人教版九年级全一册20.4电动机 练习（有解析）

人教版九年级全一册 20.4 电动机
一、单选题
1．如图所示，对于图中所描述的物理过程，下列分析正确的是（ ）
A．图甲玻璃筒内空气被压缩时，空气内能增大，与四冲程汽油机的压缩冲程原理相同
B．图乙电风扇吹风是将机械能转化为电能
C．图丙两个底部光滑的铅柱紧压结合在一起说明分子间没有斥力
D．图丁是柴油机的做功冲程，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
2．下面四幅图中能说明电动机原理的是（　　）
A．
B．
C．
D．
3．对于下列四个实验现象或操作描述完全正确的有（　　）
①甲图实验现象说明了气体流速越大压强越小
②用天平称量物体质量，称量过程中可以移动平衡螺母
③丙图摩擦后的气球吸引细水流，说明带电体可吸引轻小物体
④丁图中开关闭合导体ab向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变
A．①③④ B．①②③ C．①② D．②③④
4．我国的新型航母将采用自行研制的电磁弹射器．小明猜想它的工作原理如图所示，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大的推力．小明的猜想与下列实验原理相同的是
A． B．
C． D．
5．物理学原理在生产、生活中有着广泛的应用，很多机器、设备都是根据物理学原理制成的。利用右图所示实验的原理可以制成（ ）
A．发电机 B．电动机
C．内燃机 D．电磁铁
6．图为新能源汽车号牌，号牌中的字母“D”表示纯电动汽车，这类汽车的动力装置是电动机，下图符合其工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
7．如图所示，下列实验原理与电动机原理相同的是（　　）
A． B． C． D．
8．物理学原理在生产、生活中有着广泛的应用，很多机器、设备都是根据物理学原理制成的。利用如图所示实验的原理可以制成（　　）
A．电磁继电器 B．电动机 C．内燃机 D．电磁铁
9．如图所示的物理现象涉及的物理知识正确的是（ ）
A．图甲：摩擦起电的实质是创造了新的电荷
B．图乙：家用电能表是一种测量电功率的仪表
C．图丙：电动机正常工作时将机械能转化为电能
D．图丁：验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
10．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
11．矩形铜线框在某磁场中的位置如左图所示，电流I1从O点流入线圈，从P点流出，流出的电流为I2，AB段受到的磁场力方向向上，则（　　）
A．电流I1大于I2
B．CD段受到的磁场力方向向下
C．让线圈转180 到右图位置，AB段受到的磁场力方向向下
D．让线圈转180 到右图位置，CD段受到的磁场力方向向上
12．关于电动机的说法中不正确的是（　　）
A．电动机是利用磁场对电流的作用的现象制成的
B．电动机工作时，电能转化为机械能
C．直流电动机的换向器的作用就是改变磁场方向
D．直流电动机用一段时间后会发热，说明电能也有一部分转化为内能
二、填空题
13．如图甲所示，闭合开关，导体ab向右运动，若只改变电流方向，ab向___________（“左”或“右”）运动，以此为原理可制成___________（“电动机”或“发电机”），如图乙，当开关S闭合时，通电螺线管左侧的小磁针静止时S极的指向如图所示，则电源的左端是___________（“＋”或“-”）极。
14．电动机是利用通电线圈在______中受力而转动的原理制成的。电动机工作时，将电能主要转化为______能。
15．小明借助如图所示的实验装置探究“磁场对通电导体的作用”，导体棒ab应选用______材料制成（选填“铜”或“铁”或“塑料”）
16．奥斯特实验表明，通电导体周围存在________。电动机通电后会转动，是由于磁场对通电导体具有___________的作用。
三、综合题
17．在研究“磁场对通电导体(电流)有力的作用”实验中．
(1)利用图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在“a”、“b”之间接入______(填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”)，根据该原理可制成______．
(2)如图乙、丙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的(也称匀强磁场)．
(a)在乙图中，通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上，这两个力不是一对平衡力，这是因为______
A．二力不是作用在同一物体上
B．二力不是作用在同一直线上
C．二力的作用点不同
D．二力大小不是相等
(b)图丙中的线圈可以持续转动，是在外部加装了__________，该装置能使线圈平面刚处于________(填“平行磁感线”“垂直磁感线”或“任一”)位置时，自动改变线圈中的电流方向．
(c)写出一种让图丙中线圈转动更快的措施：____________.
18．【2017 东营卷】进入三月份以来，东营街头出现了一种共享电动汽车．下表是这种汽车的主要参数．（g 取 10N/kg）

（1）电动机是电动汽车的核心部分，电动机工作时能量的转化是______．电动机的工作原理是________．
（2）标准承载下，电动汽车静止时对水平地面的压强是多少 _______？
（3）右图是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图像，标准承载下，电动汽车以速度匀速行驶 1 分钟的耗电量为 0.4kw·h，电动机的效率是多少 ______？
（4）若某燃油汽车百公里耗油 6升，每升油 5.5元，电动汽车充电每度 0.8元，通过计算比较使用燃油汽车与电动汽车哪种更经济___________？
19．小明用伏安法测出自制电动机线圈的电阻为1Ω．
（1）小明发现电动始终只能在某位置晃动而不能持续转动，请帮他分析原因．
（2）修好后线圈两端所加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作，自制电动机的效率是多少？
（3）某次实验时线圈与磁铁接触使得线圈无法转动，此时小明发现线圈特别烫，试分析原因．
20．小明同学对电学实验时用的电表进行探究，经查资料我们通常使用的电表称为磁电式机械电表，打开电表后盖盒板，可以看到电表的内部结构（如图所示），如电磁铁、导线框、金属圆柱体、指针、螺旋弹簧等：
(1)当电表接入电路中工作时，指针会随着导线框一起偏转，说明通电导线在磁场中会___；
(2)电表工作时，不同大小的电流（或电压）通过电表时，指针会有不同大小的偏转，而且电表表盘的刻度是均匀的，说明了指针偏转的角度的大小与通过电表电流（或电压）大小的关系应该是____________；
(3)通过探究小明发现电流表并不是没有电阻，电压表接入电路中指针会偏转，说明电压表是有电流通过的。因此，小明认为电流表的电阻_______（很小/较小/小/较大/很大），电压表的电阻_________（很小/较小/小/较大/很大）；
(4)实验用的电流表（或电压表），有两个不同的档位（如电流表有0.6A和3A），当电流表（或电压表）指针满格度偏转时，通过电表内部连接指南针的线框时的电流________（相同/不同）的。
21．（）如图甲和横截面如图乙所示，表示的圆圈是垂直于纸面的一根导体，是如图甲闭合电路中的一部分，原本静止的导线，在闭合电路开关时，它在磁场中沿图乙所示的方向从左向右摆动时，导沿虚线摆动到图乙中所示的最高点位置，_____（选填电磁铁、电动机、发电机）是利用这一理工作的，在导线的摆动过程中，导线实现了能量从_____转化为_____，如果将图中的电源更换为一个定值电阻，忽略空气阻力和摩擦力的情况下，当导线从右侧高点作为出发点，下落重新进入磁场的自由摆动个个来回，（选能或不能）___回到右边的最高点．

（）当导线从右侧最高点重新进入磁场中，如果要使导线顺利通过磁场可以摆动到左边，你可以的方法是__________．
（）如果将电源换成灵敏电流计，忽略空气阻力和摩擦，让导线从右侧最高点重新摆入磁场，导线在最低点时的双腿______（选填“大于”、“小于”或“等于”）最高点时的机械能
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
A．图中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气的内能增加，温度升高，机械能转化为内能，与压缩冲程的原理是相同的，故A正确；
B．电风扇工作时将电能转化为机械能，故B错误；
C．图丙两个底部光滑的铅柱紧压结合在一起只能说明分子之间存在相互作用的引力，并不能说明分子间没有斥力，故C错误；
D．图中汽缸顶部有个火花塞，是汽油机，气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气体的内能减小，故D错误。
故选A。
2．D
【解析】
【详解】
A. 在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，不符合题意．B. 是电磁继电器，它是利用通电导体周围存在磁场的原理制成的，不符合题意；C. 是奥斯特实验，小磁针指针偏转说明通电导体周围有磁场，不符合题意；D. 电路中有电流，通电导体或线圈受到磁场力的作用发生运动，符合题意．故选D．
【点睛】
电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用．正确分析四个选项各是研究的什么问题，再做回答．
3．A
【解析】
【详解】
①甲图中，向两张纸中间吹气时，两张纸中间的空气流速快，压强小，两张纸外侧的空气流速小，压强大，在压强差的作用下使得两张纸向中间靠拢，说明了气体流速越大压强越小，故①正确；
②用天平称量物体质量时，为了保证测量结果准确，在称量过程中不可以移动平衡螺母，故②错误；
③气球摩擦后由于电荷转移而带电，因带电体具有吸引轻小物体的性质，故可以吸引细水流，故③正确；
④丁图中，由安培定则可知，开关闭合后，导体ab向左运动，通电导体在磁场中受到的力的作用与磁场和电流的方向均有关，若同时改变电流方向和磁场方向，由安培定则可知，导体ab运动方向不变，故④正确。
由题意可知，A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4．C
【解析】
【详解】
由题意知道，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，所以，小明的猜想，电磁弹射器的工作原理是磁场对通电导线的力的作用．
A．图中的实验说明条形磁铁对小磁针有力的作用，故A不符合题意；
B．由图知道，这是研究电磁铁磁性强弱的影响因素，利用的是电流的磁效应，故B不符合题意；
C．图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射器的工作原理相同，故C符合题意；
D．图中没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流，这是电磁感应现象，故D不符合题意．
5．B
【解析】
【详解】
该实验装置是研究通电导体在磁场中受力而运动，利用此原理制造了电动机，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
6．D
【解析】
【详解】
电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动，把电能转换成机械能：
A．图示为电磁感应现象，是发电机的工作原理，故A不符合题意；
B．图示说明通过的导体周围存在磁场，故B不符合题意；
C．图示说明螺线管的磁性强弱影响因素，故C不符合题意；
D．图示说明通电导体受到磁场力的作用，是电动机的工作原理，故D符合题意。
故选D。
7．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．如图，是奥斯特实验，能证明通电导线周围存在磁场，故A不符合题意；
B．如图，闭合开关，通电带线在磁场中受力而产生运动，与电动机原理相同，故B符合题意；
C．如图，导线在磁场中切割磁感线，产生感应电流，与发电机原理相同，故C不符合题意；
D．如图，通电螺线管相当于条形磁铁，能吸引铁钉，故D不符合题意。
故选B。
8．B
【解析】
【详解】
该实验装置中有电源、导轨、磁体和金属棒，研究通电导体在磁场中受力而运动，利用此原理制造了电动机，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
9．D
【解析】
【详解】
A．摩擦起电的实质是电荷的转移，不是创造了电荷，故A错误；
B．电能表是测量消耗电能即电功的仪表，故B错误；
C．电动机正常工作时将电能转化为机械能，故C错误；
D．当验电器带电时，两片金属箔由于带同种电荷相互排斥而张开，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，故D正确。
故选D。
10．C
【解析】
【详解】
A．电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故A正确，不符合题意；
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，不符合题意；
C．吸尘器工作时，主要将电能转化为机械能，由于电流具有热效应，还会将部分电能转化为内能，故C错误，符合题意；
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，不符合题意。
故选C。
11．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．O点和P点串联，流过的电流相同，故A不符合题意；
B．AB段与CD段电流方向相同，磁场方向也相同，所以CD段受到的磁场力方向向上，故B不符合题意；
CD．让线圈转180 到右图位置，电流、磁场方向均不变，则受到的磁场力方向向上，故C不符合题意、D符合题意。
故选D。
12．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用而转动，所以电动机是利用磁场对电流的作用的现象制成的，A正确，故A不符合题意；
B．工作时需要消耗电能，将电能转化为机械能，B正确，故B不符合题意；
C．换向器的作用是改变线圈中电流的方向，C不正确，故C符合题意；
D．直流电动机主要是将电能转化为机械能，用一段时间后会发热，说明电能也有一部分转化为内能，D正确，故D不符合题意；
故选C。
13． 左 电动机 -
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2] ]通电导体在磁场中受力的作用，磁场力的方向与磁场方向和电流方向有关；闭合开关，导体ab向左运动，若只改变电流方向，则导体ab受到磁场力的方向与原来相反，故ab向右运动。应用此原理可制成电动机。
[3]如图小磁极静止时左侧为N极、右侧为S极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以螺线管左端为N极、右端为S极；根据安培定则判断电流从螺线管右端流入，故电源左端是负极。
14． 磁场 机械（动）
【解析】
【分析】
【详解】
[1]通电线圈在磁场中受到力的作用，电动机就是利用这一原理制成的。
[2]当电动机正常工作时，需要消耗电能，机器在运作，获得机械能，因此它是把电能主要转化为机械能。
15．铜
【解析】
【详解】
由于通电导体在磁场中受到力的作用，所以，导体棒ab应选用导电性较好的铜，实验效果明显。
16． 磁场 力
【解析】
【详解】
[1]奥斯特实验证明了电流的周围存在磁场，即电流的磁效应。
[2]电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的。
17． 电源 电动机 B 换向器 垂直磁感线 增大线圈中的电流(或增加线圈的匝数、换更强的磁场等)．
【解析】
【详解】
(1)因为通电导体在磁场中受力会运动，观察图可知缺少一个电源，因此利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在“a”、“b”之间接入电源，根据此原理制成了电动机；(2)(a)在乙图中，通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上，这两个力不是一对平衡力，这是因为这两个力不作用在一条直线上．所以选项B符合题意．(b)图丙中的线圈可以持续转动，是在外部加装了换向器．当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，它能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动．(c)线圈转动的快慢与电流的大小、线圈的匝数、磁场的强弱等因素有关，所以要使线圈转动的更快，可以增大线圈中的电流、增加线圈的匝数、换更强的磁场等．
【点睛】
（1）通电导线在磁场中受到力的作用，利用这一原理制成了电动机；（2）二力平衡的条件是同物、等大、反向、共线，据此判断；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．线圈转动的快慢与电流的大小、线圈的匝数、磁场的强弱等因素有关，据此解答．
18． 机械能 通电线圈在磁场中受力转动 5×105Pa 75% 使用电动汽车费用少，更经济
【解析】
【详解】
试题分析： （1）电动机在工作时，是将电能转化为机械能，是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的．（2）由题意知：乘客与车的总质量：m=m1+m2="800kg+200kg=1000kg" ，汽车对水平地面的的压力：F="G" ="mg=1000" kg×10 N /kg=" 10000" N，汽车与水平地面的总接触面积：S=4S0=4×50cm2="200" cm2=2×10-2 m2，汽车对水平地面的压强：p="F/S=10000" N/2×10-2 m2=5×105Pa． （3）由图表知电动汽车的速度：v=60m/3s=20m/s，电动汽车行驶的路程：s= vt=20m/s×60s=1200m，电动汽车的牵引力：F1=f=0.09G=0.09×10000N=900N，电动汽车牵引力做的功：W 有=" F1" s=600N×1200m=1.08×106J，W=0.4kW·h=1.44×106J，电动汽车发动机的效率：η=W有/W =1.08×106J/1.44×106J =75%．（4）燃油汽车 100km的费用：6×5.5=33（元），电动汽车 100km的费用：44×0.8÷2=17.6（元），因为 17.6元小于 33元，所以使用电动汽车费用少，更经济．
【考点定位】电动机，压强、效率等综合计算与分析．
19．（1）将电动机线圈放在支架上，因为没有换向器，不能改变线圈中的电流方向，就不能改变线圈的受力方向，所以闭合开关S后，发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动；这个位置物理学中称为平衡位置，它是线圈平面与磁感线垂直的位置；（2）60%；（3）实验时线圈与磁铁接触使得线圈无法转动，此时电能转化为内能
【解析】
【详解】
(1)将电动机线圈放在支架上，因为没有换向器，不能改变线圈中的电流方向，就不能改变线圈的受力方向，所以闭合开关S后，发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动；这个位置物理学中称为平衡位置，它是线圈平面与磁感线垂直的位置；(2)因为P＝UI，所以电动机正常工作时的总功率为P＝UI＝2V×0.8A＝1.6W；线圈消耗的功率：P圈＝I2R圈＝(0.8A)2×1Ω＝0.64W，输出功率：P出＝P总 P圈＝1.6W 0.64W＝0.96W，这台电动机的效率：η＝×100%＝×100%60%.(3)实验时线圈与磁铁接触使得线圈无法转动，此时电能转化为内能．
点睛：（1）直流电动机中的换向器可以在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，改变线圈的受力方向，使线圈持续转动下去；（2）电动机工作电压和通过的电流，可以得到总功率；已知线圈电阻和通过的电流，根据公式P＝I2R计算线圈消耗的功率，总功率减去线圈消耗的功率就是电动机的输出功率，输出功率与总功率的比值就是这台电动机的效率；（3）用电器工作过程中将电能转化为其它形式的能．
20． 受力 正比 很小 很大 相同
【解析】
【详解】
(1)[1]指针发生运动，是因为受到力的作用。
(2)[2]因为电表表盘的刻度是均匀的，所以指针偏转的角度大小与电流大小成正比。
(3)[3][4]如果电流表内部电阻大，会导致电流过小，电流表指针难以偏转，所以内部电阻很小，电压表并联后，为使电流基本通过电流表，所以通过电压表的电流很小，所以电压表内部电阻很大。
(4)[5]因为偏转角度一样，即指针受到磁力一样，说明通过线框时的电流相同。
21． 电动机 电能 机械能 不能 对调电源正负极或改变磁场方向 小于
【解析】
【详解】
由图可知导体运动是利用通电导线在磁场中受到力的作用，电动机就是利用这一原理工作；在导线a的摆动过程中，导线a实现了能量从电能转化为机械能，如果将图中的电源更换为一个定值电阻，忽略空气阻力和摩擦力的情况下，当导线从右侧最高点作为出发点，下落重新进入磁场的自由摆动一个来回，由于除了势能和动能的相互转换还有内能的转化，所以机械能不守恒，不能回到右边的最高点．
当导线从右侧最高点重新进入磁场中，如果要使导线顺利通过磁场可以摆动到左边，你可以的方法是: 对调电源正负极或改变磁场方向．
如果将电源换成灵敏电流计，忽略空气阻力和摩擦，让导线从右侧最高点重新摆入磁场，导线在最低点时的双腿小于最高点时的机械能，因为此时还有电能的转化．
故答案为(1). 电动机 (2). 电能 (3). 机械能 (4). 不能 (5). 对调电源正负极或改变磁场方向 (6). 小于
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