习对应学生用书P172一、电流1．形成的条件：导体中有eq\o(□,\s\up5(1))自由电荷；导体两端存在eq\o(□,\s\up5(2))电压。2．电流是标量，eq\o(□,\s\up5(3))正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。3．三个表达式：①定义式为eq\o(□,\s\up5(4))I＝eq\f(q,t)；②决定式为I＝eq\f(U,R)；③微观表达式为I＝neSv。二、电阻、电阻定律1．电阻：反映了eq\o(□,\s\up5(5))导体对电流阻碍作用的大小。表达式为R＝eq\f(U,I)。2．电阻定律：同种材料的导体，其电阻R跟它的eq\o(□,\s\up5(6))长度l成正比，与它的eq\o(□,\s\up5(7))横截面积S成反比；导体的电阻还与构成它的材料以及温度有关。表达式为R＝ρeq\f(l,S)。3．电阻率(1)物理意义：反映导体的eq\o(□,\s\up5(8))导电性能，是导体材料本身的属性。(2)电阻率与温度的关系：金属的电阻率随温度的升高而eq\o(□,\s\up5(9))增大；负温度系数半导体的电阻率随温度的升高而eq\o(□,\s\up5(10))减小。三、部分电路欧姆定律及其应用1．内容：导体中的电流跟导体两端的eq\o(□,\s\up5(11))电压成正比，跟导体的eq\o(□,\s\up5(12))电阻成反比。2．表达式：I＝eq\f(U,R)。3．适用范围：适用于金属导电和电解液导电的纯电阻电路，不适用于气态导体或半导体元件。4．导体的伏安特性曲线(I-U图线)(1)比较电阻的大小：图线的斜率k＝eq\f(ΔI,ΔU)＝eq\f(I,U)＝eq\f(1,R)，图中R1eq\o(□,\s\up5(13))＞(选填“＞”“＜”或“＝”)R2。(2)线性元件：伏安特性曲线是过原点的直线的电学元件。(3)非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件。四、串、并联电路的特点串联并联电流I＝eq\o(□,\s\up5(14))I1＝I2＝…＝InI＝eq\o(□,\s\up5(15))I1＋I2＋…＋In电压U＝eq\o(□,\s\up5(16))U1＋U2＋…＋UnU＝eq\o(□,\s\up5(17))U1＝U2＝…＝Un电阻R＝eq\o(□,\s\up5(18))R1＋R2＋…＋Rneq\f(1,R)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)＋…＋eq\f(1,Rn)功率分配eq\f(P1,R1)＝eq\f(P2,R2)＝…＝eq\f(Pn,Rn)P1R1＝P2R2＝…＝PnRn五、电功率、焦耳定律1．电功：电路中eq\o(□,\s\up5(19))静电力移动电荷做的功。表达式为W＝qU＝eq\o(□,\s\up5(20))UIt。2．电功率：单位时间内电流做的功。表示电流做功的eq\o(□,\s\up5(21))快慢。表达式为P＝eq\f(W,t)＝eq\o(□,\s\up5(22))UI。3．焦耳定律：电流通过导体产生的eq\o(□,\s\up5(23))热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。表达式为eq\o(□,\s\up5(24))Q＝I2Rt。4．热功率：电流通过导体发热的功率。表达式为P热＝I2R。注意在任何电路中，计算电功都可以用W＝UIt，计算电热都可以用Q＝I2Rt。1．判断正误。(1)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。(√)(2)由R＝eq\f(U,I)知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比。(×)(3)根据I＝eq\f(q,t)，可知I与q成正比。(×)(4)由ρ＝eq\f(RS,l)知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比。(×)(5)公式W＝eq\f(U2,R)t＝I2Rt，只适用于纯电阻电路。(√)2．(2022·江苏卷)如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝2Ω，R4＝4Ω，电源电动势E＝12V，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是(A)A．R1 B．R2C．R3 D．R4解析由题图可知R3与R4串联后与R2并联，再与R1串联。并联电路部分的电阻为R并＝eq\f(R2(R3＋R4),R2＋R3＋R4)＝2Ω，R1与R并串联，R1＝R并，则R1的功率与另外三个灯泡的功率之和相等，故四个灯泡中功率最大的是R1，故选项A正确。关键能力阶梯突破对应学生用书P174考点一对电流的理解和计算1．应用I＝eq\f(q,t)计算时应注意：若导体为电解液，因为电解液里的正、负离子移动方向虽然相反，但形成的电流方向相同，故q为正、负离子带电荷量的绝对值之和。2．利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题时，应采用以下基本思路：设柱体微元的长度为L，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为e，电荷定向移动的平均速率为v，则(1)柱体微元中的总电荷量q＝nLSe。(2)电荷通过横截面的时间t＝eq\f(L,v)。(3)电流的微观表达式I＝eq\f(q,t)＝nevS。【例1】(2025·山东淄博阶段考试)阿秒(as)光脉冲是一种发光持续时间极短的光脉冲，如同高速快门相机，可用以研究原子内部电子高速运动的过程。已知1as＝10-18s，电子所带电荷量为1.6×10-19C，氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动的等效电流约为1×10-3A。目前阿秒光脉冲的最短时间为43as，电子绕氢原子核一周的时间约为该光脉冲时间的(B)A．2.8倍 B．3.7倍C．4.2倍 D．5.5倍解析根据电流定义式可得I＝eq\f(e,T)，可得电子绕氢原子核一周的时间为T＝eq\f(e,I)，则有eq\f(T,t)＝eq\f(1.6×10-19,1×10-3×43×10-18)≈3.7，故选B。【例2】(2024·河北保定联考)如图所示，一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，自由电子的质量为m、电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为(C)A．eq\f(mv2,2eL) B．eq\f(mv2Sn,e)C．ρnev D．eq\f(ρev,SL)解析由电流定义式可知I＝eq\f(q,t)＝eq\f(nvtSe,t)＝neSv。由欧姆定律可得U＝IR＝neSv·ρeq\f(L,S)＝ρneLv，又E＝eq\f(U,L)，故联立可得E＝ρnev，选项C正确。【例3】如图所示，电解池内有一价的电解液，t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是(D)A．当n1＝n2时，电流大小为零B．当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流大小为I＝eq\f((n2－n1)e,t)C．当n1>n2时，电流方向从A→B，电流大小为I＝eq\f((n1－n2)e,t)D．溶液内电流方向从A→B，电流大小为I＝eq\f((n1＋n2)e,t)解析电流的方向与正离子定向移动的方向相同，则溶液内电流方向从A到B，t时间内通过面积为S的截面的电荷量为q＝n1e＋n2e，则根据电流的定义式可得I＝eq\f(q,t)＝eq\f(n1e＋n2e,t)＝eq\f((n1＋n2)e,t)，A、B、C错误，D正确。考点二欧姆定律及电阻定律1．电阻与电阻率的区别(1)电阻反映导体对电流阻碍作用的大小，电阻率反映制作导体的材料导电性能的好坏。(2)R大，ρ不一定大，导电性能不一定差；ρ小，R不一定小，对电流的阻碍作用不一定小。(3)导体的R、ρ均与温度有关。2．公式R＝eq\f(U,I)、I＝eq\f(U,R)和U＝IR的对比公式物理意义适用条件R＝eq\f(U,I)导体电阻的定义式，反映导体对电流的阻碍作用R由导体本身决定，与U、I无关，适用于所有导体I＝eq\f(U,R)某段导体中电流与两端电压和电阻的关系适用于纯电阻电路U＝IR沿电流方向电势逐渐降低(外电路)，电压等于I和R的乘积【例4】(2024·广西卷)将横截面相同、材料不同的两段导体L1、L2无缝连接成一段导体，总长度为1.00m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙，则导体L1、L2的电阻率之比约为(B)A．2∶3 B．2∶1C．5∶3 D．1∶3解析根据电阻定律有R＝ρeq\f(L,S)，根据欧姆定律有ΔU＝I·ΔR，整理可得ρ＝eq\f(S,I)·eq\f(ΔU,L)，结合题图可知导体L1、L2的电阻率之比eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(\f(0.2,0.25),\f(0.5－0.2,1.00－0.25))＝eq\f(2,1)，故选B。【例5】(多选)(2024·广东广州模拟)离地面高度5.0×104m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0×104m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3×105V。已知雷暴每秒给地球充电的电荷量约为1.8×103C，地球表面积近似为5.0×1014m2，则(BC)A．该大气层的等效电阻约为600ΩB．该大气层的平均漏电电流约为1.8×103AC．该大气层的平均电阻率约为1.7×1012Ω·mD．该大气层的平均电阻率约为1.7×108Ω·m解析该大气层的平均漏电电流约为I＝eq\f(q,t)＝eq\f(1.8×103,1)A＝1.8×103A，该大气层的等效电阻为R＝eq\f(U,I)＝eq\f(3×105,1.8×103)Ω≈167Ω，故A错误，B正确；根据R＝ρeq\f(l,S)可得，该大气层的平均电阻率约为ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(167×5.0×1014,5.0×104)Ω·m≈1.7×1012Ω·m，故C正确，D错误。【例6】小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法错误的是(C)A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝eq\f(U1,I2)C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝eq\f(U1,I2－I1)D．对应P点，小灯泡的功率等于图中矩形PQOM所围的面积解析由题图可知，所加电压U越大，小灯泡的电阻越大，故A说法正确；R＝eq\f(U,I)中的U、I与小灯泡所处状态下的电压、电流相对应，故B说法正确，C说法错误；对应P点，小灯泡的功率P＝U1I2，与题图中PQOM所围的面积相等，故D说法正确。故选C。考点三电路的串联、并联1．四个重要的结论(1)串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻，串联电阻增多时，总电阻增大。(2)并联电路的总电阻小于任意一个支路的电阻，并联支路增多时，总电阻减小。(3)不论是串联电路还是并联电路，只要某个电阻增大，总电阻就增大，反之则减小。(4)不论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的电功率之和。2．一个典型的极值电路如图所示，如果R1＝R2，当滑片P从a→b时，RAB先增大后减小，且当RaP＝RPb(即滑片P位于a、b的中点)时RAB最大。【例7】(2023·海南卷)如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容器上电荷量为(C)A．CE B．eq\f(1,2)CEC．eq\f(2,5)CE D．eq\f(3,5)CE解析由于电源内阻不计，则电路稳定后，整个回路可看成3R、2R的串联部分与R、4R的串联部分并联，若取电源负极为零电势点，则电容器上极板的电势为φ上＝eq\f(E,5R)·2R＝eq\f(2E,5)，电容器下极板的电势为φ下＝eq\f(E,5R)·4R＝eq\f(4E,5)，则电容两端的电压U下上＝eq\f(2E,5)，则电容器上的电荷量为Q＝CU下上＝eq\f(2,5)CE，故选C。【例8】如图为某控制电路的一部分，已知AA′的输入电压为24V，如果电阻R＝6kΩ，R1＝6kΩ，R2＝3kΩ，则BB′不可能输出的电压是(D)A．12V B．8VC．6V D．3V解析若两开关都闭合，则电阻R1和R2并联，再和R串联，UBB′为并联部分两端电压，UBB′＝eq\f(\f(R1R2,R1＋R2),\f(R1R2,R1＋R2)＋R)·UAA′＝6V；若S1闭合，S2断开，则R1和R串联，UBB′＝eq\f(R1,R1＋R)UAA′＝12V；若S2闭合，S1断开，则R2和R串联，UBB′＝eq\f(R2,R2＋R)UAA′＝8V；若两开关都断开，则电路断路，UBB′＝24V，综上可知D项不可能，故选D。考点四电功、电功率、焦耳定律1．电功、电功率及电热、热功率的比较纯电阻电路非纯电阻电路实例白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗及转子被卡住的电动机等工作中的电动机、电解槽、日光灯等电功与电热W＝Q＝UIt＝I2Rt＝eq\f(U2,R)tW＝UIt＞Q＝I2Rt电功率与热功率P电＝P热＝UI＝I2R＝eq\f(U2,R)P电＝UI＞P热＝I2R2.电动机的三个功率及关系输入功率电动机的总功率P总＝P入＝UI输出功率电动机做有用功的功率，也叫机械功率热功率电动机的线圈有电阻，电流通过线圈时会发热，热功率P热＝I2r三者关系P总＝P出＋P热效率η＝eq\f(P出,P入)×100%＝eq\f(P出,P总)×100%特别说明①正常工作的电动机是非纯电阻元件；②电动机因故障或其他原因不转动时，相当于一个纯电阻元件【例9】四盏白炽灯泡连接成如图所示的电路。a、c灯泡的规格为“220V40W”，b、d灯泡的规格为“220V100W”，各个灯泡的实际功率都没有超过它的额定功率。对这四盏灯泡实际消耗功率的说法正确的是(C)A．a灯泡实际消耗的功率最小B．b灯泡实际消耗的功率最小C．c灯泡实际消耗的功率最小D．d灯泡实际消耗的功率最小解析a、c灯泡的电阻R＝eq\f(U2,P)＝1210Ω，b、d灯泡的电阻R′＝eq\f(U2,P′)＝484Ω，根据并联电路的特点知b、c并联后的总电阻R并＜R′，所以b、c灯泡两端的电压小于d灯泡两端的电压，根据P＝eq\f(U2,R)，可得Pc＜Pb＜Pd，a、d灯串联，电流相等，根据P＝I2R知，P与R成正比，则Pa＞Pd，故C正确。【例10】(2022·浙江1月选考)某节水喷灌系统如图所示，水以v0＝15m/s的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H＝3.75m不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率(水泵的输出功率与输入功率之比)为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，重力加速度g取10m/s2，则(D)A．每秒水泵对水做功为75JB．每秒水泵对水做功为225JC．水泵输入功率为440WD．电动机线圈的电阻为10Ω解析喷灌系统每秒喷出水的质量m0＝2.0kg，抽水增加了水的重力势能和动能，则每秒水泵对水做功W＝m0gH＋eq\f(1,2)m0veq\o\al(2,0)＝300J，故A、B错误；水泵的输出能量转化为水的机械能，则水泵的输出功率P出＝eq\f(W,t)＝300W，而水泵的抽水效率(水泵的输出功率与输入功率之比)为75%，则水泵的输入功率P入＝eq\f(P出,75%)＝400W，故C错误；电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率，则电动机的输出功率P机＝P入＝400W，而电动机的电功率P电＝UI＝440W，由能量守恒定律可知P电＝I2R＋P机，联立解得R＝10Ω，故D正确。课时作业对应学生用书P407[基础过关]1．在长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场。导体内电荷量为e的自由电子在静电力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复，所以我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v(不随时间变化)的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比，即Ff＝kv(k是常量)，则该导体的电阻应该等于(B)A．eq\f(kl,neS) B．eq\f(kl,ne2S)C．eq\f(kS,nel) D．eq\f(kS,ne2l)解析电子定向移动，由平衡条件得kv＝eeq\f(U,l)，则U＝eq\f(kvl,e)，导体中的电流I＝neSv，则该导体的电阻R＝eq\f(U,I)＝eq\f(kl,ne2S)，选项B正确。2．电阻R1、R2的I-U图像如图所示，则下列说法正确的是(B)A．R1∶R2＝3∶1B．将R1与R2串联后接于电源上，则电压比U1∶U2＝1∶3C．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝1∶3D．将R1与R2并联后接于电源上，则功率比P1∶P2＝1∶3解析由题图可知，当I＝1A时，U1＝1V，U2＝3V，所以R1＝eq\f(U1,I)＝1Ω，R2＝eq\f(U2,I)＝3Ω，则R1∶R2＝1∶3，A错误；当R1与R2串联时，U1∶U2＝R1∶R2＝1∶3，B正确；当R1与R2并联时，I1∶I2＝R2∶R1＝3∶1，P1∶P2＝R2∶R1＝3∶1，C、D错误。3．两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为(C)A．1∶4 B．1∶8C．1∶16 D．16∶1解析第一根导线均匀拉长到原来的2倍后，其横截面积变为原来的eq\f(1,2)，由电阻定律R＝ρeq\f(l,S)可得其电阻变为原来的4倍，第二根导线对折后，长度变为原来的eq\f(1,2)，横截面积变为原来的2倍，故其电阻变为原来的eq\f(1,4)，经上述变化后的裸导线加上相同的电压，由欧姆定律得I1＝eq\f(U,4R)，I2＝eq\f(U,\f(1,4)R)＝eq\f(4U,R)，由I＝eq\f(q,t)可知，在相同时间内，通过它们的电荷量之比q1∶q2＝I1∶I2＝1∶16，故C项正确。4．(2025·江西南昌联考)在如图所示的电路中，已知A、B两个电容器的电容之比CA∶CB＝1∶2，每个电阻都相同，则两个电容器带电荷量之比QA∶QB为(A)A．1∶2 B．2∶3C．1∶1 D．2∶1解析等效电路图如图所示，设电源电压为U，则UA＝UB＝eq\f(2,3)U，根据C＝eq\f(Q,U)，可得eq\f(QA,QB)＝eq\f(CA,CB)＝eq\f(1,2)，故选A。5．(2024·广东湛江期末)自动体外除颤器是一种便携式的医疗设备，它可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颤，是可被非专业人员使用的用于抢救心脏骤停患者的医疗设备。某型号自动体外除颤器的电容器电容是16μF，充电至4kV电压，电容器在4ms时间内完成放电，下列说法正确的是(B)A．电容器充电后的电荷量为0.64CB．电容器放电的平均电流为16AC．电容器的击穿电压为4kVD．电容器放电完成后电容为零解析根据Q＝CU＝16×10-6×4000C＝0.064C，可知充电后，电容器储存的电荷量为0.064C，故A错误；根据I＝eq\f(Q,t)＝eq\f(0.064,4×10-3)A＝16A，可知电容器放电平均电流为16A，故B正确；当电容器的电压达到击穿电压时，电容器将会损坏，所以4kV电压不是击穿电压，故C错误；电容是表征电容器储存电荷本领大小的物理量，放电前后，电容器的电容大小是不变的，故D错误。6．如图所示，当A、B间加上电压时，R1、R2、R3三个电阻上消耗的功率相等，则三个电阻的阻值之比R1∶R2∶R3为(A)A．1∶1∶4 B．1∶1∶1C．1∶1∶2 D．2∶2∶1解析因R1与R2串联，电流相等，且消耗的功率相等，根据P＝I2R可知，R1＝R2；因R1和R2串联后再与R3并联，支路电压相等，上面支路的功率等于R3功率的2倍，根据P＝eq\f(U2,R)可知，R3＝2(R1＋R2)＝4R1，即R1∶R2∶R3＝1∶1∶4，选项A正确。7．如图甲所示为一款儿童电动汽车，该款电动汽车的部分参数如图乙所示，则下列说法正确的是(C)A．电机的输入功率等于54WB．电源规格中的45A·h，A·h是电功的单位C．电机在正常工作时突然被卡住不转动，此时通过电机的电流会超过2AD．电机线圈的电阻为6Ω解析由参数可知，电机正常工作时的电流为2A，额定电压为12V，所以电机的输入功率为P＝UI＝24W，故A错误；A·h是电荷量的单位，故B错误；由参数可知，电机正常工作时的电流为2A，若电机在正常工作时突然被卡住不转动，此时通过电机的电流会超过2A，故C正确；根据题意，由于电机为非纯电阻电路，则电机线圈的电阻小于6Ω，故D错误。[能力提升]8．两根材料相同的均匀导线x和y，其中x长为l，y长为2l，串联在电路上时沿长度方向的电势φ随位置的变化规律如图所示，那么x和y两导线的电阻之比和横截面积之比分别为(A)A．3∶11∶6 B．2∶31∶6C．3∶21∶5 D．3∶15∶1解析由题图可知导线x两端的电压U1＝6V，导线y两端的电压U2＝2V，由串联电路特点可知，x和y两导线的电阻之比为R1∶R2＝U1∶U2＝3∶1，故B、C错误；由R＝ρeq\f(l,S)可知，x和y两导线的横截面积之比S1∶S2＝eq\f(l,R1)∶eq\f(2l,R2)＝1∶6，故A正确，D错误。9．(2024·福建莆田高三摸底)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(D)A．充电宝输出的电功率为UI＋I2RB．充电宝产生的热功率为I2RC．手机电池产生的焦耳热为eq\f(U2,R)tD．手机电池储存的化学能为UIt－I2Rt解析充电宝的输出电压为U、输出电流为I，所以充电宝输出的电功率P＝UI，A错误；手机电池充电电流为I，所以手机电池产生的热功率PR＝I2R，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错误；由于手机电池是非纯电阻元件，所以不能用eq\f(U2,R)t计算手机电池产生的焦耳热，手机电池产生的焦耳热为I2Rt，C错误；充电宝输出的电能一部分转化为手机电池的化学能，一部分转化为手机电池的内能，故根据能量守恒定律可知手机电池储存的化学能W＝UIt－I2Rt，D正确。10．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是(B)A．eq\f(IΔl,eS)eq\r(\f(m,2eU)) B．eq\f(IΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))C．eq\f(1,eS)eq\r(\f(m,2eU)) D．eq\f(ISΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))解析电子在加速电场中有eU＝eq\f(1,2)mv2，得v＝eq\r(\f(2eU,m))。在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内电荷量为q＝IΔt＝Ieq\f(Δl,v)，则电子个数n＝eq\f(q,e)＝eq\f(IΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))，B正确。11．(2025·广东佛山高三统考)如图所示，某扫地机器人电池容量为9000mA·h，额定电压为8V，额定功率