沪科版物理九年级全册课课练：17.3　科学探究电动机为什么会转动（含答案）

[第十七章　第三节　科学探究:电动机为什么会转动]
一、选择题
1.下列设备中,利用“通电导体在磁场中受力运动”的原理工作的是 (　　)
A.电铃　　　　　　 B.电水壶
C.电动机 D.电磁起重机
2.如图所示的装置中,当直导线中有电流通过时,直导线就会运动;通以相反方向的电流时,直导线就会反向运动。下列关于这一现象的说法中,不正确的是 (　　)
A.此现象说明通电导体在磁场中受力的作用
B.通电直导线的运动方向与电流方向有关
C.电动机是利用这一现象来工作的
D.在该现象中,机械能转化为电能
3.[2019·东营] 如图所示是研究磁场对通电导线作用的实验装置,当闭合开关,电流由a至b通过导线ab时,导线ab向左运动,下列说法正确的是 (　　)
A.只改变电流方向时,导线ab向右运动,机械能转化为电能
B.只改变磁场方向时,导线ab向左运动,电能转化为机械能
C.电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab向左运动,电能转化为机械能
D.电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab向右运动,机械能转化为电能
4.[2020·广州] 矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示,ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力,下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同 (　　)
A.ab段与bc段 B.ab段与ed段
C.ab段与fe段 D.fe段与ed段
5.关于换向器,以下说法中错误的是(　　)
A.直流电动机中的换向器是由两个彼此绝缘的半圆金属环制成的
B.当直流电动机的线圈刚转过平衡位置时,换向器能立即改变线圈中的电流方向
C.线圈在磁场内每转动一周,换向器就将线圈中的电流方向改变2次
D.直流电动机的换向器是将线圈中的直流电变成外电路的交流电
6.[2020·山西] 如图所示,小明用漆包线、干电池、磁铁等器材,成功制作了一个小小电动机。他想改变电动机线圈转动的方向,下列方法可行的是(　　)
A.只增强磁铁的磁性 B.只增加线圈的匝数
C.只增大线圈中的电流 D.只将磁铁的磁极对调
7.小华同学安装好直流电动机模型,通电后电动机正常运转,她还想使电动机的转速加大,可采用的方法是 (　　)
A.增大电流 B.减小电流
C.对调电源正、负两极 D.对调磁体南北两极
8.如图所示,小明用漆包线绕成线圈ABCD,将线圈一端的漆全部刮去,另一端刮去一半放入磁场,做成电动机模型。连接干电池后(　　)
A.线圈持续来回摆动
B.线圈沿固定方向持续转动
C.AB边中电流方向交替变化
D.CD边始终受到磁场力作用,且是动力
9.如图所示是实验室电流表的内部结构图,处在磁场中的线圈有电流通过时,线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大,指针偏转角度就越大。关于该现象,下列说法正确的是(　　)
A.该电流表与电动机的工作原理不同
B.线圈中有电流通过时,把机械能转化为电能
C.改变线圈中的电流方向,指针的偏转方向不会改变
D.线圈中的电流越大,其所受磁场力就越大
二、填空题
10.[2020·徐州] 如图所示,铝棒用导线悬挂在磁体两极之间,通电后铝棒向右侧摆动,这是因为受到了　　　　对它的作用力。若改变电流方向,通电后铝棒将向　　　　侧摆动;若铝棒中的电流变大,铝棒的摆动幅度将变　　　　。
11.当扬声器中通过线圈的电流方向如图所示时,线圈向左运动,那么当电流方向改变时,线圈将向　　　　运动;如图此反复,则线圈带动纸盆　　　　而发声。
12.[2020·常州] 某校刚刷完地坪漆的地下室内弥漫着刺鼻的油漆味。为加快排出易燃、有毒气体,兴趣小组设计了如图所示的可调直流排气扇。直流电动机的工作原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　。在讨论时,物理老师指出该方案的不足:每当线圈平面转过与磁感线相　　　　(选填“平行”或“垂直”)的位置时,换向器自动改变线圈中电流的方向,电路处于“通路→断路→通路”快速切换状态,极易激发电火花,成为火灾隐患。
三、实验探究题
13.探究磁场对电流的作用:
(1)利用如图甲所示的装置探究“磁场对电流的作用”时,应在“a”“b”之间接入　　　　,根据该原理可制成　　　　　　。
(2)若要继续研究导体受力的大小与电流大小的关系,可在上述电路中再串联一个　　　　　　　　。改变电流大小后,根据　　　　　　　　　　可初步判断导体受力的大小是否发生改变。
(3)乙、丙两个图中,图　　　　的线圈恰好处于平衡位置,另一个图中线圈左右两边所受力不满足二力平衡条件中的哪一个条件 答:这两个力 　 。
(4)图丁中的线圈可以持续转动,是因为它加装了　　　　　,该装置能在线圈　　　　(选填“刚转到”“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。
答案
1.C　
2.D
3.C　 通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与磁场方向和电流方向有关。如图果只改变其中一个因素,则导体受力方向改变;如图果同时改变两个因素,则导体受力方向不变。此实验过程中将电能转化为机械能。只改变电流方向或只改变磁场方向时,导线ab将向反方向运动,即向右运动;电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab运动方向不变,即向左运动。
4.B
5.D
6.D　 只增强磁铁的磁性可以增大电动机的转动速度,不能改变转动方向,故A错误。只增加线圈的匝数可以增大电动机的转动速度,不能改变转动方向,故B错误。只增大线圈中的电流可以增大电动机的转动速度,不能改变转动方向,故C错误。只将磁铁的磁极对调,改变了磁场方向,可以改变电动机线圈的转动方向,故D正确。
7.A
8.B　 该线圈是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理来工作的,为了使线圈持续转动,将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样线圈在一个半周内受到磁场力的作用,另一个半周利用惯性转动;因此,线圈可以沿固定方向持续转动,故B正确、A错误;AB边中电流方向是不变的,故C错误;CD边只有在每个半周受到磁场力作用,故D错误。
9.D　 通过电流表的内部构造显示电流表的工作原理:通电线圈在磁场中受力而转动,与电动机工作原理相同,故A错误;线圈中有电流通过时,指针转动,将电能转化为机械能,故B错误;改变线圈中的电流方向,其转动方向会发生改变,指针偏转方向发生改变,故C错误;电流越大,线圈受到的力越大,因此可以利用电流表指针的偏转幅度来体现电路中电流的大小,故D正确。
10.磁场　左　大
11.右　振动
12.通电线圈在磁场中受力转动　垂直
13.(1)电源　电动机
(2)滑动变阻器　导体棒偏转幅度大小
(3)丙　不在同一直线上　(4)换向器　刚转过
(1)因为通电导体在磁场中受力会运动,观察图可知缺少一个电源,因此利用如图图甲所示的装置探究“磁场对电流的作用”时,应在“a”“b”之间接入电源,根据此原理制成了电动机。
(2)滑动变阻器串联在电路中可以改变电路中电流的大小,若要继续探究导体受力的大小与电流大小的关系,可在上述电路中再串联一个滑动变阻器;改变电流大小后,根据导体棒偏转幅度可初步判断其受力的大小是否发生改变。
(3)当通电线圈所在平面与磁感线垂直时,线圈处于平衡位置,此时线圈受力平衡,所以图丙的线圈恰好处于平衡位置,图乙中线圈左右两边所受力不满足二力平衡条件中的“两个力作用在同一条直线上”的条件。
(4)图丁中的线圈可以持续转动,是因为它加装了换向器,它能在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。