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．如图所示是一款新型无叶电风扇，与传统风扇相比具有易清洁、气流稳安全等特点，它工作时，电动机将空气从进风口吸入，吸入的空气经压缩进入环形空腔，再从环形空腔上的细缝中高速吹出，导致周围更多的空气从另一侧流入出风口，风量被显著增大，下列有关说法正确的是（　　）
A．传统风扇的扇叶上容易染尘是因为带电体能吸引轻小物体
B．该新型无叶风扇里面的电动机工作时是将机械能转化为电能
C．人吹电风扇会感觉凉快，主要是因为使用电风扇降低了室内的温度
D．环形空腔周围的空气流入出风口是因为出风口空气流速快，压强大
2．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
3．我国年仅24岁的优秀青年科学家曹原研究发现：当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，“魔角”石墨烯的电阻突然消失。如果把这一技术应用于生产，它不能用来制作的是（　　）
A．电饭锅 B．电磁铁 C．电动机 D．输电导线
4．小科发现教室的投影幕布有一个开关，通过控制可以使幕布上升或下降。请教科学老师后得知，内部安装了一个电动机。于是他用单刀双掷开关及其它元件设计了如下四个电路图，其中能通过开关的转换而实现幕布升或降的是（　　）
A． B．
C． D．
5．下列家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　）
A．洗衣机 B．电风扇 C．电饼铛 D．电视机
6．如图所示，小明同学做了一个小直流电动机模型。同学们围着观看线圈的持续转动，一起分享着他的成果。下列关于此直流电动机模型的说法，你认为正确的是（　　）
A．此电动机模型是根据电磁感应的原理制成的
B．线圈两端（作为转轴）的漆皮应全部刮去，这样才可持续转动
C．转动过程中，CD边始终受方向不变的磁场力
D．线圈两端（作为转轴）的漆皮应一端全部刮去，另一端刮去半周，这样才可持续转动下去
7．海南夏天天气比较炎热，妈妈给小伟买了一个手持式充电小风扇，下列与小风扇有关的说法中正确的是（　　）
A．小风扇的工作原理是电流的热效应 B．小风扇工作时，将电能转化为机械能
C．小风扇充电时，将化学能转化为电能 D．小风扇的效率可以达到100%
8．下列用电器使用了电动机的是（　　）
A．电风扇 B．电水壶 C．台灯 D．手电筒
9．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
10．在生活中，有许多用电器是要发热的，下面用电器中不是利用电热为我们服务的是（ ）
A．电风扇 B．电饭煲
C．电热器 D．电烙铁
二、填空题
11．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。
12．如图，闭合开关，导体ab向左运动，若只改变电流方向，ab向_______(填“左”或“右”)运动，以此为原理可制成__________(填“电动机”或“发电机”)．
13．如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是______极。闭合开关，用手轻推一下线圈，若只将电源的正负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向______（选填“相同”或“相反”）。请你采取一个措施减小线圈的转速______。
14．我国研制的某款智能防疫机器人，具有自主测温、移动、避障等功能。机器人利用镜头中的菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚集到探测器上，通过处理系统转变为热图像，实现对人群的体温检测。当发现超温人员，系统会自动语音报警，并在显示屏上用红色框标注人的脸部。机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度，控制驱动电动机运转。机器人为有效避障，在移动过程中会发射、接收超声波（或激光）来侦测障碍物信息，当感知到前方障碍物时，机器人依靠减速器进行减速，并重新规划行驶路线。
请找出一个与上述情景相关的物理信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复。
示例：物理信息：机器人利用镜头中的菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚集到探测器上。
物理知识：菲涅尔透镜的作用相当于凸透镜。
作答：物理信息：______。
物理知识：______。
15．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______ ．
三、综合题
16．【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___________？
17．现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力．某直流电动机的铭牌上标有“220V5.5kW”，电动机线圈的电阻为0.4Ω．
（1）电动机的工作原理是什么？____
（2）该电动机正常工作1h，消耗多少电能？电流通过电动机线圈时产生多少热量？____
（3）在工作过程中，能量是由________能转化为________能．
18．2009年12月26日9时，武汉、长沙、广州三地同时首发中国国产速度可达350km/h“和谐号”高速列车，自此，中国铁路进入高铁时代．“和谐号”动车组列车是利用电动机牵引前进，据报道，现在有一种列车节能新技术﹣﹣再生制动技术，即列车在350km/h以上的速度上实施制动以后，从350km/h降到90km/h完全是靠牵引电动机变成了发电机的运行状态，利用列车的巨大惯性产生电能，达到减速的效果．只有当列车速度降到90km/h以下，才开始实施第二阶段的机械制动．
（1）电动机、发电机是利用什么物理原理制成的？
（2）简述电动机能量的转化过程．
（3）请你简要描述列车在第二阶段机械制动过程中的能量转化过程．
（4）请你解释“利用列车的巨大惯性产生电能”的意思．
19．如图甲所示，是一款名叫“旺宝”国产的智能机器人，它具有自动避障、自动充电、语音识别及应答等功能，可以为政务办公大厅、电力行业、教育教学等提供系统服务。若“旺宝“质量为12kg，与水平地面的接触面积为100cm2，它在水平地面运动时，所受水平驱动力与速度关系如图乙所示。请完成以下问题：
（1）“旺宝”快没电的时候，会自动找到充电座充电。驱动“旺宝”行走的电机工作原理是______，充电过程中能的转化情况是______。
（2）“旺宝”对水平地面的压强为多少______？（g取10N/kg）
（3）“旺宝”所提供的驱动力为600N时，它匀速直线运动5s能“走”多远______？此时水平驱动力做了多少功______？
（4）“旺宝”在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线行走时，驱动力的功率是多大______？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．传统风扇的扇叶上容易染尘，是因为扇叶转动时和空气摩擦带上了电荷，带电体能吸引轻小物体，故A正确；
B．该新型无叶风扇里面的电动机工作时，消耗电能，使电动机转动，是将电能转化为机械能，故B错误；
C．人吹电风扇会感觉凉快，主要是因为吹风时加快了人体汗液的蒸发，从而加快了吸热，故C错误；
D．环形空腔周围的空气流入出风口是因为出风口空气流速快，压强小，故D错误。
故选A。
2．C
【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。
3．A
【详解】
A．电饭锅利用电流的热效应工作，石墨烯的电阻突然消失后不会产生电热，故A符合题意；
B．电磁铁利用电流的磁效应工作，石墨烯的电阻突然消失后，电路中功率损耗降低，不影响电磁铁的工作，故B不符合题意；
C．电动机的工作原理是磁场对电流受力的作用，石墨烯的电阻突然消失后不影响，故C不符合题意；
D．输电导线的功耗损耗是电流对导线电阻做功，电阻突然消失后不会有功率损耗，故D不符合题意。
故选A。
4．C
【详解】
AB．两开关并联，接1或2电流方向不变，故电动机旋转方向不变，故AB错误；
C．开关接1时电动机和左边的电阻并联后再和右边的电阻串联，电流由下面流进电动机，
开关接2时电动机和右边的电阻并联后再和左边的电阻串联，电流由上面流进电动机，故接
1或2时电动机的电流方向发生改变，电动机转动方向改变，实现升降功能，故C正确，故选C；
D．接1或2时，电动机被短路，都不能工作，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】
AB．洗衣机与电风扇主要部件是电动机，将电能转化为机械能，利用了磁场对通电导体有力的作用，故AB不符合题意；
C．电饼铛工作时主要将电能转化为内能，利用了电流的热效应，故C符合题意；
D．电视机的主要部件是显示屏，将电能转化为了光能，故D不符合题意。
故选C。
6．D
【详解】
A．电动机是利用通电线圈在磁场中受力的作用制成的，工作时将电能转化为机械能。故A错误；
B．线圈两端（作为转轴）的漆皮若全部刮去，则线圈转过平衡位置时，由于线圈中的电流方向不变，则线圈始终受到一个方向不变的力，因此线圈不能持续转动，故B错误；
CD．为了使线圈能持续转动，采取的办法是将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样就可以让线圈转动时有半周通电受力转动，另外半周不通电依靠惯性继续转动，从而实现连续转动。故C错误，D正确。
故选D。
7．B
【详解】
A．小风扇的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，故A错误；
B．小风扇工作时，将电能转化为机械能，故B正确；
C．小风扇充电时，将电能转化为化学能，故C错误；
D．小风扇工作时，消耗电能除了转化为机械能外，还转化为内能，所以效率不可能100%，故D错误。
故选B。
8．A
【详解】
A．电风扇是将电能转化机械能，应用了电动机。故A符合题意；
B．电水壶是将电能转化为内能。故B不符合题意；
C．台灯是将电能转化为内能和光能。故C不符合题意；
D．手电筒是将化学能转为内能和光能。故D不符合题意。
故选A。
9．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；
10．A
【详解】
电风扇是利用电能转化成机械能来工作的，电饭煲、电热器、电烙铁都是利用电流的热效应工作的。
故选A。
11． 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。
12． 右 电动机
【详解】
通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与两个因素有关，一个是磁场方向，另一个是电流方向．如果只改变一个因素，则导体受力方向改变，如果同时改变两个因素，则导体受力方向不变．根据题意知道，闭合开关，导体ab向左运动，当只改变电流方向时，由于导体ab受到磁场力的方向与原来相反，所以，ab向右运动；应用此原理制成的是电动机．
13． N 相同 串联一个电阻
【详解】
[1][2]由图可知，电流是从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端是N极；闭合开关，用手轻推一下线圈，通电的线圈在磁场中由于受到磁力的作用会持续转动，这就是简易的电动机的原理；若只将电源的正负极互换，则电流的方向发生改变，磁极的方向也发生了改变，则受到的磁场力的方向不改变，线圈转动方向会与原来的转动方向相同。
[3]减小线圈的转速可以减小通过电路的电流，电路中可以串联一个电阻。
14． 见解析 见解析
【详解】
[1][2]作答1：物理信息：控制驱动电动机运转。物理知识：电动机工作时，将电能转化为机械能。
或作答2：物理信息：移动过程中会发射、接收超声波（或激光）来侦测障碍物信息。物理知识：声音(或电磁波)可以传递信息。
15． 电 变阻器
【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
16． 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
【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．
17． 通电导体在磁场中受到力的作用 5.5kW h 9×105J 电
【详解】
(1)电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用；(2)电动机消耗的电能W＝Pt＝5.5kW×1h＝5.5kW h，∵P＝UI,∴电动机正常工作时的电流为I＝＝25A，线圈产生的热量Q＝I2Rt＝(25A)2×0.4Ω×3600s＝9×105J，(3)在工作过程中，能量是由电能转化为机械能．
【点睛】
（1）通电导线在磁场中受到磁场力的作用而转动．（2）由W＝Pt求出电动机消耗的电能，由电功率的变形公式求出电动机正常工作时的电流，然后由电功公式求出线圈产生的热量．（3）电动机在工作过程中，主要将电能转化为机械能，但少部分转化为内能．
18．(1)发电机的原理是电磁感应现象；电动机的原理是通电导线在磁场中受力的作用；(2)将电能转化为机械能;(3)将机械能转化为内能；(4)“利用列车的巨大惯性产生电能”是指列车在开始刹车时，车由于惯性，继续保持运动状态，故此时运动列车带动电动机中的线圈转到，从而产生电能
【详解】
(1)发电机的工作原理是电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流．电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的．电动机由转子(线圈)和定子(磁体)两部分组成，当给电动机通电时，通电线圈就会在磁体的磁场中受力而发生转动．(2)电动机，即通电能动，是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故该过程是将电能转化为机械能的过程；(3)列车在第二阶段机械制动过程中，列车的质量不变，其速度减小，其动能减小，故其所具有的机械能减小，据摩擦生热知，所以该过程中减小机械能转化成了内能；(4)电动机由转子(线圈)和定子(磁体)两部分组成，当通电后，其内部的通电线圈在磁场中会受到力的作用而转到，同理若线圈在外力的作用下在磁场中做切割磁感线运动，此时就相当于发电机，即能产生电能；故列车在开始刹车时，车由于惯性，继续保持运动状态，故此时运动列车带动电动机中的线圈转动，从而产生电能，这就是“利用列车的巨大惯性产生电能”的原因．
【点睛】
发电机是产生电能的机器，它是利用电磁感应现象的原理制成的；而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；据电动机工作时消耗了什么形式的能量，同时产生了什么形式的能量，进而能判断该过程中的能量转化；分析机械制动过程中，机车的什么能减小了，什么能增加了，这样就可以判断该过程中能量的转化过程；结合电动机的内部构造，分析列车由于惯性而继续运动成为发电动力的过程即可．
19． 通电线圈在磁场中受力转动 电能转化为化学能 1.2×104Pa 3m 1800J 150W
【详解】
（1）[1][2]电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的；电池充电时，消耗了电能，转化为化学能。
（2）[3]机器人对地面的压力
F＝G＝mg＝12kg×10N/kg＝120N
受力面积
S＝100cm2＝0.01m2
机器人对地面的压强
（3）[4][5]由图知“旺宝”所提供的驱动力为600N时，速度为0.6m/s，匀速直线运动5s通过的路程为
s＝vt＝0.6m/s×5s＝3m
此时水平驱动力做的功为
W＝Fs＝600N×3m＝1800J
（4）[6]驱动力的功率是
P=Fv=300N×0.5m/s＝150W
答案第1页，共2页
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