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．关于如图所示的电与磁的知识描述正确的是（　　）
A．甲图验电器是利用异种电荷相互吸引的原理制成的
B．乙图表示通电导体在磁场中受力的作用，是发电机的工作原理
C．丙图中的测电笔，在使用时手应该接触测电笔尾部的金属体
D．丁图中的电能表是测量电流做功快慢的仪表
2．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
3．下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（　　）
　　
A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同
B．甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置
C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向
D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电
4．安装直流电动机模型时，要改变直流电动机的转动方向，可以（）
A．将磁体的N、S极对调 B．将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调
C．改变磁性强弱 D．改变磁性强弱和电流大小
5．关于下列四幅图的叙述，其中错误的是（　　）
A．甲、乙两图中的小磁针都受到了磁场的作用
B．乙图的实验现象反映了电磁铁的工作原理
C．丙图的实验现象反映了电动机的工作原理
D．丙、丁两图的实验现象说明机械能和电能之间可以相互转化
6．直流电动机工作时，换向器自动改变线圈中电流方向的位置是（　　）
A．线圈刚越过平衡位置 B．线圈转到任意位置
C．线圈平面与磁感线平行 D．线圈平面与磁感线成45°角
7．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
8．如图所示，小明同学做了一个小小直流电动机模型．同学们围着观看线圈的转动，一起分享着他的成果．同时其他没有做成功的同学提出了以下不同想法，你认为正确的是
A．绕制线圈时，如果没有漆包线，可以用普通的铜丝代替
B．线圈两端（作为转轴）的漆皮应全部刮去，这样才可持续转动下去
C．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，这样线圈才可持续转动下去
D．通电后线圈不转原因一定是线圈处在平衡位置
9．如图为直流电动机的工作原理图，以下分析正确的是( )
A．电动机通电后不转，一定是电路断路
B．改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
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．如图所示的是我国生产的某种电动式无针注射器工作示意图，通电时永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，使药液以接近声音的速度注入皮肤，下列能反映该注射器工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
11．将两块磁铁分别吸在干电池的正负极上，使两个磁铁的N极都向外，构成了一个可以在平面上滚动的滚轮。如图所示，将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔纸中有电流会产生______，滚轮立刻开始向前滚动。滚轮能够滚动，其原理与______（填“发电机”或“电动机”）相同。
12．一台电动机的线圈电阻为，接通电源后通过线圈的电流为0.5A，该电动机工作100s，电流在线圈上产生的热量是________J；已知这100s内电动机消耗的电能是600J，则由电能转化成的机械能是________J。
13．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。
14．“生活处处有物理，留心观察皆学问”。电动车右手的“调速”把手，可改变后轮的转速，与这个“调速”把手联动的电路元件实质是一个______；中国的无人机技术发展迅速，水平居世界前沿。无人机的旋翼由电动机驱动，电动机的电路元件符号是 ______。
15．汽油机的效率很低，主要原因是______带走了大量的能量，电动汽车是未来汽车的发展方向，它的发动机是利用______转化为______原理制成的。
三、综合题
16．阅读短文，回答文后问题
电动平衡车
电动平衡车，又叫体感车．其工作原理是系统以姿态传感器(陀螺仪、加速度计)来监测车身的俯仰状态和状态变化率，通过高速微控制器计算出适当数据和指令后，电动机驱动车轮前进或后退，同时保持车体平衡．因此，驾驶人只要改变自己身体的角度，往前倾或往后倾，电动平衡车就会根据倾斜的方[向前进或后退，而速度则与驾驶人身体倾斜[的程度成正比．为避免失控，倾斜角度最大为30度．下表是一种电动平衡车的部分参数：
(1)电动平衡车启动后会将电能主要转化为_______________能．
(2)当驾驶入向前倾斜角度增加时，电动平衡车将_________
A．加速 B．减速 C停止 D．功率减小
(3)驾驶人向前倾斜角度为30度时，电动平衡车的速度为______________km／h．
(4)电动平衡车充满电后，沿平直公路以最高车速正常匀速行驶时，根据表格中的参数可以算出电动平衡车所受的阻力为______________________N．
17．如图所示的实验装置是用来探究__________________(选填“电流的磁效应”或“磁场对通电导线的作用”)的．利用该实验装置，同学们进行了如下操作：
(1)将导线ab放在磁场中，接通电源，让电流流过导线ab，会观察到导线ab向右运动；保持磁感线方向不变，如果把电源正、负极对调后接入电路，会观察到导线ab向左运动．上述现象说明：①通电导线在磁场中受到________的作用；②通电导线在磁场中的受力方向与______________有关．
(2)在(1)中，若不对调电源正、负极，将蹄形磁体N、S极对调，会观察到导线ab向左运动．这个现象说明：通电导体在磁场中的受力方向与________有关．
(3)在(1)中，若将磁感线方向和电流方向同时改变，会观察到导线ab仍向右运动，说明同时改变磁感线方向和电流方向________(选填“能”或“不能”)改变通电导线在磁场中的受力方向．
18．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）
19．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．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．甲图验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的，故A错误；
B．乙图中，闭合开关后，通电导体在磁场中会受到力的作用而发生偏转，是电动机的工作原理，故B错误；
C．丙图中的测电笔，在使用时手应该接触测电笔尾部的金属体，这样才能形成回路，故C正确；
D．丁图中的电能表是测量电流做功多少的仪表，故D错误。
故选C。
2．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。
3．D
【详解】
A．由图可知，导线ab在这两个时刻电流方向不同，由于导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以两次导线ab的受力方向不同，故A正确，不符合题意；
B．平衡位置是指线圈平面与磁感线垂直的位置，图中磁感线从左向右，故甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置，故B正确，不符合题意；
C．读图由左手定则可知：电源的左侧为正极，从上往下看，线圈中电流都是顺时针方向，故C正确，不符合题意；
D．电动机之所以能转动，是因为换向器每当转过平衡位置就会改变线圈中电流的方向，即电动机线圈外是直流电，线圈内是交流电，故D错误，符合题意。
故选D。
4．A
【详解】
AB、要想改变电动机的转动方向，可对调磁铁两极或改变线圈中电流的方向，二者同时改变时，电动机转动方向不变；故A正确、B错误；CD、电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关，和电流大小、磁性强弱无关，故C、D错误．故选A．
点睛：电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关，要想改变电动机的转动方向，可改变磁场方向或线圈中电流的方向，二者只能改变其中之一．
5．C
【详解】
A．磁体和通电导体周围都存在磁场，甲、乙两图中的小磁针都受到了磁场的作用而发生偏转，故正确，不符合题意；
B．乙图的实验现象说明通电导体周围存在磁场，是电磁铁的工作原理，故正确，不符合题意；
C．丙图闭合导体的一部分切割磁感线产生感应电流，是发电机的基本原理，故错误，符合题意；
D．丙图中闭合导体的一部分切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能，丁图中通电导体在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能，故正确，不符合题意。
故选C。
6．A
【详解】
当线圈平面转动到与磁感线垂直的位置时，线圈的两个边受到两个大小相等、方向相反且作用在同一条直线上的力，线圈在平衡力的作用下在平衡位置附近左右摆动，即该位置就是平衡位置。为了让电动机能够持续转动，在制作电动机时增加了换向器，线圈在平衡位置依靠惯性自动转动，当线圈刚好转过平衡位置时换向器就自动改变线圈中的电流的方向，及时改变通电线圈的受力方向，保证电动机能够连续转动。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7．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。
8．C
【详解】
A. 绕制线圈时，如果用普通的铜丝代替，则会造成电源短路，不能正常工作，选项说法错误；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，会受到相反的力的作用，不能继续向前转动，即无法持续转动，选项说法错误；C. 电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的．如图所示，当线圈转至平衡位置时，线圈不再转动．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，这样可以做成一个换向器，及时改变线圈中电流的方向，使线圈继续转动下去．选项说法正确；D. 通电后线圈不转原因可能是线圈处在平衡位置，也可能是电流太小，还可能是磁场太弱等，选项说法错误．故选C.
【点睛】
根据电动机的原理和影响电动机转向的因素选择，电动机能连续转动下去是利用了换向器能在平衡位置改变线圈中的电流方向，及线圈转动的惯性．
9．B
【详解】
A．电动机通电后不转原因：电流太小、磁场磁性太弱、断路、线圈处于平衡位置，故A错误；
B．线圈转动方向跟电流方向和磁场方向有关，改变磁场方向可以改变线圈转动方向，故B正确；
C．电动机工作时电能大部分转化为机械能，还有一小部分转化为内能，故C错误；
D．换向器在线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，能使线圈连续转动下去，故D错误。
故选B。
10．B
电动式无针注射器通电时永磁体的磁场与通电线圈相互作用，这与电动机的原理相同，工作时将电能转化为机械能。
【详解】
根据题意可知，电动式无针注射器是依靠磁场对通电线圈有力的作用，利用了药液的惯性，将药液快速“注入”皮肤的，这与电动机的原理相同：
A．该装置是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，利用的是电流的磁效应，与注射器工作原理不相同，故A不符合题意；
B．闭合开关，通电导体在磁场中受到力的作用，与注射器工作原理相同，故B符合题意；
C．闭合电路的线圈在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这是电磁感应现象，与注射器工作原理不相同，故C不符合题意；
D．该实验奥斯特实验，说明了电流的周围存在磁场，与注射器工作原理不相同，故D不符合题意。
故选B。
11． 磁场 电动机
【详解】
[1]当锡箔纸中有电流流过时，因电流周围存在磁场，通电导体在磁场中会受到力的作用，故故干电池两端的磁铁会受到力的作用而滚动，从而带动干电池向前滚动。
[2]电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用而工作的，故此滚轮的工作原理与电动机相同。
12． 15 585
【详解】
[1]由题知，电动机的线圈电阻为0.6Ω，通过线圈的电流为0.5A，电动机工作100s，电流在线圈上产生的热量
电流在线圈上产生的热量15J。
[2]电动机工作时，将电能转化为机械能和内能，所以电能转化成的机械能
电能转化成的机械能585J。
13． 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。
14． 滑动变阻器
【详解】
[1]电动自行车上的“调速”把手相当于我们学过的滑动变阻器，它是通过改变电阻丝接入电路的长度来改变电阻，从而达到改变电路中电流大小的目的。
[2]电动机在电路图中元件符号。
15． 废气 电能 机械能
【详解】
[1]汽油机效率低是因为废气带走大量的热。
[2][3]电动汽车核心部件是电动机，工作时将电能转化为机械能。
16． 机械 A 18 10．8
【详解】
（1）电动车行驶中消耗了电能，增加了物体的动能，即机械能；同时有少量的内能产生；
（2）驾驶人只要改变自己身体的角度，往前或后倾，电动平衡车就会根据倾斜的方向前进或后退，而速度则与驾驶人身体倾斜的程度成正比；当驾驶人向前倾斜角度增加时，电动平衡将加速，故选A；
（3）倾斜角度最大为30度时，速度最快，由表格可知，最大速度为18km/h；
（4）最大功率为：P=UI=60V×1A=60W，牵引力：，由于车做匀速直线运动，所受阻力f=F=120N．
故答案为（1）机械；（2）A；（3）18；（4）120．
17． 磁场对通电导线的作用 力 电流方向 磁感线方向 不能
【详解】
（1）观察图像可知，该装置是研究通电导线在磁场中受到力的作用，即磁场对通电导线的作用．接通电源后，发现导线ab运动说明通电导线在磁场中受到力的作用，同时如果把电源正、负极对调后接入电路，导体中电流的方向改变，在磁场方向不变的情况下，其受力方向也改变，所以运动方向改变，说明通电导线在磁场中的受力方向与电流方向有关；
（2）如果不对调电源正、负极，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，导体中电流方向不变，但磁场方向改变，所以其受力方向改变，导体的运动方向也发生改变，这一现象说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关；
（3）若将磁感线方向和电流方向同时改变，会观察到导线ab仍向右运动，说明同时改变磁感线方向和电流方向时不能改变通电导线在磁场中的受力方向．
18． 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．
19． 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．
答案第1页，共2页
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