苏科版九年级物理16.4安装直流电动机模型练习（含解析）

苏科版九年级物理16.4安装直流电动机模型练习
一、单选题
直流电动机中换向器的作用是
A. 当线圈在磁场内转动时，每转动一周，换向器改变一次线圈中的电流方向
B. 当线圈在磁场中转动时，换向器可随时改变线圈中的电流方向
C. 每当线圈刚转过平衡位置时，换向器就能自动改变线圈中的电流方向
D. 没有换向器，直流电动机也可以工作
小金制作了如图所示的“神奇转框”。金属框的上部中央位置与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧，于是金属框就可以绕电池持续转动起来。下列有关叙述中，错误的是
A. 柱形物一定具有导电性和磁性
B. 金属框能转动起来是因为电磁感应
C. 电池输出的电能部分转化成机械能
D. 若只颠倒电池的正负极，金属框的转动方向改变
如图所示的电动助力车是在脚踏骑行的基础上安装了电池和电机等设备。有关电动助力车，下列说法中正确的是
A. 宽大的车座，可以减小人对车的压力
B. 电动助力车的车把是一个费力杠杆
C. 给电池充电的过程中，是将电能转化为机械能的过程
D. 助力车电机的工作原理是利用通电线圈在磁场中受力转动
如图所示的实验装置中是电动机工作原理的是
A. B.
C. D.
如图所示，下列说法正确的是
A. 说明电流周围存在磁场，是法拉第最早发现的
B. 闭合开关，电磁铁的右端是极
C. 此装置是电动机，原理是磁场对电流的作用
D. 图中扬声器的原理与发电机的原理都是电磁感应
如图所示为家用吸尘器，其核心部件是一个能高速转动的电动机。下列关于吸尘器涉及的物理知识不正确的是
A. 电动机的原理是磁场对电流有力的作用
B. 电动机放在双层罩内，且罩体之间装有海绵，目的是减弱噪声
C. 吸尘器工作时，将电能全部转化为机械能
D. “吸尘”的原理是流体压强与流速的关系
如图所示的四种设备中，与电动机工作原理相同的是
A. 电钻
B. 电热水壶
C. 电灯
D. 电磁起重机
在实验课上，某同学想观察直流电动机模型的工作情况，于是将其接入电路，各部分连接完好，结果电动机却不工作，他用手轻轻的碰了一下线圈之后，线圈开始正常转动，你能帮他分析一下原因吗？
A. 线圈中的电流太小 B. 电源电压太低
C. 铜环与电刷接触不良 D. 线圈刚好在平衡位置
如图为直流电动机的工作原理图，下列分析正确的是
A. 把电池换成灵敏电流计，快速转动线圈电流计的指针会偏转
B. 电动机通电后不转，一定是电路断路
C. 电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
D. 线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
如图是探究“让通电导体在磁场中动起来”的装置图，下列说法正确的是
A. 该装置探究的是电动机的原理
B. 该装置探究的是发电机的原理
C. 只改变电流方向时，通电导体的受力方向不变
D. 只改变磁场方向时，通电导体的受力方向不变
跟热机相比，下列各项不属于电动机的优点是
A. 开动与停止均比较方便 B. 结构简单，制造便宜，占地较小
C. 效率较低 D. 对环境没有污染
二、填空题
要使直流电动机的线圈持续转动，必须设法使线圈一到______位置，就自动地改变线圈里的______，能够完成这一任务的装置叫做______。
如图是直流电动机的工作原理图，部件“”是______，其作用是当线圈因惯性转过______时，立即改变电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈在磁场中连续转动。电动机工作时，能把电能转化为______。
如图为直流电动机的基本构造示意图。请回答下列问题：
直流电动机的工作原理是______。
电动机工作过程中，能量的转化是______。
该模型中是电刷，是换向器，换向器的作用是______。
如甲、乙两图所示，能说明电动机工作原理的是图______，如图丙所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，当开关闭合后，在渐片由端向端滑动过程中，弹簧长度______选填“变长”或“缩短”。
三、实验探究题
如图所示的装置，线圈转动过程中经过甲、乙位置。
图甲中段导线的电流方向是______选填“由到”或“由到”，图乙中段导线的电流方向是______选填“由到”或“由到”。
图甲中段导线所受磁场力的方向竖直向上。请标出图乙中段导线所受磁场力的方向。
本装置是采用______的办法使线圈连续转动下去。
装置断电后，线圈并不会立即停止转动，这是由于线圈具有______要保持原来的运动状态。
在安装直流电动机模型的实验中，按要求完成下列问题．
请在图中用笔画线代替导线完成实验器材的连接．
接通电路前，滑动变阻器的滑片应置于最_________端．
闭合电路后，观察线圈的转动，把电源的两极对调，可观察到线圈的转动方向_________选填“改变”或“不改变”，这说明通电线圈在磁场中的受力方向与________________有关．
保持线圈中的电流方向不变，把磁体的两极对调，可观察到线圈的转动方向_________选填“改变”或“不改变”，这说明通电线圈在磁场中的受力方向与_________________有关．
如果同时对调电源两极和磁体两极，可观察到线圈的转动方向_________选填“改变”或“不改变”．
用________________能改变电流的大小，同时也可观察到线圈转动的_________随之改变．
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查直流电动机的构造和工作过程，掌握电动机的构造和各元件的作用、原理是解题的关键。
直流电动机的换向器在线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，使线圈转动获得动力而不断转动。
【解答】
直流电动机的换向器在线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，使线圈转动获得动力而不断转动。如果直流电动机没有换向器，线圈转过平衡位置，线圈转动受到阻碍，线圈不能连续转动，电动机不能进行工作，当线圈在磁场内转动时，每转动一周，换向器改变两次线圈中的电流方向，故C正确，ABD错误。
故选C。
2.【答案】
【解析】解：、据题意可知，若使得线框转动，即必须有电流，且有磁场，所以对于柱形体来说，必须有磁性，为磁体，且必须具有导电性，还得是导体，故A正确；
B、金属框能转动起来是因为通电导体在磁场中受到力的作用，故B错误；
C、因为通电后金属框就可以绕电池持续转动，所以电池输出的电能部分转化成机械能，故C正确；
D、因为导体受力的方向与电流方向和磁场方向有关，若只颠倒电池的正负极，电流方向改变，磁场方向不变，受力方向就会改变，故金属框的转动方向改变，故D正确；
故选：。
A、通电导体在磁场中受到力的作用，据此判断其结构的特点
B、通电导体在磁场中受到力的作用；
C、根据金属框的状态判断；
D、导体受力的方向与电流方向和磁场方向有关。
该题考查了通电导体在磁场中受到力的作用，会根据这一原理判断其结构特点与应用，是解答的关键。
3.【答案】
【解析】解：、宽大的车座，可以在压力一定时，增大受力面积来减小人对车的压强，但不能减小压力，故A错误；
B、自行车的车把在使用时，动力臂大于阻力臂，所以车把是一个省力杠杆，故B错误；
C、给电池充电的过程中，是将电能转化为化学能的过程，故C错误；
D、助力车电机的工作原理是利用通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能，故D正确。
故选：。
在压力一定时，增大受力面积可以减小压强；
根据动力臂和阻力臂的大小关系分析车把是一个什么样的杠杆；
电池在放电过程中，化学能转化成电能，而在充电过程中，将电能转化为化学能；
电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受力转动。
本题通过电动助力车考查了减小压强的方法、杠杆类型的判断、电池能量的转化、电动机的原理等的掌握，有一定综合性。
4.【答案】
【解析】解：人对着话筒说话的时候，声音具有的能量带动线圈在永久磁体的磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，是发电机的工作原理。故A不符合题意；
B.开关闭合后，处在磁场中的线圈通电而受到力的作用而运动，是电动机的工作原理。故B符合题意；
小磁针发生偏转和大头针被吸引均能说明电流流经导线后会产生磁场，是电磁铁的工作原理。故CD不符合题意。
故选：。
电动机的工作原理：通电导体在磁场中受力的作用。
本题考查的是电与磁的相关知识，难度中等，属于基础考查。
5.【答案】
【解析】解：、如图为奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，是奥斯特最早发现的，故A错误；
B、如图，闭合开关后，根据电流的方向和安培定则可知，螺线管的左端为极，右端为极，故B错误；
C、实验研究的是通电导体在磁场中受力而运动，电动机是依据此原理制成的，故C正确；
D、动圈式扬声器是将电信号转化成声信号，它是利用磁场对通电导体有力的作用原理工作的，发电机的工作原理是电磁感应现象，与发电机的原理不同，故D错误。
故选：。
奥斯特实验说明电流的周围存在磁场；
根据电流的方向和安培定则确定螺线管的极性；
通电导体在磁场中受力运动；。
此题考查了电和磁中的各种现象，在学习过程中，一定要掌握各实验的现象及结论，并且要找出其不同进行区分。
6.【答案】
【解析】解：、电动机的原理是磁场对电流有力的作用，故A正确；
B、电动机放在双层罩内，且罩体之间装有海绵，目的是用海绵吸音在传播过程中减弱噪声，故B正确；
C、吸尘器工作时，将电能转化为机械能和内能，故C错误；
D、“吸尘”的原理是通过改变吸尘器里面气体的流速，减小吸尘器内部的气体压强，通过大气压强把灰尘压入吸尘器，故D正确。
故选：。
通电导体在磁场中会受力运动；
防治噪声的途径有：在声源处减弱噪声；在传播过程减弱噪声；在人耳处减弱噪声；
电流通过导体后会产生热量，这叫电流的热效应；
流体的压强与流速有关，流体流速越大的地方压强越小。
本题考查了电动机的原理、流体压强与流速的关系、防治噪声的途径，属于基础题。
7.【答案】
【解析】解：、电钻的主要部件是电动机，与电动机工作原理相同，故A正确；
B、电热水壶是利用电流的热效应工作的，与电动机的原理不同，故B错误；
C、电灯在工作时，电能转化为光能，与电动机原理不同，故C错误；
D、电磁起重机的主要部件是电磁铁，是利用了电流的磁效应，与电动机的原理不同，故D错误。
故选：。
电动机的根据通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的，据此结合图中的装置做出判断。
电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的，发电机是利用电磁感应原理工作的，注意二者的区分。
8.【答案】
【解析】解：、若是线圈中的电流太小，线圈所受的磁场力小于摩擦力时，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，不符合题意；
B、若是电源电压太低，同样会造成线圈中的电流太小，线圈所受的磁场力小于摩擦力时，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，不符合题意；
C、若是铜环与电刷接触不良，形成开路，电路中没有电流，形不成通电导体，故电动机始终不会工作。不符合题意；
D、线圈刚好在平衡位置时，线圈的两端受力平衡，处于平衡状态，所以无法转动，此时用手轻轻的碰一下线圈，线圈离开平衡位置，又开始正常转动，符合题意。
故选：。
平衡位置是电动机的转子和定子形成了开路，导体中没有电流通过，磁场对其没有作用力，电动机不会转动。只要越过平衡位置后，产生电流，便可以转动了。
本题考查了电动机的故障原因，在了解电动机的故障时，可联系电动机的工作原理来加深理解；电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。
9.【答案】
【解析】解：
：把电池换成灵敏电流计，快速转动线圈，使它变成发电机，这是输出的感应电流就会使电流计的指针会偏转，故A正确；
：电动机通电后不转，原因多方面，线圈正好处于平衡位置；电路接触不良或电路中的电流过小；磁铁磁性较弱或没有了磁性；摩擦较大等。故B错误；
：电动机工作过程中，消耗的电能一部分转化为机械能，其他部分转化为内能损失掉，故C错误；
：线圈连续转动是靠换向器的作用和线圈运动时候的惯性完成，故D错误。
故选：。
电动机的原理是利用了通电线圈在磁场中受力转动，当电动机不转动时，一般的情况有以下几种：
启动时，线圈正好处于平衡位置；
电路接触不良或电路中的电流过小；
磁铁磁性较弱或没有了磁性；
摩擦较大。
发电机的原理是电磁感应现象，结构和电动机类似，只是将机械能转换为电能进行输出，从而产生感应电流，可有灵敏电流计检测。
本题考查了电动机的故障原因。在了解电动机的故障时，可联系电动机的工作原理来加深理解。电动机利用的是通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查通电导体在磁场中受力的作用，研究通电导体在磁场中受力的实验装置中有电池，电能转化为机械能，根据此原理制成电动机；研究电磁感应现象的实验装置中没有电池，机械能转化为电能，根据此原理制成发电机。
该装置中有电源提供电能，这是研究通电导体在磁场中受力的装置，是电动机的工作原理。
磁场对通电导体的作用力的方向与电流方向、磁场方向的有关。
【解答】
、该装置中有电源提供电能，这是研究通电导体在磁场中受力的装置，是电动机的工作原理，故A正确，B错误。
、磁场对通电导体的作用力的方向与电流方向、磁场方向的有关，只改变电流方向或只改变磁场都可以改变通电导体的受力方向，故CD错误。
故选：。
11.【答案】
【解析】解：电动机与热机相比，电动机具有构造简单、制造便宜、占地较小、操作方便、效率高、无污染等优点，因此在日常的生活和生产中应用十分广泛。因此，、、中的优点都是电动机所具备的。只有选项C效率较低，是不合实际的。
故选：。
要解决此题，需要掌握电动机工作过程中的能量转化情况；
知道热机在工作时很容易造成大气污染和噪声污染，而电动机与它相比无污染。使用热机时，由于燃烧燃料产生大量的燃气，所以不但会造成大气污染，并且燃气带走大量的热。所以热机的效率低。
本题考查了热机与电动机的优缺点。现在由于热机的大量使用，大气污染严重，而电动机的效率高、污染小。此题与生活实际相联系，具有实际的意义。
12.【答案】平衡 电流的方向 换向器
【解析】解：通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向有关，当线圈刚转过平衡位置时，如果能及时的改变线圈中的电流方向，则线圈的受力方向就会变得相反，线圈就可以不停地转动下去了。实际的电动机是通过换向器来实现这项功能的。
故答案为：平衡；电流的方向；换向器；
线圈转过平衡位置以后不能连续转动，是因为线圈越过平衡位置以后，它受到的力要阻碍它的转动。如果线圈在越过平衡位置以后能及时的改变线圈中的电流方向，就可以改变线圈中的受力方向，从而就可以使线圈不停地转动下去了。这是通过换向器实现的；
本题考查了换向器的作用，要知道并记住它的作用。
13.【答案】换向器 平衡位置 机械能
【解析】解：如图所示：是换向器，它的作用是当线圈刚转过平衡位置时，改变电流的方向，从而改变线圈的受力方向，保证了线圈持续的转动下去；
电动机在工作时就是把电能转化为机械能。
故答案为：换向器；平衡位置；机械能。
电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动或通电导体在磁场中受力，影响受力转动方向的因素有磁场方向和电流方向两个，换向器的作用是当线圈刚转过平衡位置时，改变电流方向，它是两个金属半环。
本题考查的电动机、发电机的构造以及工作过程，在学习过程中必须认真，同学们要在理解的基础上加以记忆。
14.【答案】通电导线在磁场中受力的作用 电能转化为机械能 当线圈转到平衡位置时及时改变线圈中电流的方向，使得线圈持续转动
【解析】解：电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，有一部分电能转化成了热能；
换向器的作用是当线圈转到平衡位置时及时改变线圈中电流的方向，使得线圈持续转动。
故答案为：通电导线在磁场中受力的作用；
电能转化为机械能；
当线圈转到平衡位置时及时改变线圈中电流的方向，使得线圈持续转动。
电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，且所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关；工作时，消耗电能产生机械能，所以是将电能转化为机械能的过程；且使得线圈持续转动的原因是换向器。
知道并理解电动机的原理、受力方向的改变、能量转化等知识点，是一道综合题。
15.【答案】乙 变长
【解析】解：电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的，电路中有电源，故应为图乙；发电机是根据电磁感应原理制成的，电路中无电源，为图甲；
读图可知，当滑片从端到端滑动过程中，变阻器的阻值变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强；
电流从螺线管的下端流入，上端流出，右手握住螺线管，使四指指向电流方向，则螺线管的上端为极。根据异名磁极相互吸引可知，条形磁铁与电磁铁的相互作用为吸引，当电路中的电流变大时，电磁铁的磁性变强，吸引力变大，则弹簧长度变长。
故答案为：乙；变长。
电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的，发电机是根据电磁感应原理制成的；
根据滑动变阻器的变化，可判断电流大小的变化，知道电流越大，螺线管的磁性越强。
先根据电流的方向，利用安培定则可判断螺线管的极性，再根据磁极间的相互作用可判断与条形磁体的作用力，进而判断弹簧长度的变化。
本题考查了电动机和发电机的原理，同时还将通电螺线管的判断、磁极间的相互作用、电路的动态变化进行了有机的结合，难度虽然不大，但环环相扣，应细心作答，才不会颠倒出错。
16.【答案】由到 由到 改变电流方向 惯性
【解析】解：由于电流从电源的正极出发，故图甲中的电流方向是由到；在图乙中，导线中的电流方向是由到，与图甲的电流方向相反；
磁场方向不变，导线中的电流方向改变，所以导线的受力方向改变，图甲中导线的受力方向向上，所以图乙中导线的受力方向向下，如下图所示；
由图可知本装置是采用改变电流方向的办法使线圈连续转动下去；
装置断电后，线圈并不会立即停止转动，这是由于线圈具有惯性要保持原来的运动状态。
故答案为：
由到，由到；
作图如图所示；
改变电流方向；
惯性。
根据图乙分析流过导线的电流方向；
电动机的原理是：通电导线在磁场中受力的作用，其受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，即只要改变一个量，其受力的方向就会改变。
该题考查了通电导线在磁场中受力方向的影响因素，是一道综合题，故同学们应细心解决。
17.【答案】；
右；
改变；电流方向；
改变；磁场方向；
不改变；
滑动变阻器；速度
【解析】
【分析】
本题是一道关于直流电动机的综合题，在解题时要认真分析，找准每一个空所对应的知识点。
连线时，为保护电路，开关应处于断开状态，接通电路前，移动滑动变阻器的滑应置于阻值最大处；
电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关，改变电动机的转动方向有两种方法：磁场方向不变，改变电流方向；电流方向不变，改变磁场方向；据此分析回答。
【解答】
滑动变阻器用左半部分电阻丝，把电动机、滑动变阻器的上接线柱串联接入电路，电路图如图所示：
；
连线时，开关应处于断开状态，接通电路前，移动滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处的右端；
流过直流电动机的电流方向不同，电机的转动方向不同，合上开关接通电路，观察线圈转动，把电源两极对调一下，观察到线圈转动方向改变了，说明通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向有关；
保持线圈中的电流方向不变，把磁体的两极对调，可观察到线圈的转动方向改变，这说明通电线圈在磁场中的受力方向与磁场方向有关；
将电源和磁极同时对调，即这两个因素同时改变，相当于电动机的转动方向不变；
用滑动变阻器能改变电流的大小，同时也可观察到线圈转动的速度随之改变。
故答案为：；
右；
改变；电流方向；
改变；磁场方向；
不改变；
滑动变阻器；速度。
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