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，另一端只刮去上半周或下半周。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N极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，以下说法错误的是（　　）
A．若只将电源的正负极接线互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向相同
B．ab和cd边受到磁场的作用力时，作用力的方向一定相反
C．线圈转动过程中没有利用到惯性
D．线圈中电流时有时无
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．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．
4．我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器，电磁弹射器的弹射装置与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射装置内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力。下列实验中，与电磁弹射器工作原理一致的是（　　）
A． B．
C． D．
5．假设导体没有电阻，当用电器通电时，下列说法正确的是（　　）
A．电水壶仍然能烧水 B．洗衣机仍然能洗衣
C．电吹风仍然能吹热风 D．电风扇不能吹风
6．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
7．下列说法不正确的是（　　）
A．蓄电池放电时，将化学能转化为电能，是电源
B．蓄电池充电时，将电能转化为化学能，相当于用电器
C．简单电路中电流方向是从电源的正极流向电源的负极
D．电动机是将电能主要转化为机械能的用电器
8．如图所示的实验装置，下列说法正确的是（　　）
A．该装置能将机械能转化为电能
B．该装置可用来研究电流的磁效应
C．该装置可用来研究电磁感应现象
D．该装置研究的是电动机的工作原理
9．如图所示，下列关于电与磁的说法正确的是（　　）
A．使用试电笔判断火线和零线时，手指要按住金属笔卡
B．用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器，两金属箔片均带正电而张开
C．开关闭合后，根据安培定则，可以判断出通电螺线管的左端为N极
D．法拉第制成的发电机，其原理是通电导线在磁场中受到力的作用
10．新能源汽车越来越普及，如图所示为新能源汽车号牌专用标识，号牌中的圆圈由两部分组成：左侧是英文单词“Eletcric”的首字母“E”，右侧是电源插头的图案，号牌中的字母“D”表示纯电动汽车，这类汽车发动机的动力装置是电动机，其工作原理是下图所示实验中的（　　）
A． B．
C． D．
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．
13．如图所示是一款智能玩具，玩具由圆柱形机身和两个轮子组成，用户可以通过手机蓝牙对它进行控制，并完成前进、转弯、翻滚、跳跃等动作，其内部结构中有一个电动机，电动机是利用______的原理制成的，若想让玩具车的两个轮子转动得更快，请你说出合理的做法：____________(写出一种即可)．
14．如图所示，线圈abcd位于磁场中，当K与1接通时，ab段导线中电流方向为______（选填“a→b”或“b→a”），ab段导线受磁场力F1的方向竖直向上，当K改为与2接通时，ab段导线受磁场力方向______。
15．图甲为一台简易电动机，它由一节电池，一块吸在电池下方的钕磁铁和铜导线绕成的线框组成；图乙是它的工作原理图。已知磁场对线框左边的作用力垂直纸面向里，则线框右边受到的磁场力垂直纸面______（选填向外或向里），线框在转动过程中，将______能转化为______能。
三、综合题
16．如图所示为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型，他们用回形针做 成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包 线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小 刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半 周漆皮，将线圈放在支架上，蹄形磁体放在线圈周围．
（1）直流电动机的工作原理是________．
（2）按他们这种方法刮漆，线圈在平衡位置附近时会________（选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”），目的 是使线圈能够________．
（3）可以通过改变________方向，改变线圈的转动方向．（填一种方法）．
（4）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，这时可做的有效尝试有哪些________，________．
17．叶子姐姐在研究磁场对电流作用的实验中，将直导线换作一块厚度为d、宽度为d的导体板．如图所示，将电压表连在导体板的两侧，发现电压表指针发生偏转，说明导体板两端存在电压，这个电压叫做霍尔电压，叶子姐姐进一步做了如下实验：
（1）请你将表中的空格填上．_____
（2）由上述实验的数据可得：霍尔电压UH=K_____（K为系数，不需求出）．
（3）在UH﹣d关系图象中，_____能正确的反映UH随材料的厚度d变化的规律．
18．阅读短文，回答问题.
水下机器人
2018年12月14日，南方电网首个作业级水下机器人下水为海底电缆“护驾”。水下机器人的引进对海南海底电缆进行埋深检测、视频摄像、悬空裸露检测等发挥重要作用。如图甲，某水下机器人“小H”由锂电池供电，采用电动机提供动力，下表是“小H”的部分技术参数，能量密度是指电池单位质量所输出的电能。
参数名称 电源电压 最大承受压强 提升重物最大高度 锂电池能量密度 锂电池的总质量
数据 60V 0.8m 0.50(kW·h)/kg 2kg
(1)当“小H”在海水里下潜过程中，下列说法中错误的是_____；
A．以海底礁石为参照物，“小H”是运动的
B．“小H”摄像时，成倒立、缩小的虚像
C．“小H”所受到海水的压强增大
D．“小H”中的电动机工作原理是磁场对电流的作用
(2)“小H”的外壳应选用耐腐蚀、硬度_____(选填 “大”或“小”)的材料制成。深海中的“小H”利用声呐装置与海面联系，声呐是利用______波传递信息的；
(3)某次“小H”在海底作业时，需将体积、质量60kg的电子设备提高0.6m，消耗了锂电池总储存能量的0.01%，则“小H”对电子设备做功为___J，“小H”中电动机的能量转化效率至少为___%；(取海水的密度为， g=10N/kg)
(4)如图乙为“小H”承受压强的过载保护电路原理图，电源电压为12V， RL是压敏电阻，其电阻值随受到的压强变化关系如下表所示，图乙触发器的电阻忽略不计，电流表的示数超过0.2A时就触发电动机停止工作，放弃下潜指令，以免“小H”受损伤；
压强p/ 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
压敏电阻RL/Ω 55 45 32 25 20 17 15
①根据表中的数据，请在图丙坐标系中画出压敏电阻RL与压强p之间的关系图线___；
②为保护“小H”，电阻箱R0的阻值至少应为___Ω；“小H”长时间在海底工作后，为减轻其最大承受压强，应将电阻箱R0的阻值适当___________(选填“增大”或“减小”)。
19．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．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关，只改变电流方向或者只改变磁场方向，通电导体受到的力方向与原来相反。
A．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；故A正确，不符合题意；
B．磁场方向相同，ab和cd两边的电流方向相反，所以受到磁场的作用力方向相反，故B正确，不符合题意；
CD．转动轴的一端只刮去半周绝缘皮，当带有绝缘皮的半周与支架接触时，此时电路中是没有电流通过的线圈，此时并不受到力的作用，此时的转动是利用惯性来完成的，故D正确，不符合题意，C错误，符合题意。
故选C。
2．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。
3．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。
4．B
【详解】
电磁弹射器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用
A．图中是奥斯特电流磁效应，故A不符合题意；
B．图中通电导体在磁场中会受到力的作用，故B符合题意；
C．图中无电源，是电磁感应现象，故C不符合题意；
D．图中是直流发电机的工作原理，基本原理是电磁感应现象，故D不符合题意。
故选B。
5．B
【详解】
AC．电水壶和电吹风都是利用电流的热效应工作的，如果导体没有电阻，当用电器通电时，不会产生电热，电水壶不能烧水，电吹风不能吹热风，故A、C错误；
BD．洗衣机和电风扇的主要部件是电动机，电动机工作时，电能转化为机械能和内能，假设导体没有电阻，当电动机通电时，电动机不会产生电热，电能全部转化为机械能，效率更高更好，故B正确，D错误。
故选B。
6．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。
7．C
【详解】
AB．蓄电池充电时，将电能转化为化学能，所以相当于用电器，蓄电池放电，将化学能转化为电能，所以相当于电源，故AB正确，不符合题意；
C．在电源外部，电路中电流方向是从电源的正极流出，经过用电器流向电源的负极，在电源内部，电流方向是从电源的负极流向正极，故C错误，符合题意；
D．电动机是用电器，工作时将电能主要转化为机械能，故D正确，不符合题意。
故选C。
8．D
【详解】
该装置中有电源提供电能，是研究通电导体在磁场中受力的装置，通过本装置可以研究磁场对通电导体的作用力方向与电流方向、磁场方向的关系，根据此原理可制成电动机，在实验过程中消耗的电能转化为机械能，故D正确，ABC错误。
故选D。
9．A
【详解】
A．使用试电笔判断火线和零线时，手指要接触测电笔尾部的金属体或者笔卡，笔尖接触火线和零线，故A正确；
B．毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，当它接触验电器时，两金属箔片均带负电，同种电荷互相排斥，则两金属箔片张开，故B错误；
C．从图中可以看到，开关闭合后，电流从通电螺线管的左端流入，右端流出，根据安培定则，右手握住螺线管，让弯曲的四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极，由此可得知通电螺线管的右端为N极，故C错误；
D．从图中可以看到，闭合开关，通电导体在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理，不是发电机，而发电机的原理是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会在导体中产生感应电流；故D错误。
故选A。
10．B
【详解】
电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受力而运动；
A．是奥斯特实验图，小磁针指针偏转说明通电导体周围有磁场，故A不符合题意；
B．电路中有电源，通电线圈或导体受到磁场力的作用运动，是电动机的工作原理，故B符合题意；
C．是动圈式话筒原理图，它是根据电磁感应原理制成的，故C不符合题意；
D．是电磁感应的实验图，属于发电机的原理，故D不符合题意。
故选B。
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． 电动机 内能
【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．
13． 通电线圈在磁场中由于受力而转动 增大线圈中的电流或换用磁性更强的磁体
【详解】
[1][2]电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的道理制成的； 转动的速度与电流大小和磁场强度有关，电源电压增大、电流增大、它的转速变快,增强磁场也可以使它的转速变快．
14． a到b 竖直向下
【详解】
[1]电路中电流方向从电源正极流向负极，根据图可知，ab段导线中电流方向为a到b。
[2]通电导线在磁场中受力的方向和电流的方向有关，当K改为与2接通时，ab段导线中电流方向和原来相反，所以所受力的方向也和原来相反，故受磁力的方向竖直向下。
15． 向外 电 机械
【详解】
[1]已知磁场对线框左边的作用力垂直于纸面向里，右边磁场方向与左边相反、电流方向相同，所以线框右边受到的磁场力与左边的磁场力相反，即线框右边受到的磁场力垂直于纸面向外。
[2][3]线框在转动过程中消耗电能，得到机械能，所以将电能转化为机械能。
16． 通电线圈在磁场中受力而转动 切断线圈中的电流 持续转动 电流（或磁场） 换新电池使电流增大 换用较强的磁场
【详解】
（1）直流电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力而转动；
（2）该线圈之所以能转动，是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动；将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周的作用是当线圈刚转过平衡位置时，切断线圈中的电流，线圈由于惯性转过另半圈，保证了线圈持续的转动下去；
（3）要改变线圈的转动方向，就要改变线圈的受力方向，而线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定，所以，可以通过改变磁场方向或电流方向来改变线圈的转动方向；
（4）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，线圈只抖动了一下，并不转动，所以，首先排除无电流的情况；原因可能是电流太小、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置等，可进行有针对性的偿试是：换新电池使电流增大、换较强的磁场或用手推一下线圈使其转过平衡位置等．
【点睛】
本题考查的是电动机的结构与原理、工作过程、以及故障判断等，考查较为全面，有一定的难度．
17． 2.1 b
【详解】
解：
（1）（2）比较甲的一、二两组数据，电流和磁场强度相同时，板的厚度增大为原来的2倍，则电压减半，可知在电流和磁场强度相同时，霍尔电压和板的厚度成反比；
比较甲的一、三组数据，板的厚度和通入的电流相同时，磁场强度增大为原来的2倍，电压也增大为原来的2倍，可推测在电流和板的厚度相同时，霍尔电压和磁场强度成正比；
比较乙的一、二组数据，板的厚度和磁场强度相同时，电流增大为原来的2倍，电压也增大为原来的2倍，可推测在板的厚度和磁场强度相同时，霍尔电压和电流成正比；
综合以上得出：；
根据变形，代入乙的第一组数据，求出K乙；
所以表中的空格数据为：；
（3）由推导霍尔电压的表达式可知，霍尔电压与板的厚度成反比，由VH﹣d图象可知，a表示成正比，b表示成反比，所以b能正确的反应VH随着材料厚度d变化的规律；
故答案为(1). 2.1 (2). (3). b
点睛：考查了根据表格和图像获得信息的能力，关键是根据有关数据得出：霍尔电压与通过的电流成正比，与磁场强度成正比，而与板的厚度成反比提结论．
18． D 大 超声波 306J 85% 40Ω 减小
【详解】
(1)[1]以海底礁石为参照物，“小H”的位置发生了变化，是运动的,故A正确；
“小H”摄像时，摄像头相当于一个照相机，成的是倒立、缩小的实像，故B错误；
“小H”在海水里下潜过程中，深度变大，根据p=ρgh可知“小H”所受到海水的压强增大，故C正确；
“小H”中的电动机工作原理是磁场对电流的作用，故D正确。
故选B。
(2)[2]海水具有腐蚀性，且随着深度增加，受到海水的压力也越来越大，所以“小H”的外壳应选用耐腐蚀、硬度大的材料制成。
[3]声呐是利用超声波传递信息的。
(3)[4]电子设备受到浮力
电子设备的重力
“小H”对电子设备做的功
[5]锂电池总储存能量
消耗的锂电池储存能量
“小H”中电动机的能量转化效率
(4)[6]根据表中的数据利用描点法在坐标图中一一描出来，用一条光滑的曲线将这些点连接起来，如图所示
[7]电源电压为12V，电流表的示数最大0.2A，则由可得电路最大总电阻为
由第一个表中数据知道最大承受压强为，对照第二个表可知压敏电阻为20Ω；则电阻箱R0的阻值至少应为
[8]由于电源电压和触发电动机停止工作的电流不变，根据可知电路总电阻不变，为减轻其最大承受压强，则压敏电阻的阻值将增大，所以应将电阻箱R0的阻值适当减小。
19． 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．
答案第1页，共2页
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