北师大版九年级年级全一册14.6直流电动机同步练习（含解析）

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．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
2．下列有关电与磁的说法正确的是（　　）
A．电动机是将机械能转化为电能的一种装置
B．悬吊着的小磁针静止时N极指向地理南极附近
C．奥斯特发现了闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时产生了电流
D．电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关
3．下列有关电学知识说法正确的是（　　）
A．电功率越大，电流做功就越多
B．灯泡的额定功率越大，灯泡越亮
C．将标有“12V 12 W“和“24 V 12 W“的两个灯泡与36 V电源串联，两灯均能正常发光
D．电风扇工作时，主要是电能转化为机械能
4．下列说法符合生活实际的是 （　　）
A．对人体的安全电压为 36 V
B．人体正常温度为 43℃
C．教室里空调的额定功率为 500 W
D．电动机工作时消耗的电能大于产生的热能
5．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
6．下列关于力的说法中正确的是（　　）
A．电动机是利用电磁感应原理工作的
B．摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
C．浸没在水中向上运动的物体受到的浮力可能小于重力
D．随着生产力的提高人类将会制造出既省力又省距离的机械
7．如图所示，这是一款迷你台灯扇，它既可以照明又可以吹风且互不影响。下列说法正确的是（　　）
A．台灯扇的灯和电动机是串联的
B．台灯扇中的发光二极管是由超导体材料制成的
C．长时间使用后扇叶会吸附很多灰尘是因为摩擦创造了电荷
D．电动机的工作原理是磁场对通电导体具有力的作用
8．牙齿健康问题，越来越得到重视，电动牙刷已经成为了一款比较受欢迎的小家电，如图所示，关于电动牙刷下列说法正确的是（　　）
A．使用电动牙刷的过程中电能主要转化为机械能
B．电动牙刷里的电动机工作原理是电流的磁效应
C．在给电池充电时电池相当于电源
D．电动牙刷上的指示灯主要是超导材料制成
9．下面四幅图中能说明电动机原理的是（　　）
A．
B．
C．
D．
10．如图所示是小明自制的简易电动机示意图矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内永磁铁置于线圈下方，为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，他应将（　　）
A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉
B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉
C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉
D．仅将一个转轴上的绝缘漆全部刮掉
二、填空题
11．直流电动机的工作原理是______________________________．一台直流电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，这台电动机1min内产生的热量是__________J．
12．如图航拍无人机，它核心部件是电动机，它是把___________能转化成___________能的装置。
13．如图所示的图_______能说明直流电动机的工作原理（选填“甲”或“乙”）。一台直流电动机正常工作时，通过线圈的电流为5A，若此线圈的电阻为2Ω，那么这台电动机线圈1min内产生的热量是________J。
14．如图甲所示，磁极是______极.如图乙所示的实验原理可以制成______.
15．电能是___________（填“一次能源”或“二次能源”），它可以使电动机转动，同时产生___________能散失在空气中。
三、综合题
16．近几年来，我国大力推广新能源汽车，图为某款电动汽车，请你应用所学的物理知识回答下列问题：
（1）汽车行驶过程中，司机和乘客都需要系好安全带，这是为了减小司机和乘客由于具有__________带来的危害；
（2）新能源汽车的核心部件之一是电动机，它利用的原理是：磁场对__________有力的作用；
（3）小汽车前方的挡风玻璃是倾斜的，目的是为了使车内物体所成的像不妨碍司机视线。如图所示，车内物体AB成像的情景正确的是________。
A．B．C．
17．为了方便旅客参观景区，目前我国很多旅游景点普遍推出了电动观光车，其技术参数如下表：
空车质量 1180kg 电动机额定功率 4kW
满载人员 12人 电动机额定电压 48V
满载时轮胎与地接触面积 4×250cm2 最大车速 45km/h
电动机效率 80% 平路连续行驶里程 ≤80km
根据以上技术参数，解答下列问题：（g=10N/kg）
（1）电动车是利用________的原理工作的，它工作时将_____能转化为_______能；
（2）假设乘客质量平均为60kg，求满载时车对水平路面的压强____；
（3）电动机以额定功率工作半小时消耗多少电能____？若这一过程中，观光车以36km/h的速度沿水平路面匀速行驶，求车行驶在过程中克服阻力做的功____；
（4）与普通汽车相比，电动观光车在环保节能方面的优点有________（写出一条即可）
18．郑州某公司为节能减排、绿色环保，开发并设计了多种型号的新能源汽车。其中，某种型号的纯电动汽车的样车如图所示，其部分参数如表所示。
(1)电动机的工作原理是______（选填“电流的磁效应”或“磁场对电流的作用”）电动汽车前进和倒退是通过改变______来改变电动机的转动方向的。
(2)假如汽车上只有司机一人，质量为60 kg，电动汽车静止时对水平地面的压强是多少？______
(3)该司机试驾时,汽车以60 km/h的速度匀速行驶36 km，耗电9，汽车所受的阻 力为汽车总重的0.05倍，则电动汽车牵引力所做的功是多少？______（g取10 N/kg）
(4)电动汽车的电能转化为机械能的效率是多少？______
电池容量 42 最高时速 120km
空车质量 1380kg 最大功率 100kw
轮胎与地面的总接触面积 0.032m2 最大续航里程 260km
19．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。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A. 线圈转动方向可通过改变电流方向或者磁场方向来改变；
B. 电动机不转，存在原因很多，短路、断路等均有可能；
C. 消耗的电能部分转化为机械能，部分因发热转化为内能；
D. 连续转动时靠A、B两个电刷改变线框中电流方向实现的；
2．D
【详解】
A．电动机是将电能转化为机械能的一种装置，故A错误；
B．悬吊着的小磁针静止时N极应指向地磁S极，地磁S极在地理北极附近，故B错误；
C．奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，故C错误；
D．电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路的装置。电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。故D正确。
故选D。
3．D
【详解】
A．由 得，电功率越大，电流做功不一定多，故A错误；
B．决定灯泡亮度的是实际功率，用电器的实际功率不一定等于其额定功率，灯泡的额定功率越大，灯泡不一定越亮，故B错误；
C．由
得，灯泡甲、乙的电阻分别为
，
两灯泡与36V的电源串联时
解得
，
因此
，
因此两灯泡都不能正常发光，故C错误；
D．电风扇工作时，其内部的电动机主要是电能转化为机械能，故D正确。
故选D。
4．D
【详解】
A．人体的安全电压不超过36V，故A错误，不符合题意；
B．人体的正常温度约为37，故B错误，不符合题意；
C．教室里空调的额定功率约为 1000 W，故C错误，不符合题意；
D．电动机工作时消耗的电能主要转化为机械能，小部分转化为热能，故D正确，符合题意。
故选D。
5．C
【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。
6．C
【详解】
A．电动机的原理是通电线圈在磁场中受力而转动，不是电磁感应，A错误；
B．摩擦力的方向也可以与物体的运动方向相同，例如物体放在水平运动的传送带上，开始物体受到的滑动摩擦力方向与物体的运动方向相同，B错误；
C．在水中向上运动的物体，如果物体还受到向上的拉力，那么受到的浮力小于重力，C正确；
D．在实际生活中，即省力又省距离的机械是不存在的，D错误。
故选C。
7．D
【详解】
A．依据题目，台灯扇既可以照明又可以吹风，且互不影响，说明台灯扇的灯和电动机是并联的。故A错误；
B．发光二极管是由半导体材料制成的。故B错误；
C．摩擦不会创造电荷，只能使电荷发生转移。故C错误；
D．通电导体在磁场中会受到力的作用，依据这一原理制成了电动机。故D正确。
故选D。
8．A
【详解】
AB．电动牙刷的主要工作部分是电动机，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，其工作时消耗电能转化为机械能，故A正确，B错误；
C．在给电池充电时电池需要消耗电能，故电池相当于用电器，故C错误；
D．电动牙刷上的指示灯主要是半导体材料制成，故D错误。
故选A。
9．D
【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．
10．A
【详解】
A．当将左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉或左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉，通电后在一个半周内受到磁场的力的作用而转动，另一个半周没有电流通过，不受磁场力的作用，利用惯性转动，这样才能使线圈在磁场中持续转动下去，故A正确；
B．如果两端的漆皮都刮掉，线圈每转过半圈，受力方向发生变化，会来回摆动，故B错误；
C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉，左右转轴不能同时接通电源，始终无法形成闭合回路，电路中无电流，不会转动，故C错误；
D．仅将一个转轴上的绝缘漆全部刮掉，另一端为绝缘体，电路中无电流，不会转动，故D错误。
故选A。
11． 通电线圈在磁场中受力的作用 12000
【详解】
直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的；电动机正常工作10min，线圈电阻所产生的热量是．
故答案为通电线圈在磁场中受力的作用；12000J．
【点睛】本题考查直流电动机的工作原理，电动机工作时消耗的电能以及线圈电阻产生热量的计算，关键是电动机所在电路不是纯电阻电路，除电动机工作外线圈还产生热量．
12． 电 机械
【详解】
[1][2]电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用而发生运动，所以航拍无人机工作时消耗电能，将电能转化为机械能。
13． 甲 3000
【详解】
[1]直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，如图甲所示，图乙是发电机原理。
[2]线圈电阻所产生的热量是
14． 北（） 电动机
【详解】
[1]由图甲可知，磁极A周围的磁感线是向外发出的，所以磁极A是北(N)极；
[2]图乙中有电源，说明了通电导体在磁场中受力运动，这是电动机的原理，即利用图乙的实验原理可以制成电动机．
15． 二次能源 内
【详解】
[1]电能是由其他形式的能转化而来的，属于二次能源。
[2]电流通过电动机，消耗电能转化为机械能，同时一部分电能转化为内能散失在空气中。
16． 惯性 通电导体 B
【详解】
（1）[1]司机和车一起向前运动，紧急刹车时，车由运动突然变成静止，而司机由于具有惯性，会向前倾倒造成人身伤害，所以驾车时必须系好安全带。
（2）[2]根据电动机的原理可知，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。
（3）[3]小汽车前方的挡风玻璃是倾斜的，倾斜的玻璃相当于平面镜，车内物体在平面镜中成像，像和物体关于平面镜对称，故B符合题意，AC不符合题意。
故选B。
17． 通电导线在磁场中受力的作用 电 机械 1.9×105Pa 7.2×106J 5.76×106J 减少尾气污染、热污染、噪声污染
（1）电动机即通电能动，故是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故再分析该过程中消耗了什么能，产生了什么能即可判断能量的转化；
（2）满载时对地面的压力等于乘客与空车的重力，接触面积已知，根据公式P=可求对水平路面的压强；
（3）根据公式W=Pt可求消耗的电能，由于电动车做匀速运动，故此时电动车所消耗的电能被有效利用的那一部分就是其克服阻力所做的功，即用电动机所消耗的电能乘以效率就是电动机克服阻力做的功；
（4）结合实际分析电动机与内燃机的相比时的优点即可．
【详解】
(1)电动车是利用电动机来工作的，故其是据通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，它工作时消耗电能，产生机械能，故其是将电能转化为机械能的装置．
(2)其对地面的压力是G=m总g=(60kg×12+1180kg)×10N/kg=19000N，
对水平路面的压强P===1.9×105Pa，
(3)消耗电能W电=Pt=4kW×0.5h=2kW h=7.2×106J，
电动机对外做功W机=ηW电=80%×7.2×106J=5.76×106J，
(4)从环保的角度分析，电动车有以下优点，即可以减小尾气污染、热污染、噪声污染等．
18． 磁场对电流的作用 电流的方向 4.5×105 Pa 2.592×107J 80%
【详解】
(1)[1][2]电动机是将电能转化为机械能来工作，其原理是磁场对电流产生力的作用，改变电流的方向可以改变力的方向，从而控制电动机的转动方向。
(2)[3]电动汽车静止时对水平地面的压力为
电动汽车静止时对水平地面的压强为
(3)[4]电动汽车匀速行驶时牵引力与阻力平衡则电动汽车受到的牵引力为
电动汽车行驶36km时，牵引力做的功为
(4)[5]这个过程中耗电
电动汽车的电能转化为机械能的效率
19． 电流方向 机械能 B S1 1.2×104 0.96 右 32 小 216
(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。
答案第1页，共2页
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