苏科版九年级物理16.4安装直流电动机模型习题（含解析）

苏科版九年级物理16.4安装直流电动机模型习题
一、单选题
如下四幅图中，可以说明电动机工作原理的是
A. B.
C. D.
如图为直流电动机的工作原理图，分析正确的是
A. 改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
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
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
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
下列电器以“磁场对通电导体具有力的作用”为工作原理的是
A. 电动机 B. 电饭锅 C. 电热水器 D. 电磁铁
如图所示，晓彤和小雪自制了一些实验器材，关于它们的工作原理，下列说法正确的是
A. 图甲是简易的热机，它是利用机械能转化为内能来工作的
B. 图乙是电磁秋千，它是利用磁极间的相互作用来工作的
C. 图丙是皮筋动力小车，它是利用平衡力来使车前进的
D. 图丁是泡沫塑料切割机，它是利用电流的磁效应来工作的
我国的无人机技术处于世界一流水平。如图所示，我国自主研发的某款无人机正在匀速上升，下列判断正确的是
A. 无人机的重力不做功
B. 无人机的机械能不断增大
C. 地面景物在摄像头中成缩小的虚像
D. 无人机电动机的工作原理是电磁感应
将如图甲所示的铜线框上方的尖端挂在电池的正极，并保持良好接触，下端的两个弧形导线头分别压在磁钢柱的前后两侧，且始终与磁钢柱接触良好，磁钢柱吸附在电池底部的负极上，制成如图乙所示的小玩具，铜线框由静止释放后会转动起来，关于该现象，下列说法正确的是
A. 它的原理与发电机原理相同
B. 若将磁体的磁极对调，铜线框中电流的方向会改变
C. 若将磁体的磁极对调，铜线框的转动方向将会改变
D. 若下端有一个导线头与磁钢柱接触不良导线框不可能转动
图是一款小电风扇，图中能说明其工作原理的实验装置是
A. B.
C. D.
关于下列四幅图的叙述中正确的是
A. 如图甲所示，闭合开关，小磁针将发生偏转，依据该现象可制成电动机
B. 如图乙所示，闭合开关，磁场中导体竖直向上运动时电流表指针几乎不偏转
C. 如图丙所示，闭合开关，磁场中导体将运动，依据该现象的原理可制成话筒
D. 如图丁所示，两磁极间的相互作用不需要任何物质就可以直接发生作用
二、填空题
随着人们生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭。其工作时是通过电机转动使内部气流速度大，压强______填“大”“小”或“不变”，使杂物进入吸尘器达到清扫的目的。电动机是根据______原理工作的，______填“扬声器”或“动圈式话筒”与它的工作原理相同。
如图所示的直流电动机模型，把线圈两端导线的漆按图中方法刮去，通电后线圈能否连续转动？______。如果通过线圈的电流变大，线圈的转动速度将变______。如果改变线圈中的电流方向，线圈的转动方向将______。
如图所示是一款自动清洁地面的扫地机器人，它主要是利用电动机来工作的，其中电动机的原理如图______选填“甲”或“乙”。人可以利用遥控器操控它的工作状态，遥控器是______选填“超声波”或“红外线”向机器人发送指令的。
为了保护环境，国家鼓励发展新能源汽车，新能源汽车的核心部件是电动机，电动机工作时将______能转化为机械能，和电动机原理相同的应用还有______。
三、实验探究题
如图，将干电池、小磁体、线圈组合放置，观察到线圈旋转，根据此原理可以制成______选填“电动机”“发电机”或“电磁铁”。
研究电动机的工作过程。
电动机的工作原理是磁场对______有力的作用。图甲中，线圈左右两边框、的受力方向相反，其原因是______。线圈从图示位置再转动______度后线圈将恰好达到平衡位置，并最终停在该位置。
图乙中的线圈可以持续转动，是因为它加装了______，该装置能在线圈______选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
图丙所示的电动机模型中，调换器件______填图中的序号的放置可方便改变电动机的转动方向。
通电后电动机模型不转动，若是接触不良，可以把铜片电刷再弯曲一下，以增加它的______填物质的物理属性。
17.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。
1.【答案】
【解析】解：、此图是电磁感应的原理图，是磁生电，故A不符合题意；
B、此图是电磁铁的原理图，说明通电螺旋管周围有磁场，故B不符合题意；
C、此图是验证通电导体在磁场中受力运动的实验，也就是验证电动机工作原理的实验，故C符合题意；
D、此图是奥斯特实验，说明电流周围有磁场，故D不符合题意。
故选：。
电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的。
电动机是将电能转化为机械能的机械，它在工作时要消耗电能，因此解题时观察图形中有无电源是此题的解题关键。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查通电导体在磁场中受力的作用，较为简单。
直流电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动；
通电线圈在磁场中受力的方向和电流方向以及磁场方向有关；
通电线圈在平衡位置不受力的作用；
电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，还有一部分转化为内能；
线圈连续转动是靠换向器改变电流方向来改变受力方向以及惯性来实现的。
【解答】
A.电线圈在磁场中受力的方向和电流方向以及磁场方向有关；故改变磁场方向可以改变线圈转动的方向，故A正确；
B.电动机通电后不转，不一定是电路断路，也可能是通电线圈在平衡位置不受力的作用，故B错误；
C.电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，还有一部分转化为内能，故C错误；
D.线圈连续转动是靠换向器改变电流方向来改变受力方向以及惯性来实现的，故D错误。
故选A。
3.【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。
4.【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。
5.【答案】
【解析】
【分析】
知道电流存在着三种效应，并能区分生活中常见用电器是利用到了上述的哪种效应的原理制成的、知道各种电器工作时能量的转化方向是解决该类问题的关键。
通电导线在磁场中受到磁场力的作用，电动机是利用通电导线在磁场中受力而工作的；
电流周围可以产生磁场，电磁铁、电铃等利用了电流的磁效应；
电流流过导体时导体发热，这种现象是电流的热效应，白炽灯、电饭锅应用了电流的热效应。
【解答】
A、电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用，故A符合题意；
B、电饭锅是利用电流流过导体时发热而工作的，应用了电流的热效应，故B不符合题意；
C、电热水器是利用电流流过导体时发热而工作的，应用了电流的热效应，故C不符合题意；
D、电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故D不符合题意。
故选A。
6.【答案】
【解析】解：
A、热机是利用内能来工作的机器，将内能转化为机械能，故A错误；
B、电磁秋千是利用同名磁极相互排斥原理工作的，故B正确；
C、转动螺旋桨，与其连接的皮筋扭转并绷紧，橡皮筋的弹性势能增大，松手后，橡皮筋的弹性势能转化为螺旋桨的动能；螺旋桨前后两方空气流速不同，产生压强差，空气给螺旋桨前进的动力，故C错误；
D、泡沫塑料切割机，它是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的，故D错误。
故选：。
利用内能做功的机器叫做热机，在做功冲程中将高温高压燃气的内能转化为活塞运动的机械能。
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
转动螺旋桨，与其连接的皮筋扭转并绷紧，橡皮筋的弹性势能增大；松手后，橡皮筋的弹性势能转化为螺旋桨的动能；螺旋桨前后两方空气流速不同，产生压强差，空气给螺旋桨前进的动力。
电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的。
本题考查了物理中的有关实验及其原理，物理为实验学科，很多知识来自于实验，故应注意对实验学习的重视，掌握好实验的原理及现象。
7.【答案】
【解析】解：、无人机匀速上升的过程中，在重力方向上通过了距离，所以重力做了功，故A错误；
B、无人机匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，动能不变；高度越来越高，重力势能越来越大；所以机械能不断增大，故B正确；
C、摄像头是利用物距大于凸透镜的二倍焦距时，物体成倒立缩小的实像而制成的，不是虚像，故C错误；
D、电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，发电机的原理是电磁感应，故D错误。
故选：。
根据做功的两个条件分析；
动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；动能和势能统称为机械能；
摄像头成倒立缩小的实像；
电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，发电机的原理是电磁感应。
本题考查了做功的条件和机械能的变化，凸透镜成像、电动机的原理，是一道综合题。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了通电导体在磁场中的受力情况，属于基础知识，要掌握。
通电导体在磁场中受到力的作用；
电流是从电源的正极出来，经过导线后回到电源的负极；
通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场的方向有关。
【解答】
A、铜线框由静止释放后，由于铜线中有电流通过，铜线在磁场中受到力的作用，会转动起来，和电动机的原理是相同的，故A错误；
B、电流是从电源的正极出来，经过导线后回到电源的负极，电流方向与磁场的方向无关，故B错误；
C、若将磁体的磁极对调，则导线在磁场中受到力的方向会发生改变，即铜线框的转动方向将会改变，故C正确；
D、若下端有一个导线头与磁钢柱接触不良，但另一条导线仍然受到磁力的作用，仍然会转动，故D错误。
故选：。
9.【答案】
【解析】解：、通电螺线管周围存在磁场，说明了电流的磁效应，故A错误；
B、有外部电源，验证通电导体在磁场中受力的实验，利用此装置原理制造了电动机，故B正确；
C、验证磁极间相互作用的规律，故C错误；
D、没有外部电源，验证闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流，是电磁感应现象实验，是发电机的原理，故D错误。
故选：。
电动机的原理是通电导体在磁场中受力，或者说通电线圈在磁场中受力转动。
电动机是将电能转化为机械能的机械，它在工作时要消耗电能，因此解题时观察图形中有无电源是此题的解题关键。
10.【答案】
【解析】解：
A、图甲所示是奥斯特实验，闭合开关，小磁针将发生偏转，根据这个现象可以制成电磁铁、电磁继电器、电磁起重机等，故A错误；
B、图乙中电磁感应的实验装置，闭合开关后，磁场中导体竖直向上运动时，几乎不切割磁感线，不会产生感应电流，电流表指针几乎不会发生偏转，故B正确；
C、图丙通电导体在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理，依据该现象可制成电动机，而动圈式话筒是利用了电磁感应的原理，故C错误；
D、图丁中两磁极间的相互作用是通过磁场来发生作用的，磁场是一种看不见的物质，它是真实存在的，故D错误。
故选：。
奥斯特实验证明了通电导体周围存在磁场；
电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动，导体中有感应电流产生；
电动机是根据通电导体在磁场中受力运动原理工作的；动圈式话筒是利用了电磁感应的原理；
磁极间的相互作用是通过磁场发生的。
对于电和磁部分，要掌握电动机原理图，发电机原理图，奥斯特实验图等，同时还要掌握磁极间的相互作用等。
11.【答案】小 通电导体在磁场中受力而运动 扬声器
【解析】解：高速旋转的叶轮把空气排出风机，机器人内部的空气流速大，压强小，而外部的空气流速小，压强大，所以在外界大气压的作用下，外部空气和灰尘不断地压入进风机，扫地机器人就能“扫尘”了，使杂物进入吸尘器达到清扫的目的；
电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用而运动，“动圈式话筒”的原理是电磁感应现象，“扬声器”的原理是通电导体在磁场中受力而运动，所以扬声器与电动机的工作原理相同。
故答案为：小；通电导体在磁场中受力而运动；扬声器。
流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；
通电导体在磁场中受力而运动，将电能转化为机械能，其实际应用是电动机。
此题以扫地机器人为载体，考查流体压强与流速的关系以及电动机的原理，考查学生应用物理知识解决实际问题的能力。
12.【答案】能；大；改变
【解析】解：如图所示，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样当线圈转至平衡位置时，由于惯性继续转动，而不是受相反方向的力，当回到初始位置时，再次受力转动，从而使线圈继续转动下去。故图中线圈可以连续转动；
如果通过线圈的电流变大，线圈受力变大，线圈的转动速度将变大；
如果改变线圈中的电流方向，线圈受力方向改变，线圈的转动方向将改变。
故答案为：能；大；改变。
电动机能连续转动下去是利用了换向器能在平衡位置改变线圈中的电流方向，及线圈转动的惯性。在小实验中，按一定的方法刮去导线的绝缘漆可达到同样的效果；
通电导线在磁场中受力的作用，所受力的大小与电流的强弱、磁场的强弱有关；
线圈的转动方向取决于受力的方向，故可根据导线在磁场中受力的方向的决定因素回答。
本题考查了电动机的原理和影响电动机转向的因素。注意在本题中线圈两端的绝缘漆处理方法是不同的。
13.【答案】甲 红外线
【解析】解：甲图研究的是通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的原理；乙图研究的是电磁感应现象，是发电机的原理；
遥控器是利用红外线向机器人发送指令的。
故答案为：甲；红外线。
电动机的原理：通电线圈在磁场中受力转动；
电视遥控器利用红外线来传输指令，紫外线可以用来灭菌。
本题考查了电动机、发电机的原理以及红外线的应用，物理学习的过程中，要多注意观察身边的物理现象，尽可能的用我们所学过的知识去试着解释。
14.【答案】电 扬声器
【解析】解：电动机工作时，消耗了电能，获得了机械能，即：将电能转化为机械能，扬声器的原理与电动机的原理相同，在工作时利用磁场对电流的作用，将电能转化为机械能。
故答案为：电；扬声器。
电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的，将电能转化为机械能。扬声器的原理与电动机的原理是相同的，都是把电能转化为机械能。
本题考查了电动机工作时的能量转化情况，是一道基础题。
15.【答案】电动机
【解析】解：通电导体在磁场中受力运动，所以将干电池、小磁体、线圈组合放置时，线圈中有电流通过，所以线圈会受到磁场力的作用，所以线圈会旋转，根据此原理可以制成电动机。
故答案为：电动机。
通电导体在磁场中受力运动，电动机就是利用这个原理制成的。
该题考查了通电导线在磁场中受力运动和电动机的原理等知识，是一道基础性题目，难度不大。
16.【答案】电流或通电线圈 电流方向不同 换向器 刚转过 弹性
【解析】解：电动机的工作原理是磁场对电流或通电线圈有力的作用。
线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关；甲图中，线圈左右两边框、的受力方向相反，是因为两侧的电流方向不同。
当线圈从图示位置再转动度后，线圈将恰好达到平衡位置，此时受力平衡，最终会停在该位置。
乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，它能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
因为线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关，所以丙图所示的电动机模型中，调换器件的放置，即改变磁场的方向，可方便改变电动机的转动方向。
若是电动机模型接触不良，可以把铜片电刷再弯曲一下，以增加它的弹性，使接触更充分。
故答案为：电流或通电线圈； 电流方向不同； ； 换向器； 刚转过；；弹性。
电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用；线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关；当线圈转到平衡位置时，其受力平衡，无法继续转动。
换向器可以改变线圈中电流的方向，使得线圈连续转动下去。
线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关，据此判断。通电线圈在磁场中受力转动，转到平衡位置的时候，线圈两边的受力刚好是一对平衡力。线圈就没有了继续转动的动力。处于静止状态。用手拨动线圈，使线圈偏离平衡位置，受力而转动。
此题属于电磁学中比较复杂的题目，考查内容较多，主要考查了电动机的结构特点和工作原理，应仔细观察图示，明确其工作的过程。
17.【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。
第2页，共2页
第1页，共1页