人教版九年级全一册20.4电动机同步练习（含解析）

人教版九年级全一册 20.4 电动机
一、单选题
1．如图，以塑料管为连接轴将两个玩具的电动机甲和乙连接起来，使其可同时转动， 电动机甲连接一个小灯泡，电动机乙连接电源，闭合开关后，下列说法中正确的是（　　）
A．小灯泡不发光，因为小灯泡末与电源连接
B．甲的工作原理是电磁感应
C．乙的工作原理是电磁感应
D．甲工作时，电能转化为机械能
2．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
3．下列说法正确的是（ ）
A．内能小的物体可以将热量传给内能大的物体
B．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%
C．电动机工作时利用了电磁感应的原理
D．磁感线密集的地方磁场强，磁感线可以相交
4．2020年10月14日，《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料，人类向创造出具有最优效率电力系统的目标又迈近了一步。超导材料可以应用在（　　）
A．电饭锅 B．电动机
C．电热水壶 D．电烤箱
5．下列关于能量转化转移现象的说法中，正确的是（　　）
A．内燃机的压缩冲程，是内能转化为机械能
B．锅盖被白气顶开，是机械能转化为内能
C．用退热贴给发烧的病人降温，让内能发生了转移
D．电动机工作时，机械能转化为电能
6．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
7．图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（　　）
A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下
B．线圈由图示位置转过180o时，电流沿dcda流过线圈
C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下
D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下
8．下列机器中，不属于热机的是（ ）
A．洗衣机 B．柴油机 C．火箭 D．蒸汽轮机
9．下列四幅图对应的说法正确的是（　　）
A．图中是电动机的工作原理
B．图中的螺线管通电后左边为N极
C．图中中甲乙两个小球一定带异种电荷
D．图中实验的原理和电铃的原理不相同
10．电让我们的生活丰富多彩，关于下图所示的情景说法正确的是（　　）
A．甲图中的通电螺线管，将它自由悬垂，则它的B端静止时指向南方
B．乙图中的手摇发电机，它的工作原理是电磁感应，可将机械能转化为电能
C．两图中的实验结果表明，只要给导体通电，导体附近的小磁针就一定会发生偏转
D．丁图中所探究的实验中通电导体受力方向与电流方向和磁场强弱有关
11．如图所示，研究磁场对通电导线作用的实验装置，当闭合开关，电流由a至b通过导线ab时，导线ab向左运动，下列说法正确的是（　　）
A．只改变电流方向时，导线ab向右运动，机械能转化为电能
B．只改变磁场方向时，导线ab向左运动，电能转化为机械能
C．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向左运动，电能转化为机械能
D．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向右运动，机械能转化为电能
12．矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示，ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同（　　）
A．ab段与bc段 B．ab段与ed段
C．ab段与fe段 D．fe段与ed段
二、填空题
13．电动机的原理是___________；发电机的原理是___________。
14．热机是利用______能做功的机器，电动机是利用______能做功的机器。
15．如图所示是某实验小组的同学进行电磁学实验的装置。
(1)当开关S闭合后，可以观察到磁场中金属棒ab在导轨上向右运动，这说明磁场对导电体有______。
(2)若只对调电源正负极接线，金属棒ab会向左运动，这说明通电导体在磁场中受力的方向与______有关。
16．运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力，我们可以依照左手定则判定；让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷的运动方向，这时大拇指所指的方向就是运动电荷在磁场中受洛伦兹力的方向。如图所示，abc三种粒子垂直射入匀强磁场（×表示磁场方向垂直纸面向里）。根据粒子在磁场中的运动情况可判断出c粒子___________（选填“带正电”、“带负电”或“不带电”）。
三、综合题
17．笔记本电脑发热会影响使用寿命．如图是一款笔记本电脑散热支架，通过导线与电脑连接时，风扇就转动起来，从而帮助电脑散热．
（1）电风扇转动的工作原理是_____________________ ；
（2）两个电风扇之间一定是_____________的；
（3）电脑是通过与空气之间的____________来散热的．
18．中国高铁已经成为世界属目的一张名片．2018年底，铜仁站正式开通高铁，为铜仁的发展带来新的机遇．高铁包含许多物理知识，如:高铁的运动靠电动机驱动等．请你结合所学知识，回答下列问题．
(1)电动机的工作原理是_____________________:
(2)电动机正常工作时，主要的能量转化是_________________:
(3)高铁站台设有安全线，乘客必须站在安全线以外候车．当有列车驶过时，如果人站在安全线以内，即使与列车保持一定的距离，也是非常危险的．请你结合流体压强与流速的关系，简述危险的原因______．
19．阅读短文，回答问题：
双轮电动平衡车
双轮电动平衡车因具有运动灵活、操作简单、节省能源、绿色环保、转弯半径小等优点，越来越受到青年人的喜爱。
双轮电动平衡车主要由自平衡控制系统和方向操控杆两大部分组成，如图甲。自平衡控制系统以内置的精密电子陀螺仪来判断车身所处的姿势状态，通过中央微处理器计算出适当的指令后，驱动电动机保持车身平衡，如图乙。站在车上的人身体向前倾斜时车子向前运动，身体向后倾斜时车子向后运动。方向操控杆用于控制电动平衡车的运动方向，摆动把手会连带着方向操控杆使车辆左右两个车轮产生不同转速，达到改变运动方向的效果。如果在前进的过程中遇到障碍物会通过方向操控杆来避让。
实际使用的双轮电动平衡车种类很多，电路是由电源、总开关S1和压力开关S2组成的。使用时，首先用遥控闭合开关S1，显示屏上指示灯亮起，骑行者站立平衡车踏板上后压力开关S2自动闭合，电动机正常启动，再根据人身体的姿势，平衡车开始运动。
（1）双轮电动平衡车是通过驱动______（选填“陀螺仪”或“电动机”）来保持车身平衡；
（2）下列指令不是中央微处理器发出的是______；
A．斜向右直线行驶
B．遇障碍物避让
C．后退
D．前进
（3）当人骑着双轮电动平衡车在平直的马路上行驶时，下列说法中正确的是______；
A．方向操控杆只用来控制车体运行过程中的前进、后退方向
B．当身体向前倾斜变为向后倾斜时，车能立即改变行驶方向
C．陀螺仪的主要作用是判断人在平衡车上的姿势状态
D．行驶过程中电动机将电能转化为机械能
（4）给电动车充电时，车机上的蓄电池相当于电路中的______（选填“电源”或“用电器”），平衡车显示屏上的指示灯与电动机______（选填“串联”或“并联”）；
（5）请根据短文提供的信息，请你正确选择双轮电动平衡车电路部分的简化电路图______。
A．
B．
C．
D．
20．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．
21．为节约能源，某型号汽车在关闭发动机后，通过小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中．如下表所示是该型号汽车的部分技术参数，其中，储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能的效率．耗油量是指汽车正常行驶100 km消耗燃油的体积．测试中，先让汽车正常行驶，然后关闭发动机，分别测出开启发电机和关闭发电机两种情况下，汽车通过的路程s与对应的速度v，计算出动能Ek，作出Ek-s图象，如图所示．
（1）发电机的工作原理是__________．发电过程中，动能除了转化为电能外，由于线圈有电阻，还有部分能量转化为____能．
（2）汽车正常行驶100 km，消耗燃油的质量为__________kg，完全燃烧这些燃油产生的热量为__________J．（燃油的密度ρ = 0.7×103 kg/m3，热值q = 4.6×107 J/kg）
（3）测试时，汽车在大小为800 N的牵引力的作用下，以20 m/s的速度匀速行驶1 000 m．下列说法正确的是____（选填字母）．
A．汽车受到的阻力为1.2×104 N B．汽车行驶的时间为40 s
C．汽车牵引力做的功为3.2×108 J D．牵引力的功率为16 kW
（4）由图可知，表示开启发电机进行测试的曲线是____（选填“①”或“②”）．
（5）若汽车正常行驶时的动能Ek0=4×105 J，某时刻关闭发动机，同时发电机开始工作，最终有____________J的动能转化为内能．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
由图可知，闭合开关，乙电动机中有电流通过，乙电动机工作，乙的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动，是电能转化为机械能。因为乙的转动带动甲的转动，甲电动机内部的线圈在内部磁场中做切割磁感线，会产生感应电流，有电流流过小灯泡，小灯泡会发光，此时甲相当于一个发电机，则甲的工作原理是电磁感应，是机械能转化为电能。故ACD错误，B正确。
故选B。
2．A
【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。
3．A
【详解】
A．热传递的方向是热量从温度高的物体向温度低的物体传递，如果内能小的物体温度高，则内能小的物体可以将热量传给内能大的物体，故A正确；
B．无论用什么燃料，热机都不可能将燃料释放的热量全部转化为有用功，热机效率不可能达到100%，故B错误；
C．电动机工作时利用了通电导体在磁场中受力的作用的原理，发电机工作时利用了电磁感应原理，故C错误；
D．磁感线密集的地方磁场强，因为磁场中同一位置磁场方向是唯一的，故磁感线不可能相交，故D错误。
故选A。
4．B
【详解】
ACD．超导体电阻为零，电流流过超导体时，不会发热，电饭锅、电热水壶和电烤箱都是利用的电流的热效应工作的，故ACD不符合题意；
B．电动机在通电过程中，可以用超导体制作电动机的线圈，电能没有损失，故B符合题意。
故选B。
5．C
【详解】
A．内燃机的压缩冲程，活塞压缩气体，对气体做功，使气内能增大，温度升高，是机械能转化为内能，故A错误；
B．锅盖被白气顶开，锅内气体对锅盖做功，锅内气体内能减小，锅盖获得机械能，是内能转化为机械能，故B错误；
C．用退热贴给发烧的病人降温，病人放热，退热贴吸热，是内能的转移，故C正确；
D．电动机工作时，消耗电能，获得机械能，电能转化为机械能，故D错误。
故选C。
6．B
【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。
7．D
【详解】
通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关，其中之一发生改变，则受力方向发生改变。
A．根据题意知道，此时dc边受到磁场的作用力向下，由于ab边中电流方向与dc中电流方向相反，而磁场方向相同，所以ab边受到磁场的作用力与dc边受到磁场的作用力相反，即ab边受到磁场的作用力向上，故A错误；
B．由图知道，线圈由图示位置转过180o时，电流沿abcd流过线圈，故B错误；
C．线圈由图示位置转过180°时，dc边中电流的方向反向，则受力方向改变，即dc边受到磁场的作用力向上，故C错误；
D．线圈由图示位置转过180°时，ab边中电流的方向反向，则受力方向改变，即ab边受到磁场的作用力向下，故D正确。
故选D。
8．A
【详解】
A．洗衣机是利用电动机工作的，将电能转化为机械能，不属于热机，故A符合题意；
BCD．柴油机、火箭和蒸汽轮机工作时，将内能转化为机械能，属于热机，故BCD不符合题意。
故选A。
9．A
【详解】
A．图示是通电导体在磁场中受到力的作用的实验电路图，这是电动机的工作原理，故A正确；
B．由图示知，通电螺线管的电流由左端流入，右端流出，据安培定则知，右边为N极，左边为S极，故B错误；
C．图示中，两个小球相互吸引，则两个小球可能带异种电荷，因为导体电荷相互吸引；也可能是一个小球带电，另一个小球不带电，因为带电体能吸引轻小物体，故C错误；
D．图示是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，电铃是一种电磁继电器，是利用电磁铁来控制电铃的通断，电磁铁的工作原理是有电流时有磁性，无电流时时无磁性，所以电铃的原理与图中实验原理是相同的，故D错误。
故选A。
10．B
【详解】
A．甲图中的通电螺线管的B端是N极，将它自由悬垂，则它的B端静止时指向北方，故A错误；
B．乙图中的手摇发电机，它的工作原理是电磁感应（闭合电路的一部分导体做切割磁感线时会产生感应电流），可将机械能转化为电能，故B正确；
C．给导体通电，导体附近的小磁针不一定会发生偏转（小磁针的磁场方向与通电导体周围的磁场方向一致时），故C错误；
D．丁图中所探究的实验中通电导体受力方向与电流方向和磁场方向有关，故D错误。
故选B。
11．C
【详解】
A．磁场方向不变，只改变电流方向时，导线ab的运动方向改变，则导线ab向右运动，电能转化为机械能，说法错误．
B．电流方向不变，只改变磁场方向时，导线ab的运动方向改变，则导线ab向右运动，电能转化为机械能，说法错误．
CD．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab的运动方向不变，即导线ab向左运动，电能转化为机械能，C项说法正确，D项错误．
12．B
【详解】
A．磁场的作用力方向与磁场方向和电流方向有关，由图可知磁场方向不变，由电路分析可知，ab段与bc段的电流方向相反，所以ab段与bc段受到该磁场的作用力方向相反，故A不符合题意；
B．由电路分析可知，ab段与ed段的电流方向相同，所以ab段与ed段段受到该磁场的作用力方向相同，故B符合题意；
C．由电路分析可知，ab段与fe段的电流方向相反，所以ab段与fe段受到该磁场的作用力方向相反，故C不符合题意；
D．由电路分析可知，fe段与ed段的电流方向相反，所以fe段与ed段段受到该磁场的作用力方向相反，故D不符合题意。
故选B。
13． 磁场对电流的作用 电磁感应
【详解】
[1]通过利用通电线圈在磁场中受力转动的原理，做出了电动机。
[2]发电机的工作原理是法拉第的电磁感应现象。通过这个现象，人们才开始利用电来服务生活。
14． 内 电
【详解】
[1]热机将内能转化为机械能，是利用内能做功的机器。
[2]电动机将电能转化为机械能，是利用电能做功的机器。
15． 力的作用 电流方向
【详解】
(1)[1]在实验中，当闭合开关后，可以观察到磁场中的金属棒ab在导轨上向右运动，这说明通电导体在磁场中受到力的作用，即磁场对电流有力的作用。
(2)[2]且只对调电源正负极接线，金属棒ab会向左运动，这说明通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关。
16．带负电
【详解】
根据左手定则可判断出正电荷受洛伦兹力向左偏，但是c粒子向右偏了，那么c粒子带负电。
17． 磁场对通电导线有力的作用 并联 热传递
【详解】
（1）电风扇的主要部件是电动机，电动机是利用通电导体在磁场中受磁场力的作用原理制成的；
（2）两风扇虽然能同时工作，但它们互不影响，能独立工作，其中的某个风扇坏了，另一个风扇仍然能正常工作，因此是并联的；
（3）电脑散热时，热量由电脑转移到空气中，是通过热传递来散热的．
18． 通电线圈在磁场中受力转动 电能转化为机械能 因为动车进站时，列车速度较大，列车附近的空气流速变大，压强变小，而人背后的地方空气流速相对较小，压强大，所以人靠近车体或在安全线内，很容易被外侧较大的压强压向列车，发生危险
【详解】
第一空．电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用（通电线圈在磁场中受力转动）而制成的；
第二空．电动机工作时，消耗电能，获得机械能，即将电能主要转化为机械能；
第三空．列车驶过时，列车带动人和车之间的空气流动速度加快，人外侧的空气流动速度较慢；根据流体压强与流速的关系可知，空气在人内侧流速快压强小，外侧空气流速慢压强大，会产生一个向内侧（列车）的压强差，将人推向火车，非常危险．
19． 电动机 B D 用电器 并联 D
【详解】
（1）[1]自平衡控制系统以内置的精密电子陀螺仪来判断车身所处的姿势状态，通过中央微处理器计算出适当的指令后，驱动电动机保持车身平衡，故填电动机。
（2）[2]ACD.陀螺仪来判断车身所处的姿势状态，通过中央微处理器计算出适当的指令后，驱动电动机保持车身平衡，在车上的人身体向前倾斜时车子向前运动，身体向后倾斜时车子向后运动，故ACD不符合题意；
B.如果在前进的过程中遇到障碍物会通过方向操控杆来避让，故B符合题意。
故选B。
（3）[3] A．方向操控杆用于控制电动平衡车的运动方向，摆动把手会连带着方向操控杆使车辆左右两个车轮产生不同转速，达到改变运动方向的效果，故A错误；
B．当身体向前倾斜变为向后倾斜时，车由于惯性，会继续前进，不会立即改变行驶方向，故B错误；
C．陀螺仪来判断车身所处的姿势状态，而不是人，再通过中央微处理器计算出适当的指令后，驱动电动机保持车身平衡，故C错误；
D．电动机工作时，消耗电能，将电能转化为机械能，故D正确。
故选D。
（4）[4][5]给电动车充电时，车机上的蓄电池相当于电路中的用电器，消耗电能；首先用遥控闭合开关S1，显示屏上指示灯亮起，骑行者站立平衡车踏板上后压力开关S2自动闭合，电动机正常启动，独立工作，故是并联。
（5）[6] A．只需要闭合开关S2，电动机就工作，与S1、S2都闭合电动机才工作不符，故A不符合题意；
B．只需要闭合开关S2，电动机就工作，与S1、S2都闭合电动机才工作不符，故B不符合题意；
C．只需要闭合开关S1，电动机就工作，与S1、S 2都闭合电动机才工作不符，故C不符合题意；
D．只有先闭合S1，灯泡亮，骑行者站立平衡车踏板上后压力开关S2自动闭合，电动机正常启动，说明S2控制电动机，且在支路上，而开关S1在干路上，故D符合题意。
故选D。
20． 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。
21． 电磁感应 内 6.3 2.898×108 D ② 1.2×105
【详解】
（1）发电机的工作原理是电磁感应现象，即机械能转化为电能．
发电过程中，动能除了转化为电能外，由于线圈有电阻，则通过电流的热效应，还有部分能量转化为内能．
（2）汽车正常行驶100 km，，耗油量为9L，所以消耗燃油的质量为：
；
完全燃烧这些燃油产生的热量为：
．
（3）测试时，汽车在大小为800 N的牵引力的作用下，以20 m/s的速度匀速行驶1 000 m．
A．匀速运动时，汽车受到的阻力与牵引力是一对平衡力，故阻力为800 N，A错误；
B．汽车行驶的时间为：，故B错误；
C．汽车牵引力做的功为：，故C错误；
D．牵引力的功率为：，故D正确；
选D．
（4）根据题意可知，当开启发电机时，一部分动能转化电能，所以相比单纯刹车来说，动能减小更快，停车距离更短，所以表示开启发电机进行测试的曲线是②．
（5）若汽车正常行驶时的动能Ek0=4×105 J，某时刻关闭发动机，同时发电机开始工作，根据参数知储能效率为70%，则动能转化为内能的量为：
．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页