苏科版物理九年级下册课课练：16.4 安装直流电动机模型（含答案）

[第十六章　四、安装直流电动机模型]
一、选择题
1.电动机是一种高效率、低污染的动力设备,被广泛应用.下列交通工具或家用电器中没有使用电动机的是 (　　)
A.电水壶 B.电动车
C.洗衣机 D.电吹风
2.小源同学自己动手做了一个直流电动机模型,接通电路后发现电动机不转,可当他拨了一下线圈后,电动机就快速转起来,造成这一现象的原因可能是(　　)
A.电源电压太低
B.电刷接触不良
C.电源正、负极接反了
D.开始时,线圈处于平衡位置
3.在“安装直流电动机模型”的实验中,要减小电动机的转速,下列措施中正确的是 (　　)
A.增大电源电压
B.调换磁体的磁极
C.改变线圈中的电流方向
D.减小线圈中的电流
4.如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图,根据甲、乙两图,下列对直流电动机工作原理的分析中,不正确的是 (　　)
A.在这两个时刻导线ab中的电流方向不同,它受到的磁场力方向也不同
B.在这两个时刻导线ab和cd所受到的力使线圈转动的效果相同
C.在这两个时刻导线cd中的电流方向相同,它转动的方向也相同
D.两个时刻线圈的转动方向是一样的
二、填空题
5.直流电动机的工作原理是　　　　　　　　　　　　　　　　.电动机工作时,线圈能够持续转动是通过　　　　来实现的,它能使线圈刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的　　　　　　,从而实现通电线圈在磁场中的持续转动.
6.小东发现爸爸的电动剃须刀闭合开关时,指示灯亮,同时刀头转动.他取出电池,对调两极重新安装,再闭合开关,发现指示灯不亮,而刀头反向转动.指示灯和电动机在电路中是　　　　
联的,电动剃须刀工作时将　　　　能主要转化为　　　　能,其内部主要元件为　　　　流　　　　机,刀头反向转动是因为转动方向和　　　　　　有关.
7.如图所示是电动汽车动力系统示意图.汽车行驶时,通过改变滑动变阻器接入电路的电阻来调节电动机转速,从而改变汽车的行驶速度.当汽车的速度最大时,电压表的示数为180 V,电流表的示数为15 A,若电动机的内阻为0.4 Ω,则电动机每分钟消耗的电能是　　　　J,其中　　　　　J转化为机械能.
三、解答题
8.为了探究“影响电动机转动的因素”,请你完成以下的探究过程.
(1)电路:请将中的各元件连接成实验电路.
(2)实验:
①连接电路,闭合开关S.观察电动机转子转动情况.若电路连接良好,但开始时,电动机不转动,应当　　　　　　　　　.
②通过　　　　　　　　改变电动机的电流方向,观察到电动机反向转动.
③若电流的方向不变,将　　　　　　　　　　,也观察到电动机反向转动.
④调节滑动变阻器,使它接入电路的电阻增大,观察到电动机的转速将　　　　.
(3)结论:①　; ②　.
9.如图所示,通过开关S控制电动机,使电动机既能正转又能反转,请在图中虚线框内填上电池和电动机符号.
答案
1.A　 电水壶是利用电流热效应工作的家用电器,工作时将电能转化为内能,内部没有使用电动机.电动车、洗衣机、电吹风,工作时都将电能转化为机械能,内部部件中均使用了电动机.
2.D　 当电动机的线圈处于平衡位置时,受平衡力的作用,这时电动机可能不转,拨动一下后,打破平衡,电动机便转动起来,并且靠惯性能转过平衡位置,持续转动.
3.D　 增大电源电压会增大电动机的转速;调换磁体的磁极、改变线圈中的电流方向将会改变电动机的转向;减小线圈中的电流,电动机的转速随之减小.
4.C　 图甲导线ab中的电流方向为从b到a,图乙导线ab中的电流方向为从a到b,两图中导线ab中的电流方向不同,磁场方向不变,所以导线ab受到的磁场力方向也不同,A选项正确.无论图甲还是图乙,导线ab和cd中的电流方向都相反,所处磁场方向相同,所以受力方向相反,但使线圈转动的方向相同,B选项正确.与导线ab同理,这两个时刻导线cd中的电流方向相反,但使线圈转动的方向相同,C选项错误.由于换向器的作用,两个时刻线圈转动方向相同,D选项正确.
5.通电线圈在磁场中受力转动
换向器　电流方向　
直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,为了使线圈能持续转动下去,利用换向器来改变线圈中的电流方向,从而改变它的受力方向,使线圈持续转动.
6.并　电　机械　直　电动　电流方向
7.1.62×105　1.566×105
电动机每分钟消耗的电能:W电=UIt=180 V×15 A×60 s=1.62×105 J.
电动机每分钟产生的热量:Q=I2Rt=(15 A)2×0.4 Ω×60 s=5400 J;电动机将电能转化为机械能和内能,W机=W电-Q=1.62×105 J-5400 J=1.566×105 J.
8.(1)如图图所示(滑动变阻器接法不唯一)
(2)①用手拨动一下转轴
②对调电源两极的导线
③磁极对调,改变磁场方向
④减小
(3)①电动机转动的速度与电流的大小有关,且电流越大,转速越大
②电动机转动的方向与电流的方向和磁场的方向有关
(2)实验中,将滑动变阻器与电动机串联接入电路,从而改变电路中的电流大小.
(3)①平衡位置时线圈中没有电流通过,磁场对其没有作用力,电动机不会转动,但是用手拨动一下转轴后,线圈越过平衡位置,就会继续转动.②磁场不变的情况下,对调电源两极的导线,就会改变电路中的电流方向,从而改变电动机的转动方向.③保持电流的方向不变,将磁极对调改变磁场方向,观察到电动机也会反向转动.④移动滑动变阻器的滑片,使它接入电路的电阻增大,电路中的电流会减小,电动机的转速将减小.(4)由以上实验现象可以得到的结论是:①电动机转动的速度与电流的大小有关,且电流越大,转速越大;②电动机转动的方向与电流的方向和磁场的方向有关.
9.如图图所示