北师大版九年级年级全一册14.6直流电动机同步练习（有解析）

北师大版九年级年级全一册 14.6 直流电动机 同步练习
一、单选题
1．下列有关电与磁的说法，正确的是（　　）
A．磁场是由无数条磁感线组成的
B．磁场对放入其中的物体有力的作用
C．直流电动机是把机械能转化为电能的装置
D．在磁场中小磁针静止时北极所指方向即为该点磁场的方向
2．黄岛地铁一号线已全线开通，青岛市地铁网络正逐步完善，我们的交通出行也将更加便捷，下列说法正确的是（　　）
A．地铁通过电动机驱动，将机械能转化为电能
B．地铁站内照明灯可以同时打开或关闭，所以他们是串联的
C．地铁站内扶梯上的扶手是橡胶制品，属于绝缘体
D．地铁站内通过刷卡过闸进站，是利用了电流的热效应
3．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
4．无线充电是一种增加手机续航时间的方式，如图1所示。无线充电的技术原理是电流流过送电线圈产生磁场，受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电，如图2所示。受电线圈处用到的原理与下列选项中哪个装置的原理相同（ ）
A．
通电螺线管
B．
发电机
C．
扬声器
D．
录音机
5．如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（ ）
A．图甲玻璃桶内空气被压缩时，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．图丙中水烧开后b处“白气”比a处浓；
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，气体的内能减小。
6．导线a是闭合电路的一部分，下面四幅图中a在磁场中按v的方向运动时，能产生感应电流的是(a在A选项中与磁感线平行，在B、C选项垂直于纸面，在D选项中磁感线与水平地面平行指向北方，a水平东西放置)
A． B．
C． D．
7．下列四个图中.能够用来说明电动机工作原理的是
A． B．
C． D．
8．我们每一位同学家中所使用的电冰箱、洗衣机、电风扇等用电器都装配有电动机．电动机是根据下列哪种现象制成的
A．通电导体在磁场中受到力的作用 B．电流周围存在磁场
C．磁场对放人其中的磁体产生磁力的作用 D．电磁感应现象
9．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．
10．下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A．洗衣机 B．电冰箱 C．电风扇 D．电暖器
二、填空题
11．我们日常生活中使用的电视机、收音机、录音机都有________，俗称喇叭．
12．如图是探究磁场对电流作用的实验装置，开关闭合后，导体棒AB会运动，这说明了____，导体棒AB 的运动方向与_________和_________都有关系．
13．扬声器由________、________和________组成；通过扬声器的________大小将会影响扬声器发出的声音大小．
14．电动自行车是一种非常方便快捷的交通工具．电动车在工作时是把______ 能转化为机械能；旋转右手的“调速”把手，发现电动机带动后轮的转速会发生改变，与这个“调速”把手联动的电路元件实质是一个______ ．
15．如图所示，是“混合动力汽车”的原理结构示意图，该车在行驶过程中把电能转化为机械能的部件是_______，汽油发动机工作时，将燃料燃烧释放出的______转化为机械能．
三、综合题
16．阅读短文，回答下列问题
江海晚报报道：2013年3月9日，陆地方舟新车见面会在江苏如皋产业基地隆重举行，全国第一款面向大众市场销售的纯电动SUV汽车“陆地方舟V5”面世，该车应用“高频变频电驱动技术”，百公里耗电量仅9度，让您轻松赏阅一路风景．已知该车部分性能参数如下表．
（1）电动机工作时，其工作原理是( )
A．磁场对电流的作用 B．电流的磁效应 C．电磁感应 D．电磁铁原理
（2）该车三相交流变频电机采用交流调速方式，在效率一定时，其耗电功率与转速的立方成正比，而行驶速度与电机转速成正比，下列关于汽车匀速直线行驶时，所受阻力F与车速v的关系图线，正确的是( )
（3）汽车驾驶室座位上的安全带，做得比较宽，当发生紧急情况需要刹车时，由于受力面积较大，从而使人受到的________较小，减轻对司机的伤害程度．
（4）下表是陆地方舟v5《驾驶守则》中的部分安全距离表格．
其中反应距离指驾驶员从发现情况到开始刹车过程中汽车匀速行驶的距离，刹车距离指从刹车到停下过程中汽车减速行驶的距离．停车距离x为反应距离与刹车距离之和．刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一．
①当汽车以最高时速70km/h匀速行驶时，其反应距离为________m．
②汽车保持恒定功率5．0kW在平直路面上行驶时，其所受阻力大小为360N，则汽车匀速行驶的速度v=________km/h，这一速度所对应的停车距离为________m．
（5）对“v5百公里（100km）耗电量仅9度”的报道，请你根据该车的性能参数，通过必要的推理演算，论证其是否真实．____
17．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。
18．阅读短文，回答问题．
无链条电动自行车
无链条电动自行车，整体外形时尚，没有了链条，外观变得与普通自行车或电动车有些不同，如图所示．无链条电动自行车被称为“没有链条的混合动力电动自行车”．它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量；也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量．骑行者踩脚踏板的动能，可通过车上的发电机转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进．因此使骑行者更省力，同时减少了对环境的污染．
图中所示这款无链条电动自行车，其锂电池容量为10Ah（电池容量是指放电电流与放电时间的乘积）、电压为30V．若骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，仅靠“电力驱动”可正常行驶1.8×104m；若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量，“混合动力驱动”可使车连续行驶3.2×104m．
与链条车相比，这种新型自行车具备许多优点．比如：省力、耐用、安全、灵便、干净卫生、结构简单、修理方便，骑行12000km也无须大修．因此，无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具．
（1）骑行者踩脚踏板的目的是把踩脚踏板的动能转化为______ 能；
（2）无链条电动自行车前进是通过_______ 驱动后轮转化成机械能，驱动车子前进；
（3）无链条电动自行车的车把龙头是_____（省力/费力/等臂）杠杆；
（4）图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为__________ J；
（5）正常行驶时，这款车 “混合动力驱动” 时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为________．
19．组装好直流电动机后，接通电源，若出现下列现象，请分析原因，然后将故障现象和可能原因用线连起来：
①电动机不转，但用手轻轻拔动一下线圈，电动机就能顺利转动起来____A．摩擦阻力太大
②转动较慢，显得很吃力 _________ B．换向器与电刷接触不良
③电动机不转，将电刷与换向器之间的压力调大些，电动机才能转动起来_____C．启动前线圈刚好处于平衡位置
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．磁场是磁体周围存在的一种特殊的物质，它是看不见的，但它是真实的客观存在，磁感线是为了形象直观地描述磁场而画出来的，它可以看得见，但不是真实的存在，故A错误；
B．磁场对放入其中的磁体有磁力的作用，故B错误；
C．直流电动机属于用电器，是把电能转化为机械能的装置，故C错误；
D．根据磁场方向的规定可知，磁场中某点，小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向，故D正确。
故选D。
2．C
【解析】
【详解】
A．地铁通过电动机驱动，将电能转化为机械能，故A错误；
B．地铁站内照明灯一个坏了，不影响其他的灯的使用，故是并联，故B错误；
C．橡胶制品不导电，属于绝缘体，故C正确；
D．地铁站内通过刷卡过闸进站，是利用了电流的磁效应，故D错误。
故选C。
3．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。
4．B
【解析】
【详解】
从题意中知道，手机背面的线圈，能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的。
A．通电螺线管是通电之后，螺线管周围会产生磁场，故A不符合题意；
B．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，在电路中产生感应电流，这是电磁感应现象，发电机是利用电磁感应原理制成的，故B符合题意；
C．扬声器工作时，处于磁场中的线圈有音频电流通过时，就产生随音频电流变化的磁场，这一磁场和永久磁铁的磁场发生相互作用，使线圈沿着轴向振动而发出声音，扬声器是一种将电能转化为机械的装置，故C不符合题意；
D．录音时在磁头的缝隙处产生随音频电流变化的磁场，磁带紧贴着磁头缝隙移动，磁带上的磁粉层被磁化，在磁带上就记录下声音的磁信号，故D不符合题意。
故选B。
5．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．a处离壶嘴远，则a处温度比b处低，水蒸气在a处更容易液化，所以a处“白气”浓度较浓，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。
6．D
【解析】
【详解】
A．如图顺着磁感线方向运动，没有切割磁感线运动，不会产生感应电流，故A不符合题意。
B．如图导体运动方向与磁感线方向平行，没有切割磁感线运动，不会产生感应电流，故B不符合题意。
C．如图导体运动方向与磁感线方向平行，没有切割磁感线运动，不会产生感应电流，故C不符合题意。
D．如图，闭合电路的一部分在做切割磁感线运动，导体中会有感应电流的产生，故D符合题意。
故选D。
7．B
【解析】
【详解】
A．把声音信号转化为电信号，利用的是电磁感应原理，故A错误；
B．把电能转化为机械能，可以用来说明电动机的工作原理，故B正确；
C．该实验说明电流周围有磁场，体现了电流的磁效应，与电动机工作原理不符，故C错误；
D．该实验把机械能转化为电能，只能用来说明发电机的工作原理，不能用来说明电动机的工作原理，故D错误。
8．A
【解析】
【详解】
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符合题意；电流周围存在磁场，是电流的磁效应，这一现象是电磁铁的原理，故B不符合题意；磁场的基本性质是对放人其中的磁体产生磁力的作用，故C不符合题意；电磁感应现象是发电机的原理，故D不符合题意，故选A．
9．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。
10．D
【解析】
【详解】
A．洗衣机工作时主要靠电机转动，把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故A不符合题意；
B．电冰箱工作时主要把电能转化为机械能，不是利电流热效应工作的，故B不符合题意；
C．电风扇工作时主要把电能转化为机械能，不是利电流热效应工作的，故C不符合题意；
D．电饭锅工作时主要把电能转化为内能给食物加热的，是利电流热效应工作的，故D符合题意。
故选D。
11．扬声器．
【解析】
【详解】
我们日常生活中使用的电视机、收音机、录音机都有扬声器，俗称喇叭，将电信号转化为声音信号．
12． 通电导体在磁场中受到了力的作用 磁场方向（磁感线方向） 电流方向
【解析】
【详解】
由图可知，当导体中有电流通过时，导体便会在磁场中运动，说明通电导体在磁场中受到了力的作用．若改变电流方向或磁场的方向，通电导体的运动方向就会改变，所以导体的受力方向与磁场方向和电流方向有关．
13． 永久磁体 线圈 锥形纸盒 电流
【解析】
【详解】
扬声器的构造：永久磁体、线圈和锥形纸盆，通过扬声器的电流大小将会影响扬声器发出的声音大小．
14． 电 变阻器
【解析】
【详解】
电动机利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成，工作时将电能转化为机械能；
旋转右手的“调速”把手，发现电动机带动后轮的转速会发生改变，即改变了电动机的电流大小，所以与这个“调速”把手联动的电路元件实质是一个滑动变阻器．
故答案为(1). 电 (2). 滑动变阻器
15． 电动机 内能
【解析】
【详解】
电动机利用通电导线在磁场中受力的原理制成，工作时将电能转化为机械能，所以该车在行驶过程中把电能转化为机械能的部件是电动机；
汽油机工作时，能的转化过程为：汽油具有的化学能通过燃烧释放内能，内能再通过热机的做功冲程转化为机械能．
16． A D 压强 17．5 50 27．5 根据该车的性能参数，求得汽车以额定功率，最大时速前进100km耗电，W=Pt=7．5kW×100/70h=10．7kW h＞9kW h，因此“V5百里耗电量仅9度”的报道是不真实
【解析】
【详解】
（1）根据磁场对通电导体的作用制作了电动机，故选A；（2）设电机的转速为n，船的行驶速度为v，根据题意得：P电 ＝k1n3 ①（k为比例系数，下同）游船匀速行驶时，获得的机械能P机械 ＝F牵v ＝fv ②，设效率为η，所以P机械 ＝P电η，即fv ＝k1n3η ③而行驶速度与电机转速成正比，所以v ＝k2n ④则转速n ＝ ⑤把⑤代入③整理得f ＝ ＝kv2（是一个定值，设为新的比例函数）由此说明阻力f与船速v的平方成正比，其关系为二次函数，图象为开口向上的抛物线．故选D；（3）安全带做的宽度比较大，是在压力一定时，通过增大受力面积减小压强，让司机系上时觉得舒服；（4）①根据表中数据，当车速为40km/h，反应距离为10m，当车速为50km/h，反应距离为12.5m，当车速为60km/h，反应距离为15m，由此可知，当车速为70km/h，反应距离为17.5m，②由P ＝ ＝Fv，可得汽车匀速行驶的速度v ＝
＝50km/h，由表中数据可知，这一速度所对应的停车距离为 27.5m．（5）根据该车的性能参数，求得汽车以额定功率，最大时速前进100km耗电，W ＝Pt ＝7.5kW×h ＝10.7kW h>9kW h，因此“V5百里耗电量仅9度”的报道是不真实．
17． 电流方向 机械能 B S1 1.2×104 0.96 右 32 小 216
【解析】
【分析】
(1)电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关；电动机工作时消耗了电能，获得了机械能。
(2)①已知电池规格，根据W＝UIt求出消耗的电能。
②充电过程中是将电能转化为化学能储存起来。
③电池供电时是电源，充电时则为用电器。
④电池串联使用，串联后的电池组电压是每节电池电压之和。
(3)根据题意当闭合开关S1时，提升电动机M1工作，将货物提升到指定高度；已知提升电机的功率和工作时间，利用公式W＝Pt可得消耗的电能；由效率公式算出消耗的机械能，在根据W＝Gh＝mgh算出货物被提升的高度。
(4)根据图像判断出压力与电阻的关系，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，进一步可知质量显示表表盘上的刻度值越往右时的变化；根据器材允许通过电流的限制情况，可知电路中的最大电流，根据欧姆定律求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出R2的阻值；若在使用过程中不小心将R2接入电路的电阻调大，根据欧姆定律分析电路中电流的变化情况即可知道结果。
(5)先计算电源用来克服阻力提供的能量，再根据W＝fs求出需要充电时“地牛”离充电座的距离。
【详解】
(1)[1][2]电动汽车的前进和倒车时，要改变电动机的转动方向，而电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关，而改变电流方向更为方便；搬运车的电动机工作时，消耗了电能，获得了机械能，将电能转化为机械能。
(2)[3]A．充足电一次，消耗的电能约
W＝UIt＝36V×100A×3600s＝1.296×107J
故A错误；
B．蓄电池组充电时，消耗电能转化为化学能，此时蓄电池相当于用电器，故B正确；
C．蓄电池放电的过程中，化学能转化为电能，此时蓄电池相当于电源，故C错误；
D．由表格数据知蓄电池电压为36V，是由多节电池串联而成的，故D错误。
故选B。
(3)[4][5][6]根据题意知，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；由表格数据可知，提升电机功率
P1＝0.8kW＝800W
15s内电动机消耗的电能
W电＝P1t＝800W×15s＝1.2×104J
此时电机的效率为80%，则电能转化为的机械能
W机械＝W电×80%＝1.2×104J×80%＝9.6×103J
由
W＝Gh＝mgh
可得，货物被提升的高度
(4)[7][8][9]由图丁可知，载重量越大时，托盘受到的压力越大，R1的阻值越小；由丙中电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，当托盘受到的压力越大，R1的阻值越小，根据知，电路的电流越大，电流表的示数越大，所以由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最右边是最大值。由表格数据可知，最大载货量
m2＝2t＝2000kg
则托盘受到的最大压力
F＝G2＝m2g＝2000kg×10N/kg＝20×103N
由图丁可知，此时压敏电阻R1＝8Ω，因电流表量程为0~0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，且串联电路中电流处处相等，所以当电流表的示数最大为I＝0.6A时，载重量最大，R2接入电路中的阻值最小，电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值为
R2＝R﹣R1＝40Ω﹣8Ω＝32Ω
即为了确保此装置能安全运行，R2的阻值应至少调至32Ω；由前面可知，货物的质量越大，电流表的示数越大；若在使用过程中不小心将R2接入电路的电阻调大，导致电路中的总电阻增大，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流减小，此时电流表（质量表）指针对应的质量比实际值偏小。
(5)[10]车的质量为
m1＝0.4t＝4×102kg
车的重力为
G1＝m1g＝4×102kg×10N/kg＝4×103N
车受到的阻力为
f＝0.3G1＝0.3×4×103N＝1200N
由题意知，克服摩擦力做的功为
Wf＝UIt×10%×20%＝36V×100A×3600s×10%×20%＝2.592×105J
由W＝fs得，需要充电时搬运车离充电座的路程
【点睛】
本题考查了电功公式和做功公式、重力公式、电阻串联、欧姆定律的综合应用等，根据题意判断出搬运车工作状态时开关的位置是关键，同时注意从表格和图像中获取有用的信息。
18． 电 电动机 省力 1.08×106 7:9
【解析】
【详解】
（1）骑行者踩脚踏板的动能，可通过车上的发电机转化为电能；
（2）无链条电动自行车前进是通过电动机驱动后轮转化成机械能，驱动车子前进；
（3）车把龙头是一个轮轴，轮半径大于轴半径，所以无链条电动自行车的车把龙头是省力杠杆；
（4）锂电池最多所储存的电能W=UIt=30V×10A×3600s=1.08×106J；
（5）“混合动力驱动” 时提供的总能量W1=Fs1=F×3.2×104m，
仅靠“电力驱动”所提供的能量W2=Fs2=F×1.8×104m，
所以“混合动力驱动” 时人所提供的能量W3=W1-W2= F×3.2×104m- F×1.8×104m= F×1.4×104m，
则这款车 “混合动力驱动” 时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为；
19． C A B
【解析】
【详解】
启动前如果线圈刚好处于平衡位置，此时线圈两边的受力大小相等、方向相反且在同一直线上，这两个力彼此平衡，线圈不会转动．当用手轻轻拨动一下线圈，线圈所受的两个力不再平衡，线圈就会在这两个力的作用下发生转动，所以故障现象①对应故障原因C；
当摩擦阻力太大时，会阻碍线圈的转动，使转动较慢，显得很吃力，摩擦阻力太大是造成转动较慢的原因，所以故障现象②对应故障原因A；
如果换向器与电刷接触不良电动机不转，将电刷与换向器之间的压力调大些，电动机就能转动起来，所以故障现象③对应故障原因B．
答案第1页，共2页
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