单选题
132.一节电池与相同的两节串联在一起的电池组相比()。
A
容量相同;能量相同
B
容量不同;能量不同
C
容量相同;能量不同
D
容量不同;能量相同
答案解析
正确答案:C
解析:
这是一道关于电池基本物理量(容量与能量)概念辨析的题目。我们需要从定义出发,分析单节电池与两节相同电池串联后的变化。
### 1. 概念解析
* **电池容量 (Capacity)**:
* 通常用安时 ($Ah$) 或毫安时 ($mAh$) 表示。
* 它代表电池在特定条件下能够释放的电荷量。
* **串联特性**:当两节相同的电池**串联**时,流过每一节电池的电流是相同的,放电时间也取决于其中任意一节电池放完电的时间。因此,串联电池组的总容量**等于**单节电池的容量。(注:如果是并联,容量才会相加)。
* 结论:**容量相同**。
* **电池能量 (Energy)**:
* 通常用瓦时 ($Wh$) 表示。
* 计算公式为:$E = U \times Q$ (能量 = 电压 $\times$ 容量)。
* **串联特性**:当两节相同的电池串联时,总电压变为单节电池电压的 **2倍** ($U_{total} = 2U$),而总容量保持不变 ($Q_{total} = Q$)。
* 因此,串联电池组的总能量 $E_{total} = 2U \times Q = 2E$。即能量变为原来的2倍。
* 结论:**能量不同**(串联组能量更大)。
### 2. 选项分析
* **A. 容量相同;能量相同**:错误。虽然容量相同,但电压升高导致总能量增加。
* **B. 容量不同;能量不同**:错误。串联不改变容量。
* **C. 容量相同;能量不同**:**正确**。串联后容量不变,但电压加倍,导致总能量加倍。
* **D. 容量不同;能量相同**:错误。
### 3. 最终结论
一节电池与相同的两节串联在一起的电池组相比,**容量相同**(因为串联电路电流处处相等,放电时长由单节决定),但**能量不同**(串联后电压翻倍,根据 $W=UIt$ 或 $E=UQ$,总能量翻倍)。
故正确答案为 **C**。
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