20.4 电动机 同步练习 2021—2022学年 人教版九年级物理（Word版含答案）

2021——2022学年度人教版九年级物理 第二十章 电与磁 20.4 电动机 同步练习
一、选择题
1．在物理学中，用“ ”表示电流的方向垂直于纸面向里，“⊙”表示电流的方向垂直于纸面向外．如图所示，图甲表示直导体a在磁场中受到一个既跟电流方向垂直，又跟磁感线方向垂直的水平向左的磁场力F，图乙所示的四种情况中，通电导体b受到的磁场力方向水平向左的是
A． B． C． D．
2．借助如图所示的实验装置，小明探究“磁场对通电直导线的作用”．闭合开关S0，原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动．要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是( )
A．将A、B两端对调 B．将滑动变阻器的滑片P向右移动
C．换用磁性更强的蹄形磁体 D．将蹄形磁体的N、S极对调
3．冲击钻是一种打孔的工具．工作时，钻头在电动机带动下不断地冲击墙壁打出圆孔（如图所示）．冲击钻在工作的过程中
A．只有电能和内能的转化 B．只有电能和机械能的转化
C．有电能、机械能和内能的转化 D．没有机械能和内能的转化
4．下列哪种设备是根据如图所示的实验原理制成的
A．电熨斗 B．电动机 C．电磁铁 D．发电机
5．要改变直流电动机线圈转动的方向，可行的办法是
A．改变电流的大小 B．改变磁场的强弱
C．只改变电流的方向 D．同时改变电流的方向和磁场的方向
6．在一次实验中，小章连接了如图所示的电路，电磁铁的左端有一个小磁针，则关于下列说法中正确的是（ ）
A．只闭合开关S1 ，小磁针N极向左顺时针偏转
B．闭合开关S1 ，再闭合开关S2 ，小磁针的N、S极偏转的方向会改变
C．闭合开关S1 ，再闭合开关S2 ，电磁铁磁性增强
D．利用这一现象所揭示的原理可制成发电机
7．如图所示的甲、乙两图中的矩形线圈，现在给它们通电，则下列说法正确的是
A．甲中线圈转动，乙中线圈不转动 B．乙中线圈转动，甲中线圈不转动
C．甲、乙中的线圈都会转动 D．甲、乙中的线圈都不会转动
8．将铜线做成了如图所示形状，将上方的尖端挂在电池的正极，底部错开的两根铜线则是贴在吸附在电池负极的圆柱形强磁铁的边缘，放手后铜线圈能以电池为轴旋转。关于该现象，下列说法错误的是（　　）
A．它的原理与电动机相同 B．该磁体具有磁性也具有导电性
C．电池两侧的铜丝是串联的 D．若将磁体的磁极对调，转动方向会改变
二、填空题
9．将一根直导线放在静止的小磁针上方，通电后小磁针发生偏转，这表明通电直导线周围存在________．如图所示装置，通电瞬间直导线向左摆动，这表明___________对电流有力的作用．
如图所示，用微型电动机提升8N的物体，当电源电压为3V时，闭合开关，电动机不转动，电流表示数为0.6A；当电源电压为12V时，闭合开关，电动机正常工作，电流表示数为0.4A，电动机同时以0.5m/s的速度匀速提升物体，电动机线圈的电阻是______Ω，电动机正常工作时的输出功率是______W。
11．爱动手的小燕从易拉罐剪下一铝条，如图所示，在铝条两端重叠处用图钉从环外扎透，钉尖放在电池的正极上面，电池负极下面吸附一块圆柱形的强磁铁，铝环的侧边与磁铁的柱面相接触时，发现铝环以图钉尖为轴心不停地转动，请说出铝环转动的原因_____，发电机，电动机，内燃机中，工作原理与此相同的是___．
12．如图所示，通电线圈在磁场中发生扭转，说明_______对通电导线有力的作用．利用这个原理可以制作________（填“电动机”或“发电机”）．
13．如图所示的两个模型，其中_____图是电动机的模型，要想改变线圈转动方向可以改变磁场方向或_____．
14．如图所示，是电动机在工作过程中线圈处于平衡位置时的示意图，由于磁场对通电导体具有________的作用，当线圈转至平衡位置时，两个电刷跟两个半环间绝缘部分接触，线圈中无电流通过，所以，线圈不受力的作用，但线圈由于________会继续转动，从而越过平衡位置．
三、作图题
15．如下左图所示，请根据图中给出的通电导体在磁场中的运动方向标出电流方向．
16．某班的物理实践小组在装好直流电动机模型后，设计了一个通过改变电动机的转动方向及转速使重物上升或下降的电路，如图所示，有一个单刀双掷开关（触片K接通a或接通b），只有两个电源．请你完成电路图的连接（操作过程中不得改变电路中的接线）。
四、实验题
17．在“探究电流与电阻的关系”实验中，电源电压保持不变
(1)检查器材时，在电流表的左侧观察到指针恰好指在零刻度线处，如果直接用该电流表测电流，测量值与真实值相比会 ______ （选填“偏大” “偏小”或“相等”）；
(2)如图甲所示，电路中有一根导线连接错了，请在该导线上打“×”，然后画出正确的连线 （______） ；
(3)选择5Ω的定值电阻，正确连接电路进行实验。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至最 ______ 端（选填“左”或“右”）。闭合开关，移动滑片使电压表的示数为U1，此时电流表的示数如图乙所示，电流为 ______ A；
(4)滑动变阻器滑片位置不变，将5Ω电阻换成10Ω电阻，继续实验，为使电压表的示数保持U1不变，应向 ______ （选填“左”或“右”）移动滑片；
(5)实验结束后，小明利用图丙所示原理，制作了简易电流表：导体可以在水平光滑轨道上左右滑动（轨道电阻忽略不计），导体与水平弹簧相连，弹簧由绝缘材料制成，整套装置处于竖直方向的均匀磁场中。电流表接入电路前，弹簧不受力，在导体与轨道的接触点处画一个刻度线，标记为“0A”。当电流表正确接入电路，导体受到磁场力的方向水平向右，电流每增加0.1A，磁场力就增大1N，弹簧就伸长2cm，在导体与轨道的接触点处就增加一个刻度线，相邻两个刻度线之间的长度表示“0.1A”的电流。当弹簧被拉伸至最大弹性限度时，弹簧的弹力为20N，则该电流表的量程为 ______ A，若用此电流表测量电流时，发现弹簧被向左压缩，原因可能是 ______
18．如图所示是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图。小谦同学实际探究时，在下表记录了实验情况。
实验序号 磁场 方向 ab中 电流方向 ab 运动方向
1 向下 无电流 静止不动
2 向下 由a向b 向左运动
3 向上 由a向b 向右运动
4 向下 由b向a 向右运动
（1）比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与________有关；比较实验__________和____________，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
（2）小谦通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的物理学方法是____________（选填下列选项对应的符号）。
A．类比法 B．控制变量法 C．转换法
（3）小谦想在这个实验的基础上进行改造，来探究“哪些因素影响感应电流的方向”。为了观察到明显的实验现象，他应把图中的电源换成很灵敏的___________（选填“电流表”或者“电压表”）。
19．如图所示是同学们安装的直流电动机模型．
(1)在某次安装直流电动机模型活动中，小孙、小金、小星各自把安装好的电动机接入电路，闭合开关线圈均不转．若小孙用手轻轻一推转子，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是_____________；若小金用手轻轻把电刷(铜片)弯曲一下，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是______________；若小星在原磁体上加一块磁体，线圈就转动起来，则她的线圈不转的原因是________________．
(2)线圈正常转动后，若把电源的两极对调一下，观察到线圈转动的________发生变化；若改变线圈中的电流大小，观察到线圈转动的________发生变化．
(3)许多家用电器用到电动机，请你列举一种装有电动机的家用电器的名称：__________．
五、综合题
20．阅读短文，回答问题。
超市电动搬运车
如图甲所示是超市常用的一种电动搬运车，用于超市卖场与库房间的货物运输及提升。
下表是其相关参数，其电路工作原理示意图如图乙。当闭合开关S1时，提升电动机M1工作，将货物提升到指定高度。当闭合开关S2时，进退电动机M2工作，驱动搬运车前进或后退。电源是电压为36V的蓄电池组，当电池容量低于满容量的10%时，会报警提醒，返回充电座充电。电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。（g取10N/kg）
型号 自重 最大载货量 蓄电池电压 蓄电池容量 提升电机 额定电压 /额定功率 进退电机 额定电压 /额定功率 电机 效率
PTE20X 0.4t 2t 36V 100Ah 36V/800W 36V/900W 80%
（1）搬运车既能前进又能后退，是通过改变电动机中的_____（选填“电流方向”或“磁场方向”）来改变电动机转动方向的，搬运车在提升重物过程中主要将电能转化为_____。
（2）下列关于对搬运车的蓄电池的说法正确的是_____。
A．蓄电池充足电一次，消耗的电能约3.6×105J
B．蓄电池组充电时，电能转化为化学能
C．蓄电池放电的过程中，蓄电池相当于用电器
D．蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的
（3）利用搬运车将1×103kg的货物放至货架，闭合开关_____（选填“S1”、“S2”），货物向上匀速竖直提升15s，则消耗的电能为_____J，货物被提升了_____m。
（4）搬运车上有显示所载货物质量的仪表，其电路如图丙所示，电源电压24V，电流表（0~0.6A），滑动变阻器R2（60Ω 1A），压敏电阻R1的阻值与所受压力F的关系如图丁所示，由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最_____边是最大值（选填“左”或“右”），为了确保此电路能安全工作，R2的阻值应至少调至_____Ω，若在使用过程中不小心将R2接入电路的电阻调大，那么“质量表”显示的所载货物质量比实际值偏_____（选填“大”或“小”）。
（5）搬运车检测到电池容量低至10%时会报警提示返回充电。若返回过程中受到的阻力为车自重的0.3倍，剩余电池容量20%的能量可供搬运车克服阻力做功，为确保搬运车能顺利返回充电，需要充电时搬运车离充电座最远_____m。
21．随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭。扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能。消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功。如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：
项目 指标参数
工作电压 12V
净重 4kg
最大集尘量 1kg
功率 30W
电池容量 2000mAh
(1)扫地机器人内部的核心部件电动机的工作原理是__________；其吸尘的工作原理是通过电动机转动使内部压强_________（选填“变大”、“不变”或“变小”），从而使杂物进入吸尘器；
(2)扫地机器人正常工作时的电流是_________A； 电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000mA，能持续供电1小时，若充满电后，可供机器人持续正常工作_________h；
(3)已知集尘盒空置时机器人运动过程中受到的摩擦阻力为16N，查阅资料显示摩擦力与压力成正比，则达到最大集尘量时机器人运动的速度为_________m/s；
(4)机械人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为_________m。
【参考答案】
C 2．D 3．C 4．B 5．C 6．C 7．A 8．C
9．磁场 磁场
10．5 4
11．通电铝环在磁场中受力而转动 电动机
12．磁场 电动机
13．甲；电流方向
14．力 惯性
15．略
16．
17．偏小 或 或 右 0.38 右 0-2 电流方向改变（电流表正负接线柱接反 或电流从负接线柱流入 或磁场方向改变 或磁体NS极颠倒））
18．磁场方向 2 4 C 电流表
19．线圈在平衡位置 换向器与电刷接触不良(或摩擦过大) 磁体磁性太弱 方向 速度 电风扇(或洗衣机等)
20．电流方向 机械能 B S1 1.2×104 0.96 右 32 小 216
21．通电线圈在磁场中受力转动（或磁场对电流的作用） 变小 2.5 0.8 0.6 172.8