人教版九年级全一册20.4电动机 同步练习（有解析）

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．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
3．用如图所示的装置探究通电导线在磁场中的受力情况。接通电源，发现导体ab向右运动；把电源正负极对调后接入电路，发现导体ab向左运动。这个实验事实说明通电导线在磁场中受力（　　）
A．方向与电流方向有关 B．方向与磁感线方向有关
C．大小与电流大小有关 D．大小与磁场强弱有关
4．如图所示，闭合开关，导体棒ab水平向右运动，下列描述正确的是（　　）
A．该实验是发电机的原理图
B．该实验验证了法拉第的电磁感应现象
C．该实验说明了磁可以生电
D．若将电源两极对调，闭合开关，导体棒ab将水平向左运动
5．我们所学习的每一条物理结论都是无数科学家经过反复实验论证的心血结晶， 学习物理也应该了解物理学漫长且波澜壮阔的发展历史，以下说法中正确的是（　　）
A．波兰天文学家哥白尼提出了地心说，反驳了日心说
B．牛顿是经典力学和实验物理学的先驱
C．安培总结出安培定律，从而第一个制造了电动机
D．爱因斯坦提出了相对论
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。利用右图所示实验的原理可以制成（ ）
A．发电机 B．电动机
C．内燃机 D．电磁铁
7．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
8．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
9．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
10．如图所示的物理现象涉及的物理知识正确的是（ ）
A．图甲：摩擦起电的实质是创造了新的电荷
B．图乙：家用电能表是一种测量电功率的仪表
C．图丙：电动机正常工作时将机械能转化为电能
D．图丁：验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
11．将如图甲所示的铜线框上方的尖端挂在电池的正极，并保持良好接触，下端的两个弧形导线头分别压在磁钢柱的前后两侧，且始终与磁钢柱接触良好，磁钢柱吸附在电池底部的负极上，制成如图乙所示的小玩具，铜线框由静止释放后会转动起来，关于该现象，下列说法正确的是（　　）
A．它的原理与发电机原理相同
B．若将磁体的磁极对调，铜线框中电流的方向会改变
C．若将磁体的磁极对调，铜线框的转动方向将会改变
D．若下端有一个导线头与磁钢柱接触不良导线框不可能转动
12．不久的将来，我国航母舰载机起飞将采用自行研制的电磁弹射器，电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车的导体有强电流通过时，就可以受到磁场强大的作用力，以推动弹射车和舰载机向前运动，获得较大的起飞速度，下图中与电磁弹射器原理相似的是（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
13．奥斯特实验表明，通电导体周围存在________。电动机通电后会转动，是由于磁场对通电导体具有___________的作用。
14．金属锡的原子核带有50个正电荷，它的核外电子总共带有______库仑的电荷。广珠轻轨是联通广州、佛山、珠海、中山和江门等珠三角地区的主轴线之一，轻轨列车的动力是由________（选“汽油机”或“柴油机”或“电动机”或“空气喷气发动机”或“火箭喷气发动机”）提供的。在生活中要注意用电安全，牢记安全用电原则：不接触________，不靠近高压带电体。
15．如图为一款磁悬浮蓝牙音箱，音箱通电时振动发出声音，它的工作原理与 _____（“电动机”或“发电机”）相同。音箱悬浮在空中，是利用了同名磁极相互 _____（选填“吸引”或“排斥”）的原理。
16．如图所示，当闭合开关，放在U型磁体中光滑金属支架上的导体棒AB向左运动，同时用手触摸滑动变阻器，能感知到其线圈发热，这两种现象说明在此过程中电能转化为_______（填写能量形式的名称）。
三、综合题
17．如图所示的消防无人机是由重庆某航空工业有限公司研发的．它一次能负载30公斤的重物，从基地升高并自主飞行到指定位置，并投下救火物资，帮助消防员救火．它有四个轴，每个轴上都有一个电机机和螺旋桨，使无人机能够稳定地悬停在空中进行作业．无人机靠锂电池维持飞行，充满一组锂电池可供飞机工作半小时左右，不过，它能不停地更换电池继续工作．请找出一个与以上情景有关的物理信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复．
示例：物理信息：无人机靠锂电池维持飞行．
物理知识：电能转化为机械能．
物理信息：_____．
物理知识：_____．
18．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“”，电动机线圈的电阻为．
（1）该电动机正常工作，消耗多少电能？
（2）该电动机正常工作，线圈因发热而损失了一部分电能，线圈在这内发出的热量是多少．
（3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象．
19．下面是课本中的几幅图：
（1）甲图是动圈式扬声器它的原理与___________（电动机/发电机）相同。
（2）乙图人的前臂在举起杠铃时___________（省力/费力/等臂）杠杆。
（3）丙图两个铅块磨光后，压在一起就会粘住，这个现象说明___________。
（4）丁图人工心脏泵工作时，当电流从线圈A端流入，血液___________（流入/流出）泵室；若线圈中的电流大小增大，则心脏泵每分钟“跳动”的次数___________（增大/减小/不变）。
20．在一次研学活动中，某校师生乘坐了一辆如图所示的电动公交车。公交车和师生的总质量为1.5×104kg，公交车轮胎与水平地面总接触面积是0.3m2。这辆公交车从学校出发，沿平直公路以15m/s的速度匀速行驶了40min到达研学基地。行驶过程中，公交车所受的牵引力为1.0×104N。
（1）电动公交车的动力源是电动机，其原理是通电线圈在______中受力转动。同学们发现，行驶的公交车打开车窗后，车窗上悬挂的窗帘会向车______（选填“内”或“外”）飘动；
（2）这次的研学基地离学校多远 ( )
（3）这辆公交车对水平地面的压强多大 （g取10N/kg）( )
（4）公交车所受的牵引力做了多少功 ( )
21．物理学中，磁场的强弱用磁感应强度表示，符号是B，单位是T．磁感应强度的大小和方向都相同的磁场叫做匀强磁场．
（1）如图甲，相距为L的两光滑水平放置的平行导轨，整个装置处在方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．当通过金属棒ab的电流为I时，金属棒受到水平向右的磁场力F磁，F磁的大小与磁感应强度B、导轨间距L、电流I的乘积成正比，且比例系数为1．则F磁=_____．
（2）根据磁场对电流产生力的作用人们研制出一种武器——电磁炮，它的基本原理是：把待发射的炮弹放置在图乙中的金属棒ab上，如图乙所示．若炮弹的质量为M（金属棒的质量忽略不计），在磁场力的作用下炮弹沿轨道向前运动．试证明当炮弹在磁场中滑行的距离为s时炮弹的速度_____．（物体运动的距离与物体质量、水平拉力和速度的关系为：s=）
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】
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。
3．A
【详解】
由题意可知：接通电源，发现导体ab向右运动，把电源正负极对调后接入电路，电流的方向改变了，发现导体ab向左运动。说明通电导线在磁场中受力方向跟电流方向有关。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4．D
【详解】
AB．据图可知，通电后磁场中的导体会运动，所以说明通电导线在磁场中受力的作用，即电动机的原理图，故AB错误；
C．此实验说明通电导线在磁场中受力的作用，故C错误；
D．通电导体在磁场中受力运动，且所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，故此时若将电源两极对调，闭合开关，导体棒ab将向相反的方向运动，即水平向左运动，故D正确。
故选D。
5．D
【详解】
A．天文学家哥白尼用日心说否定了影响人类达千年之久的托勒密地心说，有力地推动了人类文明的进程，故A错误；
B．伽利略是经典力学和实验物理学等的先驱，他率先用望远镜观察天空，由此得到的关于天体运行的结果有力地支持了哥白尼的日心说，故B错误；
C．安培定则，也叫右手螺旋定则，是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则，是由安培总结出来的，但电动机不是安培发明的，故C错误；
D．爱因斯坦被誉为20世纪杰出的物理学家；他认为：当物体的运动速度接近光速时，人们所熟悉的空间和时间等概念都会发生变化，即他提出了相对论，实现了物理学新的革命，故D正确。
故选D。
6．B
【详解】
该实验装置是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】
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。
8．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。
9．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。
10．D
【详解】
A．摩擦起电的实质是电荷的转移，不是创造了电荷，故A错误；
B．电能表是测量消耗电能即电功的仪表，故B错误；
C．电动机正常工作时将电能转化为机械能，故C错误；
D．当验电器带电时，两片金属箔由于带同种电荷相互排斥而张开，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，故D正确。
故选D。
11．C
(1)通电导体在磁场中受到力的作用；
(2)电流是从电源的正极出来，经过导线后回到电源的负极；
(3)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场的方向有关。
【详解】
A．铜线框由静止释放后，由于铜线中有电流通过，铜线在磁场中受到力的作用，会转动起来，和电动机的原理是相同的，故A错误；
B．电流是从电源的正极出来，经过导线后回到电源的负极，电流方向与磁场的方向无关，故B错误；
C．若将磁体的磁极对调，则导线在磁场中受到力的方向会发生改变，即铜线框的转动方向将会改变，故C正确；
D．若下端有一个导线头与磁钢柱接触不良，但另一条导线仍然受到磁力的作用，仍然会转动，故D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查了通电导体在磁场中的受力情况，属于基础知识，要掌握。
12．B
【详解】
由题意可知，电磁弹射器的弹射车与舰载机的前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A．电磁铁通电后具有磁性，使小磁针发生偏转，这是电流的磁效应，故A不符合题意；
B．图中有电源，属于电动机原理，是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的，故B符合题意；
C．该装置中无电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动就会产生感应电流，是探究电磁感应现象的装置，故C不符合题意；
D．该装置为奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故D不符合题意。
故选B。
13． 磁场 力
【详解】
[1]奥斯特实验证明了电流的周围存在磁场，即电流的磁效应。
[2]电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的。
14． 8×10-18 电动机 低压带电体
【详解】
[1]金属锡的原子核带有50个正电荷，它的核外电子总共带有
Q=ne=50×1.6×10-19C=8×10-18C
[2]轻轨列车工作时，消耗电能，产生机械能，它的动力是由电动机提供的。
[3]只要靠近高压带电体可能会发生高压电弧触电，接触低压带电体可能触电，安全用电原则：不接触高压带电体，不靠近高压带电体。
15． 电动机 排斥
【详解】
[1]音箱通电时振动发出声音，是电能转化为机械能，与电动机的原理相同。
[2]音箱悬浮在空中是利用同名磁极相互排斥的原理工作的。
16．机械能与内能
【详解】
此实验过程中消耗了电能，使导体棒AB向左运动，得到了机械能；同时滑动变阻器发热，表明滑动变阻器内能增加了，故电能转化成了机械能和内能。
17． 投下救火物质 重力的方向是竖直向下的
【详解】
(1)[1]物理信息：投下救火物资；
[2]物理知识：重力的方向是竖直向下的．
(2)物理信息：每个轴上都有一个电机；
物理知识：通电导体在磁场中受到力的作用．
(3)物理信息：负载30公斤的重物；
物理知识：对重物的支持力至少为300N．
(4)物理信息：悬停在空中；
物理知识：无人机受平衡力作用．．
(5)物理信息：充满一组锂电池；
物理知识：电能转化为化学能．
(6)物理信息：从基地升空；
物理知识：力能改变物体的运动状态．
18．（）5.5kWh．（）9×105J．（）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能，消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，温度迅速升高．
【详解】
(1)∵P＝∴电动机消耗的电能W＝Pt＝5.5kW×1h＝5.5kW h；(2)∵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)线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能．消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，温度迅速升高．
点睛：（1）由P＝求出电动机消耗的电能；（2）由电功率的公式P＝UI求出电动机正常工作时的电流，然后由焦耳定律Q＝I2Rt公式求出线圈产生的热量；（3）电动机被卡住，电路电流很大，线圈发热功率较大，会损坏电机．
19． 电动机 费力 分子之间存在相互作用的引力 流入 不变
【详解】
（1）[1]扬声器工作时把电信号转换成声信号，电能转化成机械能，其原理是通电导体在磁场中受力运动，与电动机的工作原理相同。
（2）[2]人的前臂在举起杠铃时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。
（3）[3]分子间同时存在相互作用的引力和斥力，两个铅块磨光后，压在一起就会粘住，这个现象证实了分子之间有引力。
（4）[4]当电流从线圈A端流入过程，根据安培定则，螺线管左端为S极，此时异名磁极相互吸引，活塞左移，S1关闭，S2打开，血液从S2流入泵室。
[5]图中的活塞移动变化频率与交流电的频率有关，交流电电流方向改变的频率影响跳动次数，与电流大小无关，若线圈中的电流大小增大，则心脏泵每分钟“跳动”的次数不变。
20． 磁场 外 3.6×104m 5×105Pa 3.6×108J
【详解】
(1)[1]电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的。
[2]因为汽车快速行驶时，车外的空气流速大，空气压强小；车内的空气流速小，压强大。车内的气压大于车外的气压，所以车内的气压就把窗帘压向车外。
(2)[3]根据得这次的研学基地离学校的距离
s=vt=15m/s×40×60s=3.6×104m
(3)[4]公交车和师生受到的总重力
G=mg=1.5×104kg×10N/kg=1.5×105N
公交车对水平地面的压力
F=G=1.5×105N
公交车对水平地面的压强
(4)[5]公交车所受的牵引力做的功
W=Fs=1.0×104N×3.6×104m=3.6×108J
21． BIL 详见解析
【详解】
（1）由F磁的大小与磁感应强度B、导轨间距L、电流I的乘积成正比，且比例系数为1得到，F磁= BIL；
（2）由物体运动的距离与物体质量、水平拉力和速度的关系得到：s=，F磁= BIL，得到s=，v=．
答案第1页，共2页
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