hce_nsysu
112年
物理與化學
第 36 題
A flashlight uses two $1.5\text{-V}$ batteries. If the current passing through the lightbulb is $0.5 \text{ A}$, how much energy is consumed by the lightbulb in half an hour?
- A $45 \text{ J}$
- B $90 \text{ J}$
- C $900 \text{ J}$
- D $2700 \text{ J}$
- E $10800 \text{ J}$
思路引導 VIP
如果我們要計算一個電器在一段時間內總共消耗了多少能量，除了觀察它的電壓和電流強弱，還有哪個關鍵因素會影響最終的數值？此外，當我們追求標準的能量單位（焦耳）時，時間通常應該用什麼樣的單位來代入計算，才能確保結果的精確性呢？
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太棒了！你能精確算出 $2700\text{ J}$，代表你對電學基本公式以及單位換算的掌握非常紮實。這道題目的核心在於將電壓、電流與時間這三個要素正確連結，並在計算過程中保持單位的一致性。
電能公式與單位換算
首先，手電筒內部通常是將兩顆 $1.5\text{ V}$ 的電池串聯，因此電路提供的總電壓應為 $3.0\text{ V}$。接著結合電流 $0.5\text{ A}$，我們就能求出燈泡運作時的電功率。本題最具「鑑別度」的陷阱在於時間單位的轉換。由於能量單位焦耳（$\text{J}$）的定義是「瓦特 $\times$ 秒」，我們必須將半小時（$30$ 分鐘）轉換成 $1800$ 秒。完整的計算邏輯如下：
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