题目内容

9.《都市快报》“好奇实验室”选择了 iPhone6S 和华为 P9 这两款手机,进行了进水的极限体验测试,将这两部手机同时浸入 1.2 米深池水底部,看谁先黑屏?测试结果如表所示.两部手机捞出后,经过擦干、埋在大米中 4 天等处理,华为 P9 神奇复活,各项操作一切正常,而 iPhone6S 一直没有任何反应.
时间iPhone6S华为 P9
32 秒跳出关机界面正常待机
3 分 18 秒黑屏,闪光灯自动打开正常待机
6 分 25 秒黑屏,闪光灯亮闪光灯打开
8 分 01 秒黑屏,闪光灯亮闪光灯关闭
19 分 29 秒黑屏,闪光灯亮黑屏
(1)两款手机入水后闪光灯均自动打开,你认为可能的原因是水是导体,在开关处连通了电路,使闪光灯打开(写出一种).
(2)假若在水中的华为 P9 电池因遇水发生短路,电池总能量的 50%转化为内能,而这些内能全部被水吸收,那么可使池水温度升高多少℃?(池水质量 100 千克,水的比热 4200J/(kg•℃),不考虑其他散热情况.)
手机型号iPhone6S华为 P9
电池容量1420mAh2100mAh
输出电压4V4V

分析 (1)闪光灯自动打开,说明开关闭合,可从开关短路(水是导体)、受外力作用(水压)等方面分析回答;
(2)利用W=UIt=UQ求出华为P9电池储存的电能,不考虑其他散热情况,根据Q吸=W×50%求出水吸收的热量,再利用△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$求水的温度升高值.

解答 解:(1)两款手机入水后闪光灯均自动打开,原因可能是:
①水是导体,在开关处连通了电路,使闪光灯打开;
②液体内部有压强,在液体压强的作用下,开关连通,就像用手触摸;
(2)华为P9电池储存的电能:
W=UIt=UQ=4V×2.1×10-3A×3600s=30240J,
因电池总能量的50%转化为内能,且不考虑其他散热情况,
所以,水吸收的热量:
Q吸=W×50%=30240J×84%=15120J,
由Q吸=cm△t得,池水升高的温度:
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{15120J}{4200J/(kg•℃)×100kg}$≈0.036℃.
答:(1)水是导体,在开关处连通了电路,使闪光灯打开;(2)可使池水温度升高0.036℃.

点评 本题通过手机进水后的情景考查了短路的原因和吸热公式Q吸=cm△t的应用,真正体现了学以致用,有意义!

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