人教版九年级物理同步练习20.4电动机（培优卷）
一、选择题
1．通电导线在磁场中受到的安培力的大小与导线中的电流成正比，与导线的长度成正比在如图所示的电路中，由均匀的电阻丝组成的等边主角形导体框，垂直磁场放置，将A、B两点接入电压恒定的电源两端，通电时，线框受到的安培力大小为F，若将AB边移走，其他不变.则余下线框受到的安培力大小为（ ）.
A．F B．F C．F D．F
【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】设三角形边长为L，每边电阻为R，设电源电压为U，
通过ACB的电流：，
通过AB的电流：，
导体框受到的安培力：F=BIABL+BIABCL=，
将AB边移走，剩下导线框受到的安培力：F'=BIABCL==。
故选B。
【分析】应用欧姆定律求出电流，应用安培力公式F=ILB求出各边受到的安培力，然后求出线框受到的安培力。
2．如图所示，将一对磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有间隙，就制成了一种磁控元件——干簧管，以实现自动控制。某同学自制了一个线圈，将它套在干簧管上，制成一个干簧继电器，用来控制灯泡的亮灭，如图所示。干簧继电器在工作中所利用的电磁现象不包括（ ）
A．电流的磁效应 B．磁场对电流的作用
C．磁极间的相互作用 D．磁化
【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】S闭合时，控制电路接通，线圈产生磁场，舌簧被磁化，在两舌簧端面形成异名磁极，因相互吸引而闭合，于是工作电路接通。S断开时，两舌簧磁性消失，在弹力作用下分开，工作电路断开。故该装置中利用了电流的磁效应、磁化及磁极间的相互作用，没有利用磁场对电流的作用。
答案：选B。
【分析】磁场对电流的作用是指通电导线在磁场中受磁场力的作用，而本题中线圈产生磁场，而干簧继电器中开始时没有电流，故不属于磁场对电流的作用。
3．（粤沪版物理九年级下册第十七章第二节电动机转动的原理同步测试）图是电流表的内部结构示意图．当电流通过线圈时，线圈在磁场中转动从而带动指针偏转．下列选项与电流表工作原理相似的是（ ）
A．指南针 B．发电机 C．电动机 D．电磁铁
【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大．因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小．
A．指南针是利用磁铁静止时有指示南北的性质制成的，与电流表的制成原理无关．故A错误．
B．发电机是利用电磁感应现象制成的，与电流表的制成原理无关．故B错误．
C．电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的．故C正确．
D．电磁铁是利用电流的磁效应制成的，与电流表的工作原理无关．故D错误．
故选C．
【分析】首先利用图示的装置分析出其制成原理，然后再逐个分析选择项中的各电学元件的制成原理，分别与前面分析的结论对应即可得到答案．
4．（粤沪版物理九年级下册第十七章第一节关于电动机转动的猜想）手机已成为人们现代生活中常用的一种通讯工具．一般的手机都有利用振动提示“来电”的装置．有一种手机提示“来电”是用一个微型电动机带动转轴上的叶片转动，当叶片转动时，电动机也就跟着振动起来，从而带动手机振动．在如图所示的几种形状的叶片中，你认为能够实现上述振动功能的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】叶片对称分布时，转动后转轴是不会振动的．而当其非对称分布时，叶片转动起来后，由于惯性总要向其运动的切线方向飞出，使转轴不断改变位置从而发生振动，并带动手机整体振动．
四个答案中，只有C是不平衡的，电机带动它高速转动时，才会产生振动．
故选C．
【分析】当叶片的形状不规则时，电机带动它高速转动时，才会产生振动．
5．（粤沪版物理九年级下册第十七章第一节关于电动机转动的猜想）小明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动，可当他拨了一下线圈后，电动机就快速转了起来，造成这一情况的原因可能是（ ）
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，线圈处于平衡位置了
【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用，故可能电动机不转，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，连续转动．A、B两个选项电动机始终不会转动．C选项中的电动机不会停止．
故选D．
【分析】 平衡位置是电动机的转子和定子形成了开路，导体中没有电流通过，磁场对其没有作用力，电动机不会转动．只要越过平衡位置后，产生电流，便可以转动了．
6．（粤沪版物理九年级下册第十七章第一节关于电动机转动的猜想）电动机中换向器的作用应是（ ）
A．自动改变线圈的转动方向 B．自动改变线圈中的电流方向
C．自动改变电源的电流方向 D．自动改变线圈的受力方向
【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】直流电动机中，换向器的作用是当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈受力发生变化，所以B正确，ACD错误．
故选B．
【分析】为了使线圈能在磁场中连续转动，需要在直流电动机中安装换向器，其作用是：每当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈受力发生变化，继续转动下去．
7．（粤沪版物理九年级下册第十七章第二节电动机转动的原理同步测试）2013年6月7日，厦门市一辆BRT（快速公交系统）公交车在行驶过程中突然起火爆炸，造成重大人员伤亡，随后厦门市给全市174辆BRT公交车全部加装自动爆玻器（如图所示）．危急时刻下，司机只需按下开关，自动爆玻器即可自动完成破窗．自动爆玻器就相当于一个电控安全锤，它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的．下列与自动爆玻器工作原理相同的是（ ）
A．白炽灯 B．动圈式话筒 C．发电机 D．扬声器
【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A．白炽灯是电能转化为光能，没有利用线圈在磁场中受到力的作用而运动，故A错误；
B话筒是把机械能转化为电能，故B错误；
C发电机利用的是电磁感应原理，是把机械能转化为电能，故C错；
D扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，它主要由固定的永久磁体．线圈和锥形纸盆构成．当线圈中通过随声音变化的电流时，据通电导线在磁场中受力的作用的原理知，通电线圈会在永久磁铁的磁场中受到变化的力的作用，即线圈所受力时而排斥，时而吸引，从而使得线圈振动，是电能转化为机械能，故D正确；
故选D．
【分析】 司机按下开关，自动爆破器的线圈在磁场中收到力的作用而运动，产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的，是电能转化为机械能．
二、填空题
8．（2024九下·扶沟模拟）如图是许昌市某中学科技创新社团设计的电磁炮原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去，如果轨道及金属杆的电阻和摩擦均不计，电磁炮在发射过程中将电能转化为 能，请你举出生活中与电磁炮能量转换方式相似的一种用电器： ；在电路连接都完好的情况下，实验现象不太明显，请你提出一种改进措施 。
【答案】机械；电动机；提高电源电压
【知识点】能量的转化或转移；磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】根据图可知，电磁炮的原理是通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为机械能；它与生活中电动机、扬声器的原理是相同的。
在电路连接都完好的情况下，实验现象不太明显，则金属杆受力太小，那么可以增大磁场强度，也可以增大通过的电流，即可以提高电源电压，增大电路中的电流，使炮弹受到的力增大。
故答案为：机械；电动机；提高电源电压。
【分析】 通电导体在磁场中受到磁场力的作用而加速运动，电动机、扬声器也是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理而工作的；通电导体在磁场中受力的大小与电流的大小和磁场的强度有关。
9．（粤沪版物理九年级下册第十七章第二节电动机转动的原理同步测试）如图所示是一种汽车装饰品--小盆景，花盆表面有一个太阳能电池板，塑料小花在阳光下能不断摇摆．请你猜测花盆里还有一个重要的装置是 （选填“发电机”或“电动机”），这种装置的工作原理是 ．
【答案】电动机；通电导线在磁场中受力的作用
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】由于该装置在太阳能提供电能的情况下运动，即将电能转化为机械能，故里面应该有一个电动机，它是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的．
【分析】该题中的小盆景在太阳能电池板的作用下能不断的摆动，即消耗电能而运动，故花盆中肯定有一个小电动机，它的工作原理是利用通电导线在磁场中受力的作用．
10．（2024九上·芜湖期末）小明同学在学习直流电动机时，用直流电动机做了几次实验把它接入不同电压的电路中所得结果如下，那么这台电动机线圈的电阻为 当电动机正常工作时，电能转化为机械能为 ．
电动机的电d压 电动机工作状态 通过电动机的电流
不转动
正常工作
【答案】0.5；15
【知识点】实用电动机的构造、特点和应用
【解析】【解答】（1）电动机不转动时为纯电阻用电器，由表格数据可知，电动机两端的电压和通过的电流分别为U=0.2V，I=0.4A，由可得，电动机线圈的电阻：。
（2）当电动机正常工作时为非纯电阻用电器，
由表中数据可知，电动机正常工作时其两端电压U'=2.0V，通过的电流I'=1.0A，
当电动机正常工作10s时，消耗的电能：W=U'I't=2.0V×1.0A×10s=20J，
线圈产生的热量：Q=（I'）2Rt=（1.0A）2×0.5Ω×10s=5J，
电能转化为机械能：W机=W-Q=20J-5J=15J。
【分析】（1）电动机不转动时为纯电阻用电器，欧姆定律适用，根据表格数据读出其两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出线圈的电阻。
（2）当电动机正常工作时为非纯电阻用电器，根据表格数据可知其两端的电压和通过的电流，根据W=UIt求出消耗的电能，利用Q=I2Rt求出线圈产生的热量，两者的差值即为电能转化为机械能的多少。
11．（2024九上·博罗期末）如图为学生用电流表的内部结构示意图。当电流表接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转。该电流表的工作原理与 选填“发电机”或“电动机”相同；当电流表正负接线柱接反时，电流表指针反向偏转，说明受力方向与 有关；电流表使用时需要远离强磁体，是因为磁体周围存在 ，会影响电流表示数。
【答案】电动机；电流方向；磁场
【知识点】磁场对通电导线的作用；实用电动机的构造、特点和应用
【解析】【解答】（1）如图电流表的内部主要结构由磁体、线圈组成，当电流表有电流通过时，线圈成为通电导体在磁场中受力而运动，即电流表的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，与电动机工作原理相同。
（2）若电流从正接线柱流入，指针会正方向偏转，若电流从负接线柱流入，指针会反方向偏转（损坏电流表），可知通电导体受力的方向跟电流方向有关。
（3）电流表使用时需要远离强磁体，是因为磁体周围存在磁场，会影响电流表示数。
【分析】（1）电流表是利用通电导体在磁场中受力运动来工作的。
（2）通电线圈在磁场中受力方向与电流的方向和磁场方向有关。
（3）磁体周围存在磁场。
三、综合题
12．（2024九上·北京市月考）阅读下文，回答问题。
18 世纪后期在德国兴起了自然哲学思潮，弘扬自然界中联系、发展的观点。丹麦物理学家奥斯特（1777-1851）青年时代深受康德哲学的影响成为了德国自然哲学学派的追随者，一直坚信电磁之间存在联系，但做了大量实验都没有成功。1819 年冬天，他受命主持一个电磁研究，在研究中他产生了一个新的想法，即电流的磁效应可能不在电流延长线的方向上。1820 年在一次讲座快结束时，他灵机一动进行了这个实验，果然发现电流接通后，通电导线附近的小磁针动了一下。奥斯特惊喜万分，又反复实验，在 1820 年7 月 21 日发表论文《关于磁针上电流碰撞的实验》。论文指出，电流产生的磁力既不与电流方向相同也不与电流方向相反，而是与电流方向垂直，还指出电流对周围磁针的影响可以透过各种非磁性物质。奥斯特的发现马上轰动了整个欧洲科学界。当年 8 月，法国物理学家阿拉果（1786-1853）在瑞士听到这一消息，迅即返回法国，与 9 月 11 日向科学院报告了奥斯特的新发现。法国物理学家安培（1775-1836）敏锐地感到这一发现的重要性，第二天即重复了奥斯特的实验。一周后，他向科学院提交了一篇论文，提出了磁针转动方向与电流方向判定的右手定则，即以用右手握住通电导线，大拇指方向为电流方向，则四指弯曲方向与磁场方向一致。再一周后，安培提交了第二篇论文，讨论了平行导线之间的相互作用问题。只是受到奥斯特电流与磁针之间的相互作用的启发，安培就能认识到电流与磁体的等效， 并在极短时间内将这一发现推广到电流与电流之间的相互作用。1820 年底安培将他研究的电流元与电流元之间的相互作用规律发表，提出了安培定律，构成了电动力学的基础。安培之前，“电流”的概念尚未成为一个科学概念，正是安培首先规定了电流的方向，他大概受富兰克林的影响，认为电流是电液体由正极向负极流动，因此将电流的方向规定为正电荷流动的方向。今天我们知道，金属导线中是带负电荷的电子在定向运动，与安培的规定正好相反，但是按这个规定也不会带来什么麻烦，因此物理学界依然沿袭了安培的规定。另外，奥斯特电流的磁效应的发现也使得测量电流的大小成为可能，安培根据电流与磁体之间的相互作用发明了电流计，从而使电动力学真正走上了定量实验的道路。1821 年初，安培提出了安培分子假说，认为磁体产生磁场与电流产生磁场本质应该是一样的，磁体内部每一个“分子”中都带有回旋电流，产生的磁场可以根据右手定则来判定，如果“分子电流”排列方向趋于一致，那么物体就会产生宏观的磁性，这种假说当时并不受重视，因为当时的人们对分子、原子的认识还比较粗浅，70 多年后才由汤姆生发现电子揭示原子内部结构，安培的分子电流模型是非常超前的。虽然安培认为磁性来源于分子电流与我们今天认为磁性产生的原因并不完全相同，但安培从错综复杂的现象中，提炼出磁现象的电流本质，是极有洞见的。
（1）安培评价奥斯特实验说：“奥斯特先生，已经永远把他的名字和一个新纪元联系在一起。”奥斯特的重要贡献在于他发现了 。
（2）电流计的原理是 。
（3）安培认为分子内有回旋电流，若某分子回旋电流如图所示， 它中心产生的磁场方向沿虚线向 （选填“上”或“下”）。
（4）关于安培“分子电流假说”正确的是 。
A.可以解释条形磁铁与通电螺线管磁场之间的等效性
B.可以解释为什么没有只有一个磁极的磁体
C.可以计算电流与磁铁之间力的大小
D.可以计算电流与电流之间力的大小
【答案】通电导线周围存在着磁场；通电导线在磁场中受力的作用而运动；上；AB
【知识点】通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）奥斯特的重要贡献在于他发现了通电导线周围存在着磁场。
（2）通电导线在磁场中受到力的作用，电流计的原理是通电导线在磁场中受力的作用而运动。
（3）由安培定则可知， 它中心产生的磁场与通电螺线管的磁场类似，方向沿虚线向上。
（4）A．安培分子假说，认为磁体产生磁场与电流产生磁场本质应该是一样的，可以解释条形磁铁与通电螺线管磁场之间的等效性，故A正确；
B．磁体内部每一个“分子”中都带有回旋电流，物体就会产生宏观的磁性，可以解释为什么没有只有一个磁极的磁体，故B正确；
CD．安培就能认识到电流与磁体的等效，奥斯特电流的磁效应的发现也使得测量电流的大小成为可能，安培根据电流与磁体之间的相互作用发明了电流计，但并不能具体计算的力的大小，故CD错误。
故选AB。
【分析】（1）奥斯特实验证明通电导体周围存在着磁场；
（2）安培根据电流与磁体之间的相互作用发明了电流计，据此分析；
（3）根据右手定则来判定；
（4）1821年初，安培提出了安培分子假说，认为磁体产生磁场与电流产生磁场本质应该是一样的，据此分析。
13．（2024九下·海安月考）某款智能电动汽车，部分参数如表：
整车质量 1650k 电动机最大功率 160kW 最高时速 155km/h
电池容量 60kW·h 电池能量密度 150(W·h)/kg 最高续航里程 600km
电池是电动汽车的核心，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，电池能量密度指的是电池平均单位质量所释放出的电能。电动汽车的续航里程是指电动汽车上动力蓄电池以全充满状态开始到标准规定的试验结束时所走过的里程，是电动汽车重要的经济性指标。能量回收是电动汽车特有的功能，车辆在减速或制动时车轮的转动会带动驱动电机转动发电，再为汽车动力电池充电，达到能量回收利用的效果。
电池的使用寿命有限，电池寿命的结束是指电池总容量衰减到设计容量的80%或者以下。电池寿命可以用“循环寿命”来衡量，是指电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数，很多因素都会影响电池的循环寿命，如电池温度、充放电电流等。有研究表明，不同的放电深度也会影响电池的循环寿命，例如，一辆电动车将电池电量从70%用到30%，则这次的放电深度为40%；再次使用前将电池充电到90%后，又用到30%，这次的放电深度就为60%，则这两次总共完成了1次100%全循环放电，研究人员以不同的放电深度对电动车电池进行充放电循环研究，得到了电动车电池100%全循环放电次数与放电深度的关系，如图所示。由图像我们不难看出，合理规划充放电策略，可以有效延长电动车电池的使用寿命。
（1）电动汽车的动力装置为电动机，其工作原理是 ；
（2）电动汽车充电站的一排充电桩，这些充电桩是 （选填“串联”或“并联”）的；电动汽车在充电时，电池相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）；
（3）该车快充半小时即可将电池容量由20%充至80%，其充电功率为 kW；
（4）在一次测试过程中，该车以最大功率在水平地面上5分钟内匀速直线行驶了8000米。则该车在这次测试过程中牵引力所做的功是 J，该车受到的阻力f为 N，在电池满电状态下，按此测试速度行驶，最多能续航 h；
（5）电池循环寿命指的是电池寿命结束前进行的 ，最有利于延长电池寿命的使用策略是当电池用掉 电量时充电。若电动车每天使用前都充电到总电量的95%，第一天结束行驶后电池电量为45%，若第二天开始每天耗电量都比前一天增加10%，则电动车电池在连续5天时间内完成了约 的100%全循环放电。
【答案】磁场对电流有力的作用；并联；用电器；72；；；6.25；100%全循环放电次数；40%；3
【知识点】电路的构成及电路图；电功率的计算；直流电动机的构造原理与工作过程；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）电动机工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用。
（2）充电桩在工作时是并联的，电池相当于电路中的用电器。
（3）电池容量是60kW·h，该车快充充电功率为：
（4）电动机的最大功率为：P大=160kW=160000W
以最大功率行驶5min牵引力所做的功为：W'=P大t=160000W×5×60s=4.8×107J
该车行驶的速度为：
该车匀速行驶，受到的阻力为：
最多能续航的时间为：
（5）第一天结束行驶后电池放电：95%-45%=50%；
第二天结束行驶后电池放电：(95%-45%)×(1+10%)=55%；
第三天结束行驶后电池放电：(95%-45%)×(1+10%)×(1+10%)=60.5%
第四天结束行驶后电池放电：(95%-45%)×(1+10%)×(1+10%)×(1+10%)=66.55%
第五天结束行驶后电池放电：(95%-45%)×(1+10%)×(1+10%)×(1+10%)×(1+10%)=73.205%
电动车电池在连续5天时间内放电：50%+55%+60.5%+66.55%+73.205%=305.205%
完成了全循环放电次数：，故电动车电池在连续5天时间内完成了约3次的100%全循环放电。
【分析】（1）电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用；
（2）并联电路中，电流有多条通路，各用电器之间互不影响；电动汽车的电池在充电时消耗电能，且与充电桩串联；
（3）快充半小时即可将电量由20%充至80%，根据电量的变化和充电时间，用就可以计算出充电功率；
（4）根据做功的公式可求出牵引力做功；匀速行驶，阻力和牵引力平衡，受到的阻力等于牵引力的大小；根据速度公式的变形式求出最多能续航的时间；
（5）电池循环寿命指的是电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数，根据题意求出。
四、作图题
14．（人教版物理九年级全册第二十章第4节电动机同步练习）某班的物理实践小组在装好直流电动机模型后，设计了一个通过改变电动机的转动方向及转速使重物上升或下降的电路，如图所示，有一个单刀双掷开关（触片K接通a或接通b），只有两个电源．请你完成电路图的连接（操作过程中不得改变电路中的接线）。
【答案】如图所示
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】使滑动变阻器、单刀双掷开关、电动机串联连接，滑动变阻器改变电路中的电流，从而改变电动机的转速；单刀双掷开关与电路和电源连接，起到改变电流的方向来控制电动机的转向；电路图如图所示：
【分析】电动机的转速和电流的大小有关，以及电动机的转向和电流的方向有关。
五、实验探究题
15．（2017九上·东台期中）阅读短文，回答问题：
电饭锅中的磁钢限温器
电饭锅是生活中常见的用电器，它是利用感温磁钢（软磁体）的磁性随温度的变化而变化的特性来设计的，这样可以限制煮饭过程中的最高温度.
感温磁钢的磁性随着本身温度作非线性变化，其特性曲线如图甲所示.
磁钢限温器结构如图乙所示，它主要由感温磁钢、永磁体和弹簧构成.感温磁钢及其外套、内锅由弹簧支撑.感温磁钢与受热面固定在一起，受热面直接把热量传递给锅底.
煮饭时用手按下按钮开关，通过杠杆AOC使永磁体和感温磁钢吸合，在吸力作用下永磁体不会落下，金属触点闭合，电路接通，加热元件开始发热.当饭煮熟后，温度继续上升，当升高到某一温度时，永磁体落下，通过杠杆CBO使触点分开，加热元件停止发热，同时按钮开关跳起.
（1）与铜导线相比，制作电饭锅加热元件的材料应具备的特性是；
A．电阻较大，熔点较低 B．电阻较大，熔点较高
C．电阻较小，熔点较低 D．电阻较小，熔点较高
（2）在磁钢限温器工作过程中，感温磁钢的磁性急剧减弱是在 ；
A．按下按钮开关时 B．加热升温过程中
C．按钮开关跳起时 D．降温过程中
（3）煮饭时用手按按钮开关，杠杆AOC属于 杠杆；饭煮熟后，永磁体落下，通过杠杆CBO使触点分开，杠杆CBO属于 杠杆；
（4）永磁体落下时，感温磁钢的温度为 ℃；永磁体下落过程中，感温磁钢对永磁体 （选填“有”或“没有”）磁力的作用.
（5）未按下按钮开关时，弹簧 （选填“有”或“没有”）弹性势能，弹簧片 （选填“有”或“没有”）弹性势能.
【答案】（1）B
（2）C
（3）费力；省力
（4）103；有
（5）有；有
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】（1）电饭锅加热元件，需要在高温下，并且需要放出较多的热量，根据焦耳定律可知需要较大的电阻，所以必须是电阻较大、熔点较高的材料，故选B；（2）感温磁钢的磁性受温度的影响，随温度升高，磁性减弱；在温度达到一定值时，其磁性急剧减弱，由于电磁铁受到的重力大于磁力和弹力之和，感温磁钢与永久磁钢分离，同时使加热开关断开，按键跳起，电热盘停止加热.所以感温磁钢的磁性急剧减弱是在按钮开关跳起时，故选C；（3）煮饭时用手按按钮开关，动力作用在A处、阻力作用在C处，支点在O，所以动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；饭煮熟后，永磁体落下，动力作用在C处、阻力作用在B处，支点在O，所以动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；（4）当感温磁钢的温度达到一定值时，其磁性急剧减弱，使得产生的磁力小于重力，永磁体下落，由图甲可知这个温度值为103℃；在下落的过程中，永磁体有磁性，对感温磁钢还有磁力作用；（5）由题意可知，未按下按钮开关时，弹簧和弹簧片都处于形变状态，因此，它们都具有弹性势能。
故答案为：（1）B（2）C（3）费力；省力（4）103；有（5）有；有
【分析】本题考查学生对电学知识的综合应用能力。感温磁钢的磁性受温度的影响，随温度升高，磁性减弱。
三种杠杆： (1)省力杠杆：L1>L2，平衡时F1(2)费力杠杆：L1F2。特点是费力，但省距离。（如钓鱼杠，理发剪刀等）
(3)等臂杠杆：L1=L2，平衡时F1=F2。特点是既不省力，也不费力。（如：天平）
16．（粤沪版物理九年级下册第十七章第一节关于电动机转动的猜想）如图（甲）是直流电动机模型（主要部件见文字说明），图 （乙）是自制简易电动机模型．现在主要讨论图（乙）简易电动机的制作与操作问题：
（1）绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端（搁置于铜质弯钩的部位）进行刮漆处理，刮漆方法见放大图．按这种方法刮漆，目的是使线圈能够 ，因此这一部位就相当于图（甲）中的 （填某一部件的名称）．
（2）如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试？（说出两点即可）
① ； ② ．
（3）通电后线圈能转动，如要改变转动方向，可采取的做法是：
① ；② ．
【答案】（1）导电（接触良好）；换向器
（2）①将线圈拨转一定角度；②增大电源电压（或换一块磁性更强的磁体）；
（3）①改变电源的两极；②对调磁极．
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】（1）因为漆是绝缘体，刮去漆以后，线圈中就会有电流，当线圈中有电流时，线圈才会受力发生转动，所以刮漆的目的是使线圈能够导电．采用刮漆和使用换向器的目的是相同的，都是为了使线圈能够持续的转动下去，所以这一部位相当于图（甲）中的换向器；（2）电动机不转动的原因可能是在通电前线圈刚好处于平衡位置，所以可以试着用手拨动一下线圈，看线圈能否转动起来；电动机不转动的原因还有可能是因为线圈受力太小，而造成线圈受力太小的原因可能是线圈中电流太小或磁体磁性较弱，所以应试着增大电源电压或换一块磁性更强的磁体；（3）电动机的通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向都有关系，所以要想改变电动机中线圈的转动方向，可以采取只改变电流方向或只改变磁场方向．
【分析】（1）电动机是靠通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的，所以要想使线圈在磁场中受力转动，必须先给线圈中通入电流；为了让线圈持续转动下去，可以采用两种方法：一种方法是当线圈转过平衡位置以后，立即停止给它供电；另一种方法是当线圈转过平衡位置以后，立即改变线圈中的电流方向；（2）电动机不转动的原因有以下几种情况：①启动前线圈刚好处于平衡位置；②线圈中的电流太小或磁场太弱；（3）通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关．
17．（粤沪版物理九年级下册第十七章第一节关于电动机转动的猜想）初三（2）班物理实践小组在装置直流电动机模型后参加班级的实践成果展示交流会，在会上演示通过改变电动机的转动方向及转速使重物上升或下降的过程，如图A所示，关于控制电动机的电路，可以有如下两种设计方案，方案一的电路元件见图B甲，有两个单刀双掷开关（当触片K1接通a时触片K2接通c，当触片K1接通b时触片K2接通d）和一个电源．方案三的电路元件见图B乙，只有一个单刀双掷开关（触片K接通a，或接通b），但有两个电源，请你任选其中一个设计方案（多选无效）完成电路图的连接．（操作过程中不得再改变电路中的接线）并请回答：
（1）如何改变电动机的转向方向？
（2）如何改变电动机的转速？
【答案】（1）改变电流方向；
（2）改变电流大小．
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】解答：选方案一，连接的电路如图所示
根据方案可知：图中通过改变电流的方向来改变电动机的转向．
通过滑动变器改变电流的大小来改变电动机的转速．
分析：要解答本题需掌握：电动机的转速和电流的大小有关，以及电动机的转向和电流的方向有关．
六、计算题
18．（2017九上·钦州月考）我国自行生产的混合动力汽车已经面世，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电．汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池通过电机向车轮输送动力，使汽车行驶；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，改由内燃机工作，一方面向车轮输送动力，另外通过电机给蓄电池充电．
（1）内燃机工作时，汽油燃烧时释放出的 能转化为汽车的 能和蓄电池的 能；
（2）当电机充当发电机时，它利用的工作原理是（ ）
A．磁场对电流的作用 B．电流的磁效应 C．电磁感应
（3）某种型号的混合动力汽车，所用的镍氢蓄电池组的部分参数如下表所示．汽车上的电机（充当电动机时）的额定功率应该 （选填“大于”、“等于”或“小于”）30kW．简单说明你判断的理由： ；
（4）测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速直线行驶0.5h，汽车消耗汽油5kg，同时这个期间测试人员观察到：蓄电池组储存的能量由测试开始时最大值的80%增加到了最大值。已知汽油的热值为4.6×107 J/kg．汽车行驶时所受阻力 f 和车速 v 的关系如图所示．
计算：①牵引力做功为多少；
②这种汽车内燃机中汽油的能量转化效率是多大。
输出电压/V 300
额定功率/kW 30
最大容量/kW·h 30
质量/kg 320
【答案】（1）内；机械；化学
（2）C
（3）小于；蓄电池的额定功率为30KW，蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作
（4）解：汽车通过的路程：S=Vt=50km/h×0.5h=25km=25000m，由图象可知，车速为50km/h时，阻力是2000N，牵引力也是2000N，牵引力做的功：W1=FS=2000N×25000m=5×107J，
燃油放出的热量：Q放=mq=5kg×4.6×107 J/kg=2.3×108 J，
蓄电池获得的电能：W2=（30-30×80%）kW h=2.16×107 J，
W有用=W1+W2=5×107J+2.16×107J=7.16×107 J，W总=Q放=2.3×18 J，
内燃机的效率：η=W有用/W总×100%=7.16×107J/2.3×108J×100%≈31%
【知识点】燃料的热值；热机的效率；直流电动机的构造原理与工作过程；实用电动机的构造、特点和应用
【解析】【解答】（1）内燃机工作时，汽油燃烧时释放出的内能能转化为汽车的机械能，给蓄电池充电转化为化学能；
（2）当电机充当发电机时，它利用的工作原理是电磁感应现象，故选C；
（3）因为蓄电池的额定功率为30KW，蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作，所以汽车上的电机的额定功率应该小于30kW；
【分析】（1）发电机是根据电磁感应现象制成的；
（2）蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作，所有用电器的总功率不能超过蓄电池的额定功率；
（3）已知燃油的质量kg，燃油的热值为4.6×107J/kg，根据Q放=mq可求出燃油放出的热量，由图象可知，车速为50km/h时，阻力是2000N，牵引力也是2000N，由速度50km/h和时间0.5h，根据S=Vt求出距离，根据W=FS求出牵引力做的功；已知蓄电池组储存的电能由最大值的80%增加到最大值，可求出转化成的电能，这样被有效利用的能量为做的功和转化成的电能之和，最后根据η=W有用/W总×100%求出内燃机的效率．
七、科普阅读题
19．（2017九上·钦州月考）阅读短文，回答下列问题
江海晚报报道：2013年3月9日，陆地方舟新车见面会在江苏如皋产业基地隆重举行，全国第一款面向大众市场销售的纯电动SUV汽车“陆地方舟V5”面世，该车应用“高频变频电驱动技术”，百公里耗电量仅9度，让您轻松赏阅一路风景。已知该车部分性能参数如下表。
品牌 陆地方舟v5
车身重量kg 1380
引擎类型 电动机
电机额定功率kW 7.5
动力蓄电池 铅酸电池72V 200Ah
续驶里程km 160
最高速度km/h 70
（1）电动机工作时，其工作原理是（ ）
A．磁场对电流的作用 B．电流的磁效应
C．电磁感应 D．电磁铁原理
（2）该车三相交流变频电机采用交流调速方式，在效率一定时，其耗电功率与转速的立方成正比，而行驶速度与电机转速成正比，下列关于汽车匀速直线行驶时，所受阻力F与车速v的关系图线，正确的是（ ）
（3）汽车驾驶室座位上的安全带，做得比较宽，当发生紧急情况需要刹车时，由于受力面积较大，从而使人受到的 较小，减轻对司机的伤害程度。
（4）下表是陆地方舟v5《驾驶守则》中的部分安全距离表格。
刹车前的车速v（km/h） 反应距离L（m） 刹车距离s（m） 停车距离x（m）
40 10 10 20
50 12.5 15 27.5
60 15 22.5 37.5
其中反应距离指驾驶员从发现情况到开始刹车过程中汽车匀速行驶的距离，刹车距离指从刹车到停下过程中汽车减速行驶的距离。停车距离x为反应距离与刹车距离之和。刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。
①当汽车以最高时速70km/h匀速行驶时，其反应距离为 m。
②汽车保持恒定功率5.0kW在平直路面上行驶时，其所受阻力大小为360N，则汽车匀速行驶的速度v= km/h，这一速度所对应的停车距离为 m。
（5）对“v5百公里（100km）耗电量仅9度”的报道，请你根据该车的性能参数，通过必要的推理演算，论证其是否真实。
【答案】（1）A
（2）D
（3）压强
（4）17.5；50；27.5
（5）根据该车的性能参数，求得汽车以额定功率，最大时速前进100km耗电，W=Pt=7.5kW×100/70h=10.7kW h＞9kW h，因此“V5百里耗电量仅9度”的报道是不真实
【知识点】减小压强的方法及其应用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】（1）根据磁场对通电导体的作用制作了电动机，故选A；
（2）设电机的转速为n，船的行驶速度为v，
根据题意得：P电=k1n3 ①（k为比例系数，下同）
游船匀速行驶时，获得的机械能P机械=F牵v=fv ②，
设效率为η，所以P机械=P电η，即fv=k1 n3η ③
而行驶速度与电机转速成正比，所以v=k2n ④
则转速n=v/k2⑤
把⑤代入③整理得f=k1nv2/k23=kv2（k1η/k23是一个定值，设为新的比例函数）由此说明阻力f与船速v的平方成正比，其关系为二次函数，图象为开口向上的抛物线，故选D；
（3）安全带做的宽度比较大，是在压力一定时，通过增大受力面积减小压强，让司机系上时觉得舒服；
（4）①根据表中数据，当车速为40km/h，反应距离为10m，当车速为50km/h，反应距离为12.5m，当车速为60km/h，反应距离为15m，由此可知，当车速为70km/h，反应距离为17.5m，②由P=W/t=Fs/t=Fv，可得汽车匀速行驶的速度v=P/F=5×103W/360N=250/18m/s=50km/h，
由表中数据可知，这一速度所对应的停车距离为 27.5m．
（5）根据该车的性能参数，求得汽车以额定功率，最大时速前进100km耗电，W=Pt=7.5kW×100/70h=10.7kW h＞9kW h，因此“V5百里耗电量仅9度”的报道是不真实.
故答案为：（1）A；（2）D；（3）压强；（4）17.5；50；27.5；（5）不真实.
【分析】（1）电动机的原理是利用通电导体在磁场中受力转动的原理制成的．
（2）由于在效率一定时，其耗电功率与转速的立方成正比，而行驶速度与电机转速成正比，再由P=Fv=fv可知，所受阻力f与车速v的关系图线．
（3）压强与压力大小和受力面积的大小有关，减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力；
（4）①根据表中数据可知，速度每提高10km/h，反应距离就增大2.5m，可求得当汽车以最高时速70km/h匀速行驶时，其反应距离；
②根据P=W/t=Fs/t=Fv，可求得汽车匀速行驶的速度；然后根据表中数据可知这一速度所对应的停车距离．
（5）根据该车的性能参数，求得汽车以额定功率，最大时速前进100km耗电，可得出结论．
1 / 1人教版九年级物理同步练习20.4电动机（培优卷）
一、选择题
1．通电导线在磁场中受到的安培力的大小与导线中的电流成正比，与导线的长度成正比在如图所示的电路中，由均匀的电阻丝组成的等边主角形导体框，垂直磁场放置，将A、B两点接入电压恒定的电源两端，通电时，线框受到的安培力大小为F，若将AB边移走，其他不变.则余下线框受到的安培力大小为（ ）.
A．F B．F C．F D．F
2．如图所示，将一对磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有间隙，就制成了一种磁控元件——干簧管，以实现自动控制。某同学自制了一个线圈，将它套在干簧管上，制成一个干簧继电器，用来控制灯泡的亮灭，如图所示。干簧继电器在工作中所利用的电磁现象不包括（ ）
A．电流的磁效应 B．磁场对电流的作用
C．磁极间的相互作用 D．磁化
3．（粤沪版物理九年级下册第十七章第二节电动机转动的原理同步测试）图是电流表的内部结构示意图．当电流通过线圈时，线圈在磁场中转动从而带动指针偏转．下列选项与电流表工作原理相似的是（ ）
A．指南针 B．发电机 C．电动机 D．电磁铁
4．（粤沪版物理九年级下册第十七章第一节关于电动机转动的猜想）手机已成为人们现代生活中常用的一种通讯工具．一般的手机都有利用振动提示“来电”的装置．有一种手机提示“来电”是用一个微型电动机带动转轴上的叶片转动，当叶片转动时，电动机也就跟着振动起来，从而带动手机振动．在如图所示的几种形状的叶片中，你认为能够实现上述振动功能的是（ ）
A． B． C． D．
5．（粤沪版物理九年级下册第十七章第一节关于电动机转动的猜想）小明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动，可当他拨了一下线圈后，电动机就快速转了起来，造成这一情况的原因可能是（ ）
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，线圈处于平衡位置了
6．（粤沪版物理九年级下册第十七章第一节关于电动机转动的猜想）电动机中换向器的作用应是（ ）
A．自动改变线圈的转动方向 B．自动改变线圈中的电流方向
C．自动改变电源的电流方向 D．自动改变线圈的受力方向
7．（粤沪版物理九年级下册第十七章第二节电动机转动的原理同步测试）2013年6月7日，厦门市一辆BRT（快速公交系统）公交车在行驶过程中突然起火爆炸，造成重大人员伤亡，随后厦门市给全市174辆BRT公交车全部加装自动爆玻器（如图所示）．危急时刻下，司机只需按下开关，自动爆玻器即可自动完成破窗．自动爆玻器就相当于一个电控安全锤，它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的．下列与自动爆玻器工作原理相同的是（ ）
A．白炽灯 B．动圈式话筒 C．发电机 D．扬声器
二、填空题
8．（2024九下·扶沟模拟）如图是许昌市某中学科技创新社团设计的电磁炮原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去，如果轨道及金属杆的电阻和摩擦均不计，电磁炮在发射过程中将电能转化为 能，请你举出生活中与电磁炮能量转换方式相似的一种用电器： ；在电路连接都完好的情况下，实验现象不太明显，请你提出一种改进措施 。
9．（粤沪版物理九年级下册第十七章第二节电动机转动的原理同步测试）如图所示是一种汽车装饰品--小盆景，花盆表面有一个太阳能电池板，塑料小花在阳光下能不断摇摆．请你猜测花盆里还有一个重要的装置是 （选填“发电机”或“电动机”），这种装置的工作原理是 ．
10．（2024九上·芜湖期末）小明同学在学习直流电动机时，用直流电动机做了几次实验把它接入不同电压的电路中所得结果如下，那么这台电动机线圈的电阻为 当电动机正常工作时，电能转化为机械能为 ．
电动机的电d压 电动机工作状态 通过电动机的电流
不转动
正常工作
11．（2024九上·博罗期末）如图为学生用电流表的内部结构示意图。当电流表接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转。该电流表的工作原理与 选填“发电机”或“电动机”相同；当电流表正负接线柱接反时，电流表指针反向偏转，说明受力方向与 有关；电流表使用时需要远离强磁体，是因为磁体周围存在 ，会影响电流表示数。
三、综合题
12．（2024九上·北京市月考）阅读下文，回答问题。
18 世纪后期在德国兴起了自然哲学思潮，弘扬自然界中联系、发展的观点。丹麦物理学家奥斯特（1777-1851）青年时代深受康德哲学的影响成为了德国自然哲学学派的追随者，一直坚信电磁之间存在联系，但做了大量实验都没有成功。1819 年冬天，他受命主持一个电磁研究，在研究中他产生了一个新的想法，即电流的磁效应可能不在电流延长线的方向上。1820 年在一次讲座快结束时，他灵机一动进行了这个实验，果然发现电流接通后，通电导线附近的小磁针动了一下。奥斯特惊喜万分，又反复实验，在 1820 年7 月 21 日发表论文《关于磁针上电流碰撞的实验》。论文指出，电流产生的磁力既不与电流方向相同也不与电流方向相反，而是与电流方向垂直，还指出电流对周围磁针的影响可以透过各种非磁性物质。奥斯特的发现马上轰动了整个欧洲科学界。当年 8 月，法国物理学家阿拉果（1786-1853）在瑞士听到这一消息，迅即返回法国，与 9 月 11 日向科学院报告了奥斯特的新发现。法国物理学家安培（1775-1836）敏锐地感到这一发现的重要性，第二天即重复了奥斯特的实验。一周后，他向科学院提交了一篇论文，提出了磁针转动方向与电流方向判定的右手定则，即以用右手握住通电导线，大拇指方向为电流方向，则四指弯曲方向与磁场方向一致。再一周后，安培提交了第二篇论文，讨论了平行导线之间的相互作用问题。只是受到奥斯特电流与磁针之间的相互作用的启发，安培就能认识到电流与磁体的等效， 并在极短时间内将这一发现推广到电流与电流之间的相互作用。1820 年底安培将他研究的电流元与电流元之间的相互作用规律发表，提出了安培定律，构成了电动力学的基础。安培之前，“电流”的概念尚未成为一个科学概念，正是安培首先规定了电流的方向，他大概受富兰克林的影响，认为电流是电液体由正极向负极流动，因此将电流的方向规定为正电荷流动的方向。今天我们知道，金属导线中是带负电荷的电子在定向运动，与安培的规定正好相反，但是按这个规定也不会带来什么麻烦，因此物理学界依然沿袭了安培的规定。另外，奥斯特电流的磁效应的发现也使得测量电流的大小成为可能，安培根据电流与磁体之间的相互作用发明了电流计，从而使电动力学真正走上了定量实验的道路。1821 年初，安培提出了安培分子假说，认为磁体产生磁场与电流产生磁场本质应该是一样的，磁体内部每一个“分子”中都带有回旋电流，产生的磁场可以根据右手定则来判定，如果“分子电流”排列方向趋于一致，那么物体就会产生宏观的磁性，这种假说当时并不受重视，因为当时的人们对分子、原子的认识还比较粗浅，70 多年后才由汤姆生发现电子揭示原子内部结构，安培的分子电流模型是非常超前的。虽然安培认为磁性来源于分子电流与我们今天认为磁性产生的原因并不完全相同，但安培从错综复杂的现象中，提炼出磁现象的电流本质，是极有洞见的。
（1）安培评价奥斯特实验说：“奥斯特先生，已经永远把他的名字和一个新纪元联系在一起。”奥斯特的重要贡献在于他发现了 。
（2）电流计的原理是 。
（3）安培认为分子内有回旋电流，若某分子回旋电流如图所示， 它中心产生的磁场方向沿虚线向 （选填“上”或“下”）。
（4）关于安培“分子电流假说”正确的是 。
A.可以解释条形磁铁与通电螺线管磁场之间的等效性
B.可以解释为什么没有只有一个磁极的磁体
C.可以计算电流与磁铁之间力的大小
D.可以计算电流与电流之间力的大小
13．（2024九下·海安月考）某款智能电动汽车，部分参数如表：
整车质量 1650k 电动机最大功率 160kW 最高时速 155km/h
电池容量 60kW·h 电池能量密度 150(W·h)/kg 最高续航里程 600km
电池是电动汽车的核心，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，电池能量密度指的是电池平均单位质量所释放出的电能。电动汽车的续航里程是指电动汽车上动力蓄电池以全充满状态开始到标准规定的试验结束时所走过的里程，是电动汽车重要的经济性指标。能量回收是电动汽车特有的功能，车辆在减速或制动时车轮的转动会带动驱动电机转动发电，再为汽车动力电池充电，达到能量回收利用的效果。
电池的使用寿命有限，电池寿命的结束是指电池总容量衰减到设计容量的80%或者以下。电池寿命可以用“循环寿命”来衡量，是指电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数，很多因素都会影响电池的循环寿命，如电池温度、充放电电流等。有研究表明，不同的放电深度也会影响电池的循环寿命，例如，一辆电动车将电池电量从70%用到30%，则这次的放电深度为40%；再次使用前将电池充电到90%后，又用到30%，这次的放电深度就为60%，则这两次总共完成了1次100%全循环放电，研究人员以不同的放电深度对电动车电池进行充放电循环研究，得到了电动车电池100%全循环放电次数与放电深度的关系，如图所示。由图像我们不难看出，合理规划充放电策略，可以有效延长电动车电池的使用寿命。
（1）电动汽车的动力装置为电动机，其工作原理是 ；
（2）电动汽车充电站的一排充电桩，这些充电桩是 （选填“串联”或“并联”）的；电动汽车在充电时，电池相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）；
（3）该车快充半小时即可将电池容量由20%充至80%，其充电功率为 kW；
（4）在一次测试过程中，该车以最大功率在水平地面上5分钟内匀速直线行驶了8000米。则该车在这次测试过程中牵引力所做的功是 J，该车受到的阻力f为 N，在电池满电状态下，按此测试速度行驶，最多能续航 h；
（5）电池循环寿命指的是电池寿命结束前进行的 ，最有利于延长电池寿命的使用策略是当电池用掉 电量时充电。若电动车每天使用前都充电到总电量的95%，第一天结束行驶后电池电量为45%，若第二天开始每天耗电量都比前一天增加10%，则电动车电池在连续5天时间内完成了约 的100%全循环放电。
四、作图题
14．（人教版物理九年级全册第二十章第4节电动机同步练习）某班的物理实践小组在装好直流电动机模型后，设计了一个通过改变电动机的转动方向及转速使重物上升或下降的电路，如图所示，有一个单刀双掷开关（触片K接通a或接通b），只有两个电源．请你完成电路图的连接（操作过程中不得改变电路中的接线）。
五、实验探究题
15．（2017九上·东台期中）阅读短文，回答问题：
电饭锅中的磁钢限温器
电饭锅是生活中常见的用电器，它是利用感温磁钢（软磁体）的磁性随温度的变化而变化的特性来设计的，这样可以限制煮饭过程中的最高温度.
感温磁钢的磁性随着本身温度作非线性变化，其特性曲线如图甲所示.
磁钢限温器结构如图乙所示，它主要由感温磁钢、永磁体和弹簧构成.感温磁钢及其外套、内锅由弹簧支撑.感温磁钢与受热面固定在一起，受热面直接把热量传递给锅底.
煮饭时用手按下按钮开关，通过杠杆AOC使永磁体和感温磁钢吸合，在吸力作用下永磁体不会落下，金属触点闭合，电路接通，加热元件开始发热.当饭煮熟后，温度继续上升，当升高到某一温度时，永磁体落下，通过杠杆CBO使触点分开，加热元件停止发热，同时按钮开关跳起.
（1）与铜导线相比，制作电饭锅加热元件的材料应具备的特性是；
A．电阻较大，熔点较低 B．电阻较大，熔点较高
C．电阻较小，熔点较低 D．电阻较小，熔点较高
（2）在磁钢限温器工作过程中，感温磁钢的磁性急剧减弱是在 ；
A．按下按钮开关时 B．加热升温过程中
C．按钮开关跳起时 D．降温过程中
（3）煮饭时用手按按钮开关，杠杆AOC属于 杠杆；饭煮熟后，永磁体落下，通过杠杆CBO使触点分开，杠杆CBO属于 杠杆；
（4）永磁体落下时，感温磁钢的温度为 ℃；永磁体下落过程中，感温磁钢对永磁体 （选填“有”或“没有”）磁力的作用.
（5）未按下按钮开关时，弹簧 （选填“有”或“没有”）弹性势能，弹簧片 （选填“有”或“没有”）弹性势能.
16．（粤沪版物理九年级下册第十七章第一节关于电动机转动的猜想）如图（甲）是直流电动机模型（主要部件见文字说明），图 （乙）是自制简易电动机模型．现在主要讨论图（乙）简易电动机的制作与操作问题：
（1）绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端（搁置于铜质弯钩的部位）进行刮漆处理，刮漆方法见放大图．按这种方法刮漆，目的是使线圈能够 ，因此这一部位就相当于图（甲）中的 （填某一部件的名称）．
（2）如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试？（说出两点即可）
① ； ② ．
（3）通电后线圈能转动，如要改变转动方向，可采取的做法是：
① ；② ．
17．（粤沪版物理九年级下册第十七章第一节关于电动机转动的猜想）初三（2）班物理实践小组在装置直流电动机模型后参加班级的实践成果展示交流会，在会上演示通过改变电动机的转动方向及转速使重物上升或下降的过程，如图A所示，关于控制电动机的电路，可以有如下两种设计方案，方案一的电路元件见图B甲，有两个单刀双掷开关（当触片K1接通a时触片K2接通c，当触片K1接通b时触片K2接通d）和一个电源．方案三的电路元件见图B乙，只有一个单刀双掷开关（触片K接通a，或接通b），但有两个电源，请你任选其中一个设计方案（多选无效）完成电路图的连接．（操作过程中不得再改变电路中的接线）并请回答：
（1）如何改变电动机的转向方向？
（2）如何改变电动机的转速？
六、计算题
18．（2017九上·钦州月考）我国自行生产的混合动力汽车已经面世，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电．汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池通过电机向车轮输送动力，使汽车行驶；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，改由内燃机工作，一方面向车轮输送动力，另外通过电机给蓄电池充电．
（1）内燃机工作时，汽油燃烧时释放出的 能转化为汽车的 能和蓄电池的 能；
（2）当电机充当发电机时，它利用的工作原理是（ ）
A．磁场对电流的作用 B．电流的磁效应 C．电磁感应
（3）某种型号的混合动力汽车，所用的镍氢蓄电池组的部分参数如下表所示．汽车上的电机（充当电动机时）的额定功率应该 （选填“大于”、“等于”或“小于”）30kW．简单说明你判断的理由： ；
（4）测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速直线行驶0.5h，汽车消耗汽油5kg，同时这个期间测试人员观察到：蓄电池组储存的能量由测试开始时最大值的80%增加到了最大值。已知汽油的热值为4.6×107 J/kg．汽车行驶时所受阻力 f 和车速 v 的关系如图所示．
计算：①牵引力做功为多少；
②这种汽车内燃机中汽油的能量转化效率是多大。
输出电压/V 300
额定功率/kW 30
最大容量/kW·h 30
质量/kg 320
七、科普阅读题
19．（2017九上·钦州月考）阅读短文，回答下列问题
江海晚报报道：2013年3月9日，陆地方舟新车见面会在江苏如皋产业基地隆重举行，全国第一款面向大众市场销售的纯电动SUV汽车“陆地方舟V5”面世，该车应用“高频变频电驱动技术”，百公里耗电量仅9度，让您轻松赏阅一路风景。已知该车部分性能参数如下表。
品牌 陆地方舟v5
车身重量kg 1380
引擎类型 电动机
电机额定功率kW 7.5
动力蓄电池 铅酸电池72V 200Ah
续驶里程km 160
最高速度km/h 70
（1）电动机工作时，其工作原理是（ ）
A．磁场对电流的作用 B．电流的磁效应
C．电磁感应 D．电磁铁原理
（2）该车三相交流变频电机采用交流调速方式，在效率一定时，其耗电功率与转速的立方成正比，而行驶速度与电机转速成正比，下列关于汽车匀速直线行驶时，所受阻力F与车速v的关系图线，正确的是（ ）
（3）汽车驾驶室座位上的安全带，做得比较宽，当发生紧急情况需要刹车时，由于受力面积较大，从而使人受到的 较小，减轻对司机的伤害程度。
（4）下表是陆地方舟v5《驾驶守则》中的部分安全距离表格。
刹车前的车速v（km/h） 反应距离L（m） 刹车距离s（m） 停车距离x（m）
40 10 10 20
50 12.5 15 27.5
60 15 22.5 37.5
其中反应距离指驾驶员从发现情况到开始刹车过程中汽车匀速行驶的距离，刹车距离指从刹车到停下过程中汽车减速行驶的距离。停车距离x为反应距离与刹车距离之和。刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。
①当汽车以最高时速70km/h匀速行驶时，其反应距离为 m。
②汽车保持恒定功率5.0kW在平直路面上行驶时，其所受阻力大小为360N，则汽车匀速行驶的速度v= km/h，这一速度所对应的停车距离为 m。
（5）对“v5百公里（100km）耗电量仅9度”的报道，请你根据该车的性能参数，通过必要的推理演算，论证其是否真实。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】设三角形边长为L，每边电阻为R，设电源电压为U，
通过ACB的电流：，
通过AB的电流：，
导体框受到的安培力：F=BIABL+BIABCL=，
将AB边移走，剩下导线框受到的安培力：F'=BIABCL==。
故选B。
【分析】应用欧姆定律求出电流，应用安培力公式F=ILB求出各边受到的安培力，然后求出线框受到的安培力。
2．【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】S闭合时，控制电路接通，线圈产生磁场，舌簧被磁化，在两舌簧端面形成异名磁极，因相互吸引而闭合，于是工作电路接通。S断开时，两舌簧磁性消失，在弹力作用下分开，工作电路断开。故该装置中利用了电流的磁效应、磁化及磁极间的相互作用，没有利用磁场对电流的作用。
答案：选B。
【分析】磁场对电流的作用是指通电导线在磁场中受磁场力的作用，而本题中线圈产生磁场，而干簧继电器中开始时没有电流，故不属于磁场对电流的作用。
3．【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大．因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小．
A．指南针是利用磁铁静止时有指示南北的性质制成的，与电流表的制成原理无关．故A错误．
B．发电机是利用电磁感应现象制成的，与电流表的制成原理无关．故B错误．
C．电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的．故C正确．
D．电磁铁是利用电流的磁效应制成的，与电流表的工作原理无关．故D错误．
故选C．
【分析】首先利用图示的装置分析出其制成原理，然后再逐个分析选择项中的各电学元件的制成原理，分别与前面分析的结论对应即可得到答案．
4．【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】叶片对称分布时，转动后转轴是不会振动的．而当其非对称分布时，叶片转动起来后，由于惯性总要向其运动的切线方向飞出，使转轴不断改变位置从而发生振动，并带动手机整体振动．
四个答案中，只有C是不平衡的，电机带动它高速转动时，才会产生振动．
故选C．
【分析】当叶片的形状不规则时，电机带动它高速转动时，才会产生振动．
5．【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用，故可能电动机不转，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，连续转动．A、B两个选项电动机始终不会转动．C选项中的电动机不会停止．
故选D．
【分析】 平衡位置是电动机的转子和定子形成了开路，导体中没有电流通过，磁场对其没有作用力，电动机不会转动．只要越过平衡位置后，产生电流，便可以转动了．
6．【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】直流电动机中，换向器的作用是当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈受力发生变化，所以B正确，ACD错误．
故选B．
【分析】为了使线圈能在磁场中连续转动，需要在直流电动机中安装换向器，其作用是：每当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈受力发生变化，继续转动下去．
7．【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A．白炽灯是电能转化为光能，没有利用线圈在磁场中受到力的作用而运动，故A错误；
B话筒是把机械能转化为电能，故B错误；
C发电机利用的是电磁感应原理，是把机械能转化为电能，故C错；
D扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，它主要由固定的永久磁体．线圈和锥形纸盆构成．当线圈中通过随声音变化的电流时，据通电导线在磁场中受力的作用的原理知，通电线圈会在永久磁铁的磁场中受到变化的力的作用，即线圈所受力时而排斥，时而吸引，从而使得线圈振动，是电能转化为机械能，故D正确；
故选D．
【分析】 司机按下开关，自动爆破器的线圈在磁场中收到力的作用而运动，产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的，是电能转化为机械能．
8．【答案】机械；电动机；提高电源电压
【知识点】能量的转化或转移；磁场对通电导线的作用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】根据图可知，电磁炮的原理是通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为机械能；它与生活中电动机、扬声器的原理是相同的。
在电路连接都完好的情况下，实验现象不太明显，则金属杆受力太小，那么可以增大磁场强度，也可以增大通过的电流，即可以提高电源电压，增大电路中的电流，使炮弹受到的力增大。
故答案为：机械；电动机；提高电源电压。
【分析】 通电导体在磁场中受到磁场力的作用而加速运动，电动机、扬声器也是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理而工作的；通电导体在磁场中受力的大小与电流的大小和磁场的强度有关。
9．【答案】电动机；通电导线在磁场中受力的作用
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】由于该装置在太阳能提供电能的情况下运动，即将电能转化为机械能，故里面应该有一个电动机，它是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的．
【分析】该题中的小盆景在太阳能电池板的作用下能不断的摆动，即消耗电能而运动，故花盆中肯定有一个小电动机，它的工作原理是利用通电导线在磁场中受力的作用．
10．【答案】0.5；15
【知识点】实用电动机的构造、特点和应用
【解析】【解答】（1）电动机不转动时为纯电阻用电器，由表格数据可知，电动机两端的电压和通过的电流分别为U=0.2V，I=0.4A，由可得，电动机线圈的电阻：。
（2）当电动机正常工作时为非纯电阻用电器，
由表中数据可知，电动机正常工作时其两端电压U'=2.0V，通过的电流I'=1.0A，
当电动机正常工作10s时，消耗的电能：W=U'I't=2.0V×1.0A×10s=20J，
线圈产生的热量：Q=（I'）2Rt=（1.0A）2×0.5Ω×10s=5J，
电能转化为机械能：W机=W-Q=20J-5J=15J。
【分析】（1）电动机不转动时为纯电阻用电器，欧姆定律适用，根据表格数据读出其两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出线圈的电阻。
（2）当电动机正常工作时为非纯电阻用电器，根据表格数据可知其两端的电压和通过的电流，根据W=UIt求出消耗的电能，利用Q=I2Rt求出线圈产生的热量，两者的差值即为电能转化为机械能的多少。
11．【答案】电动机；电流方向；磁场
【知识点】磁场对通电导线的作用；实用电动机的构造、特点和应用
【解析】【解答】（1）如图电流表的内部主要结构由磁体、线圈组成，当电流表有电流通过时，线圈成为通电导体在磁场中受力而运动，即电流表的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，与电动机工作原理相同。
（2）若电流从正接线柱流入，指针会正方向偏转，若电流从负接线柱流入，指针会反方向偏转（损坏电流表），可知通电导体受力的方向跟电流方向有关。
（3）电流表使用时需要远离强磁体，是因为磁体周围存在磁场，会影响电流表示数。
【分析】（1）电流表是利用通电导体在磁场中受力运动来工作的。
（2）通电线圈在磁场中受力方向与电流的方向和磁场方向有关。
（3）磁体周围存在磁场。
12．【答案】通电导线周围存在着磁场；通电导线在磁场中受力的作用而运动；上；AB
【知识点】通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）奥斯特的重要贡献在于他发现了通电导线周围存在着磁场。
（2）通电导线在磁场中受到力的作用，电流计的原理是通电导线在磁场中受力的作用而运动。
（3）由安培定则可知， 它中心产生的磁场与通电螺线管的磁场类似，方向沿虚线向上。
（4）A．安培分子假说，认为磁体产生磁场与电流产生磁场本质应该是一样的，可以解释条形磁铁与通电螺线管磁场之间的等效性，故A正确；
B．磁体内部每一个“分子”中都带有回旋电流，物体就会产生宏观的磁性，可以解释为什么没有只有一个磁极的磁体，故B正确；
CD．安培就能认识到电流与磁体的等效，奥斯特电流的磁效应的发现也使得测量电流的大小成为可能，安培根据电流与磁体之间的相互作用发明了电流计，但并不能具体计算的力的大小，故CD错误。
故选AB。
【分析】（1）奥斯特实验证明通电导体周围存在着磁场；
（2）安培根据电流与磁体之间的相互作用发明了电流计，据此分析；
（3）根据右手定则来判定；
（4）1821年初，安培提出了安培分子假说，认为磁体产生磁场与电流产生磁场本质应该是一样的，据此分析。
13．【答案】磁场对电流有力的作用；并联；用电器；72；；；6.25；100%全循环放电次数；40%；3
【知识点】电路的构成及电路图；电功率的计算；直流电动机的构造原理与工作过程；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）电动机工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用。
（2）充电桩在工作时是并联的，电池相当于电路中的用电器。
（3）电池容量是60kW·h，该车快充充电功率为：
（4）电动机的最大功率为：P大=160kW=160000W
以最大功率行驶5min牵引力所做的功为：W'=P大t=160000W×5×60s=4.8×107J
该车行驶的速度为：
该车匀速行驶，受到的阻力为：
最多能续航的时间为：
（5）第一天结束行驶后电池放电：95%-45%=50%；
第二天结束行驶后电池放电：(95%-45%)×(1+10%)=55%；
第三天结束行驶后电池放电：(95%-45%)×(1+10%)×(1+10%)=60.5%
第四天结束行驶后电池放电：(95%-45%)×(1+10%)×(1+10%)×(1+10%)=66.55%
第五天结束行驶后电池放电：(95%-45%)×(1+10%)×(1+10%)×(1+10%)×(1+10%)=73.205%
电动车电池在连续5天时间内放电：50%+55%+60.5%+66.55%+73.205%=305.205%
完成了全循环放电次数：，故电动车电池在连续5天时间内完成了约3次的100%全循环放电。
【分析】（1）电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用；
（2）并联电路中，电流有多条通路，各用电器之间互不影响；电动汽车的电池在充电时消耗电能，且与充电桩串联；
（3）快充半小时即可将电量由20%充至80%，根据电量的变化和充电时间，用就可以计算出充电功率；
（4）根据做功的公式可求出牵引力做功；匀速行驶，阻力和牵引力平衡，受到的阻力等于牵引力的大小；根据速度公式的变形式求出最多能续航的时间；
（5）电池循环寿命指的是电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数，根据题意求出。
14．【答案】如图所示
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】使滑动变阻器、单刀双掷开关、电动机串联连接，滑动变阻器改变电路中的电流，从而改变电动机的转速；单刀双掷开关与电路和电源连接，起到改变电流的方向来控制电动机的转向；电路图如图所示：
【分析】电动机的转速和电流的大小有关，以及电动机的转向和电流的方向有关。
15．【答案】（1）B
（2）C
（3）费力；省力
（4）103；有
（5）有；有
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】（1）电饭锅加热元件，需要在高温下，并且需要放出较多的热量，根据焦耳定律可知需要较大的电阻，所以必须是电阻较大、熔点较高的材料，故选B；（2）感温磁钢的磁性受温度的影响，随温度升高，磁性减弱；在温度达到一定值时，其磁性急剧减弱，由于电磁铁受到的重力大于磁力和弹力之和，感温磁钢与永久磁钢分离，同时使加热开关断开，按键跳起，电热盘停止加热.所以感温磁钢的磁性急剧减弱是在按钮开关跳起时，故选C；（3）煮饭时用手按按钮开关，动力作用在A处、阻力作用在C处，支点在O，所以动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；饭煮熟后，永磁体落下，动力作用在C处、阻力作用在B处，支点在O，所以动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；（4）当感温磁钢的温度达到一定值时，其磁性急剧减弱，使得产生的磁力小于重力，永磁体下落，由图甲可知这个温度值为103℃；在下落的过程中，永磁体有磁性，对感温磁钢还有磁力作用；（5）由题意可知，未按下按钮开关时，弹簧和弹簧片都处于形变状态，因此，它们都具有弹性势能。
故答案为：（1）B（2）C（3）费力；省力（4）103；有（5）有；有
【分析】本题考查学生对电学知识的综合应用能力。感温磁钢的磁性受温度的影响，随温度升高，磁性减弱。
三种杠杆： (1)省力杠杆：L1>L2，平衡时F1(2)费力杠杆：L1F2。特点是费力，但省距离。（如钓鱼杠，理发剪刀等）
(3)等臂杠杆：L1=L2，平衡时F1=F2。特点是既不省力，也不费力。（如：天平）
16．【答案】（1）导电（接触良好）；换向器
（2）①将线圈拨转一定角度；②增大电源电压（或换一块磁性更强的磁体）；
（3）①改变电源的两极；②对调磁极．
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】（1）因为漆是绝缘体，刮去漆以后，线圈中就会有电流，当线圈中有电流时，线圈才会受力发生转动，所以刮漆的目的是使线圈能够导电．采用刮漆和使用换向器的目的是相同的，都是为了使线圈能够持续的转动下去，所以这一部位相当于图（甲）中的换向器；（2）电动机不转动的原因可能是在通电前线圈刚好处于平衡位置，所以可以试着用手拨动一下线圈，看线圈能否转动起来；电动机不转动的原因还有可能是因为线圈受力太小，而造成线圈受力太小的原因可能是线圈中电流太小或磁体磁性较弱，所以应试着增大电源电压或换一块磁性更强的磁体；（3）电动机的通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向都有关系，所以要想改变电动机中线圈的转动方向，可以采取只改变电流方向或只改变磁场方向．
【分析】（1）电动机是靠通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的，所以要想使线圈在磁场中受力转动，必须先给线圈中通入电流；为了让线圈持续转动下去，可以采用两种方法：一种方法是当线圈转过平衡位置以后，立即停止给它供电；另一种方法是当线圈转过平衡位置以后，立即改变线圈中的电流方向；（2）电动机不转动的原因有以下几种情况：①启动前线圈刚好处于平衡位置；②线圈中的电流太小或磁场太弱；（3）通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关．
17．【答案】（1）改变电流方向；
（2）改变电流大小．
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】解答：选方案一，连接的电路如图所示
根据方案可知：图中通过改变电流的方向来改变电动机的转向．
通过滑动变器改变电流的大小来改变电动机的转速．
分析：要解答本题需掌握：电动机的转速和电流的大小有关，以及电动机的转向和电流的方向有关．
18．【答案】（1）内；机械；化学
（2）C
（3）小于；蓄电池的额定功率为30KW，蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作
（4）解：汽车通过的路程：S=Vt=50km/h×0.5h=25km=25000m，由图象可知，车速为50km/h时，阻力是2000N，牵引力也是2000N，牵引力做的功：W1=FS=2000N×25000m=5×107J，
燃油放出的热量：Q放=mq=5kg×4.6×107 J/kg=2.3×108 J，
蓄电池获得的电能：W2=（30-30×80%）kW h=2.16×107 J，
W有用=W1+W2=5×107J+2.16×107J=7.16×107 J，W总=Q放=2.3×18 J，
内燃机的效率：η=W有用/W总×100%=7.16×107J/2.3×108J×100%≈31%
【知识点】燃料的热值；热机的效率；直流电动机的构造原理与工作过程；实用电动机的构造、特点和应用
【解析】【解答】（1）内燃机工作时，汽油燃烧时释放出的内能能转化为汽车的机械能，给蓄电池充电转化为化学能；
（2）当电机充当发电机时，它利用的工作原理是电磁感应现象，故选C；
（3）因为蓄电池的额定功率为30KW，蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作，所以汽车上的电机的额定功率应该小于30kW；
【分析】（1）发电机是根据电磁感应现象制成的；
（2）蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作，所有用电器的总功率不能超过蓄电池的额定功率；
（3）已知燃油的质量kg，燃油的热值为4.6×107J/kg，根据Q放=mq可求出燃油放出的热量，由图象可知，车速为50km/h时，阻力是2000N，牵引力也是2000N，由速度50km/h和时间0.5h，根据S=Vt求出距离，根据W=FS求出牵引力做的功；已知蓄电池组储存的电能由最大值的80%增加到最大值，可求出转化成的电能，这样被有效利用的能量为做的功和转化成的电能之和，最后根据η=W有用/W总×100%求出内燃机的效率．
19．【答案】（1）A
（2）D
（3）压强
（4）17.5；50；27.5
（5）根据该车的性能参数，求得汽车以额定功率，最大时速前进100km耗电，W=Pt=7.5kW×100/70h=10.7kW h＞9kW h，因此“V5百里耗电量仅9度”的报道是不真实
【知识点】减小压强的方法及其应用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】（1）根据磁场对通电导体的作用制作了电动机，故选A；
（2）设电机的转速为n，船的行驶速度为v，
根据题意得：P电=k1n3 ①（k为比例系数，下同）
游船匀速行驶时，获得的机械能P机械=F牵v=fv ②，
设效率为η，所以P机械=P电η，即fv=k1 n3η ③
而行驶速度与电机转速成正比，所以v=k2n ④
则转速n=v/k2⑤
把⑤代入③整理得f=k1nv2/k23=kv2（k1η/k23是一个定值，设为新的比例函数）由此说明阻力f与船速v的平方成正比，其关系为二次函数，图象为开口向上的抛物线，故选D；
（3）安全带做的宽度比较大，是在压力一定时，通过增大受力面积减小压强，让司机系上时觉得舒服；
（4）①根据表中数据，当车速为40km/h，反应距离为10m，当车速为50km/h，反应距离为12.5m，当车速为60km/h，反应距离为15m，由此可知，当车速为70km/h，反应距离为17.5m，②由P=W/t=Fs/t=Fv，可得汽车匀速行驶的速度v=P/F=5×103W/360N=250/18m/s=50km/h，
由表中数据可知，这一速度所对应的停车距离为 27.5m．
（5）根据该车的性能参数，求得汽车以额定功率，最大时速前进100km耗电，W=Pt=7.5kW×100/70h=10.7kW h＞9kW h，因此“V5百里耗电量仅9度”的报道是不真实.
故答案为：（1）A；（2）D；（3）压强；（4）17.5；50；27.5；（5）不真实.
【分析】（1）电动机的原理是利用通电导体在磁场中受力转动的原理制成的．
（2）由于在效率一定时，其耗电功率与转速的立方成正比，而行驶速度与电机转速成正比，再由P=Fv=fv可知，所受阻力f与车速v的关系图线．
（3）压强与压力大小和受力面积的大小有关，减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力；
（4）①根据表中数据可知，速度每提高10km/h，反应距离就增大2.5m，可求得当汽车以最高时速70km/h匀速行驶时，其反应距离；
②根据P=W/t=Fs/t=Fv，可求得汽车匀速行驶的速度；然后根据表中数据可知这一速度所对应的停车距离．
（5）根据该车的性能参数，求得汽车以额定功率，最大时速前进100km耗电，可得出结论．
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