2020-2021学年高中物理新教材人教版必修第三册作业：课时15 电路中的能量转化 Word版含解析
一、单项选择题(每小题6分，共42分)
1．锰铜合金的电阻几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻．下图是两个标准电阻的伏安特性曲线，若把两个电阻串联接入电路中，在相同时间内产生的热量关系为( C )
A．Q1＝Q2
B．Q1>Q2
C．Q1
Q，即UI>I2R，C正确．Q＝I2Rt是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，D正确．
二、多项选择题(每小题8分，共24分)
8．一个电阻接到某电路后，消耗的功率为110 W，通过3 C的电荷量时，有330 J的电能转化为内能，则( BCD )
A．电阻所加电压为330 V
B．通过电阻的电流为1 A
C．电阻通电时间为3 s
D．这个电阻的阻值为110 Ω
解析：由W＝qU得U＝＝＝110 V，故A错误．
由W＝Pt得t＝＝＝3 s，又由q＝It得I＝＝＝1 A，故B、C正确．
由W＝Q＝I2Rt得R＝＝110 Ω.故D正确．
9．如图所示，电路电压U保持不变，滑动变阻器R的总阻值与R2的阻值均为20 Ω，电阻R1的阻值为5 Ω.当滑动变阻器R的滑动端P由a向b滑动过程中( ABD )
A．干路中电流不断增大
B．R1上消耗电功率不断增大
C．R1上消耗电功率不断减小
D．R2上消耗电功率不断减小
解析：滑片由a向b滑动时，R变小，R并变小，R总变小，电路中的总电流变大，R1两端的电压变大，消耗的功率变大；并联部分电压变小，R2消耗的功率变小．
10．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内( ABD )
A．电炉放热与电动机放热相等
B．电炉两端电压小于电动机两端电压
C．电炉两端电压等于电动机两端电压
D．电动机消耗的功率大于电炉的功率
解析：电炉属于纯电阻用电器，电动机属于非纯电阻用电器．对于
电炉有：U＝IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝I2R；对于电动机有：U′>IR，放热Q′＝I2Rt，消耗功率P′＝U′I>I2R.
三、非选择题(共34分)
11．(16分)微型吸尘器的直流电动机的内阻一定，为1 Ω，当加在它两端的电压为2.0 V时，电流为0.8 A，且能正常工作，求：
(1)它的额定输入功率多大？
(2)工作时由导线发热损失的功率多大？
(3)它的最大输出功率多大？
答案：(1)1.6 W (2)0.64 W (3)0.96 W
解析：(1)电动机的额定输入功率为：
P额＝UI＝2.0×0.8 W＝1.6 W.
(2)电动机的发热损失的功率为：
P热＝I2R＝(0.8)2×1 W＝0.64 W.
(3)根据能量的转化与守恒，电动机的最大输出功率为：
P出＝P额－P热＝0.96 W.
12. (18分)在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V．求：
(1)这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻；
(2)电动机正常工作状态时匀速提升一个2 kg的物体，该物体竖直上升的速度多大？(g取10 m/s2)
答案：(1)22.0 W 2 Ω (2)1.1 m/s
解析：(1)当电流表和电压表的示数为0.5 A和1.0 V时电动机停止工作，电路中只有电动机的内阻消耗电能，其阻值r＝＝＝2 Ω.当电动机正常工作时，电流表、电压表示数分别为2.0 A和15.0 V，则电动机的总功率P总＝U2I2＝15.0×2.0 W＝30.0 W，线圈电阻的热功率P热＝Ir＝2.02×2 W＝8.0 W，所以P输出＝P总－P热＝30.0 W－8.0 W＝22.0 W.
(2)由P出＝mgv得
v＝＝ m/s＝1.1 m/s.
