沪科版九年级物理 17.3科学探究：电动机为什么转动 同步测试（含解析）

2018-2019学年沪科版九年级物理 17.3科学探究：电动机为什么转动 同步测试
一、单选题
1.国产003型航母将采用自行研制的电磁弹射器。 如图所示，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，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。 下列与电磁弹射器工作原理一致的实验是（ ???）
A.B.????C.D.
2.如图为实验室电流表的内部结构图。许多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈同时与一根指针和一只弹簧相连。当给线圈通电时，线圈转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小。下列与此工作原理相同的电器设备是（??? ）
A.?电铃?????????????????????????????????B.?电磁铁?????????????????????????????????C.?电动机?????????????????????????????????D.?发电机
3.下列有关电与磁实验的装置图中，能反映电动机工作原理的是（　　）
A.?????????????????????????????????????B.?C.?????????????????????????????????????????????D.?
4.小明将直流电动机模型接入电路，闭合开关后，发现电动机不工作。他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动，其原因可能是（）
A.?直流电动机的铜半环与电刷接触不良??????????????????B.?电源电压太低C.?线圈刚好处于平衡位置???????????????????????????????????????D.?线圈中的电流太小
5.电动机是一种高效率，低污染的动力设备，广泛地应用在日常生活和生产实践中。下列家用电器中应用了电动机的是[?? ]
A.?洗衣机???????????????????????????????B.?电饭锅???????????????????????????????C.?电热水壶???????????????????????????????D.?电热毯
6.在探究“通电导体在磁场中受力方向与电流方向的关系”时，控制磁场方向不变的探究方法与下列哪个相同（　　）
A.?用磁感线来描述磁场B.?学习电流时，把它比作水流C.?通过条形磁铁吸引大头针的数目来确定其磁性的强弱D.?在电流相同的条件下，探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系
7.小强同学将一个电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验，用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，电风扇居然变成了“发电机”．关于该实验，下列说法正确的是?
A.?电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用?????B.?电风扇发电的原理是电磁感应C.?电风扇发电过程是把电能转化为机械能??????????????????????????D.?小灯泡发光是把光能转化为电能
8.用如图所示的装置探究“磁场对通电直导线的作用”．闭合开关S，静止的直导线AB水平向右运动．要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是（　　）
A.?将导线AB两端对调?????????????????????????????????????????????B.?将蹄形磁铁的N、S两极对调C.?将滑动变阻器的滑片P向右移动???????????????????????????D.?换用磁性更强的蹄形磁铁
9.有关对磁场的认识和电磁知识的应用，下列说法中正确的是（? ）
A.?磁感线描述的磁场不是真实存在的B.?地球是一个巨大的磁体，地理的南北极与地磁场的南北极基本重合C.?电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的D.?发电机是利用电磁感应现象制成的，工作时将电能转化为机械能
10.利用磁场对通电导体产生力的作用来制造的电器是（　　）
A.?电风扇? ? ??????????????????????????????????B.?发电机?????????????????????????????????C.?电铃?????????????????????????????????D.?电话
二、填空题
11.如图所示，是电流表的内部结构示意图．当接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转．其物理原理是　________?　；其工作时主要将　电　能转化为　________?　能．
12.电动机工作时，将________能转化为________能，它是根据________的原理工作的．
13.要使直流电动机的线圈持续转动，必须设法使线圈一到________?位置，就自动地改变线圈里的________?，能够完成这一任务的装置叫做________?．
14.下列电器中，装有电动机的有 ________，其中应用直流电动机的有 ________．（填序号）A．收音机? B．复读机? C．电视机? D．电冰箱? E．洗衣机? F．吸尘器? G．电热器? H．电动剃须刀? L．电铃．
15.在“装配直流电动机模型”的实验中，最方便地改变转子的转向的方法是改变电流的________?；最方便地改变转子的转速的方法是改变电流的________?；接通电源时，电动机的线圈不能处于________位置．
三、解答题
16.使用小型电动机时，为何有时用手推一下，电动机才会运动起来？
四、实验探究题
17.如图是探究“通电导体在磁场中是否受到力作用”的实验装置。
（1）给直导线（铝棒）通电时，同学们根据观察到　________?　的现象，说明磁场对通电导体有力的作用；
（2）为探究“通电导体在磁场中受力方向是否与电流方向有关”，正确的操作是：________?，观察直导线的运动情况；
（3）如果将如图所示装置中电源换成 ________?，就可以探究“感应电流的产生条件”。
五、综合题
18.图所示是检验磁场对通电导线作用力的实验装置。当导线中有某方向电流通过时，它受到磁场的作用力向上。
（1）如果仅将两磁极对调位置，导线受力向________；
（2）如果同时对调磁极位置和改变电流方向，导线受力向________。
19.小明在做“探究通电导体在磁场受力的方向与哪些因素有关”的实验时，认为该方向可能与导体中的电流方向有关，也可能与磁场的方向有关．
（1）他设计了如下的实验，装置如图所示，金属棒AB架在光滑的金属轨道上，导线的连接完好A．闭合开关，发现金属棒向左运动．B．把磁铁的南、北极上下对调、把电源的正、负极端的导线也对调，闭合开关后，发现金属棒仍向左运动．根据以上现象，小明得出结论：通电导体在磁场受力的方向与导体中的电流方向、磁场方向无关．你认为他的结论正确吗？如果认为正确请说明理由．如果认为不正确，请分析他得出错误结论的原因．?
（2）小俊在做“组成串联电路”的实验时，电路如图连好，闭合开关S后，两灯均不亮，经检查电路连接无误．老师经过仔细检查后告诉他，是其中一个灯泡的灯丝烧坏了． 请你只用一根导线，帮助小俊检测出到底是哪一个灯泡灯丝烧坏了．把你的实验方法、所能观察到的实验现象及由此推断出的结论填入下表中
实验方法
实验现象
结论
?

答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】题目中：电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，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. 图中没有电源，是电磁感应的原理图，A不符合题意；B. 图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射器的工作原理相同，B符合题意；C. 图中两电磁铁串联，通过的电流相等，而线圈匝数不同，所以该实验是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，C不符合题意；D. 该实验为奥斯特实验，说明了电流周围存在着磁场，D不符合题意。故答案为：B。【分析】磁场对电流的作用：通电导线在磁场中要受到磁力的作用.是由电能转化为机械能.应用是制成电动机.发电机的原理是根据电磁感应现象（电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流）制成的.
2.【答案】C
【解析】【解答】A、电铃是利用电流的磁效应制成的，与电流表的制成原理无关。A不符合题意。B、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。B不符合题意。C、电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。C符合题意。D、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。D不符合题意。故答案为：C。【分析】电流表利用通电导体在磁场中受力运动的现象工作的，是电动机原理。
3.【答案】B
【解析】【解答】解：A．导体棒切割磁感应线，电流表指针发生偏转，说明此时电路中有电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，不合题意；B．电路中有电流，通电导体棒受到磁场力的作用而运动，与电动机的工作原理相同，符合题意；C．图中绕在铁钉是的线圈通电后吸引大头针，是电磁铁的原理，不合题意；D．是奥斯特实验，小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场，不合题意．故选B．【分析】电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用．正确分析四个选项各是研究什么问题的，再做出判断．
4.【答案】C
【解析】【分析解答】A、接触不良，形成开路，电路中没有电流，形不成通电导体，故电动机始终不会工作．不符合题意；B、若是线圈两端的电压太低，即线圈中的电流很小，线圈所受的磁场力小于摩擦力时，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，不符合题意；C、平衡位置时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，但是用手轻轻地碰了一下线圈后，线圈越过平衡位置，继续转动；符合题意；D、若是线圈中的电流太小，同样线圈所受的磁场力小于摩擦力时，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，不符合题意；
5.【答案】A
【解析】【解答】洗衣机通电时，滚筒会发生转动，表明洗衣机内部有电动机，所以洗衣机应用了电动机；
电饭锅、电热水壶、电热毯通电时，电能转化为热，它们是利用了电流的热效应．故选 A．
【分析】电动机的工作特点是通电以后，电动机的转子会发生转动．所以要判断哪个用电器应用了电动机，就看哪个用电器通电以后，会发生转动．电动机工作时的能量转化是电能转化为机械能，电热器工作时的能量转化是电能转化为热能，它们的能量转化截然不同，比较容易辨别
6.【答案】D
【解析】【解答】通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁感线方向都有关系，研究受力方向与电流方向的关系时，需要保持磁感线方向一致，采用的是控制变量法．A、用实际不存在的磁感线形象说明磁场的特点，采用的是模型法．不符合题意；B、学习电流时，把它比作水流，以方便理解，采用的是类比法．不符合题意；C、通过条形磁铁吸引大头针的数目来确定其磁性的强弱，采用的是转换法．不符合题意；D、在电流相同的条件下，探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系，采用的是控制变量法．符合题意．故选D．【分析】首先分析探究“通电导体在磁场中受力方向与电流方向的关系”时采用的方法，然后明确每个选项中的探究过程采用的方法，确定符合题意的选项．
7.【答案】B
【解析】【解答】解：尽管电风扇里装的是电动机，但此题中通过手快速拨动风扇叶片使小灯泡发光，说明是当作发电机用的，故是利用运动的线圈切割磁感线产生了电流，即电磁感应现象，并将机械能转化为了电能．小灯泡发光，把电能转化成了光能．故ACD错误．B正确．故选B【分析】（1）闭合回路中的部分导体做切割磁感线的运动时就能产生感应电流，这种现象为电磁感应现象，发电机就是根据电磁感应的原理制成的；（2）直流电动机和直流发电机的构造是相同的，用手拨动小风扇叶片，小灯泡能亮，故可用发电机的知识分析．
8.【答案】B
【解析】【解答】解：A、将A、B两端对调，电流方向、磁场方向均不变，则受力运动方向不变，故A错．B、将蹄形磁体的N、S极对调，只改变一个影响因素（磁场方向），受力运动方向改变，故B正确；C、将滑动变阻器的滑片P向右移动，减小电路中的电流，减小导线的运动速度，不会改变运动方向，故C错；D、换用磁性更强的蹄形磁体，将增大导线的运动速度，不会改变运动方向，故D错．故选B．【分析】通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与两个因素有关：一个是磁场方向，另一个是电流方向．如果只改变一个因素，则导体受力方向改变，如果同时改变两个因素，则导体受力方向不变．
9.【答案】C
【解析】【解答】A．磁感线是为了形象是描述磁场而引入的有方向的曲线，而不是真实存在的，但磁场是确实存在的，故A说法错误．B．地磁场的南极在地球的北极附近，地磁场的北极在地球的南极附近，地球的南北极与地磁场的南北极是不重合的，故B说法错误．C．电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故C说法正确．D．发电机是利用电磁感应现象的原理制成的，工作时将机械能转化为电能转，故D说法错误．故选C．【分析】（1）为了形象．准确的描述磁场，我们用一些带箭头的曲线来表示，这样的曲线叫磁感线，磁感线也是假想出来的，不是真实存在的；但磁场是确确实实存在．（2）地磁场的南极在地球的北极附近，地磁场的北极在地球的南极附近，地球的南北极与地磁场的南北极是不重合的．（3）电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，工作时电能转化为机械能．（4）发电机的原理是利用电磁感应现象，工作时机械能转化电能．
10.【答案】A
【解析】【解答】解：A、电风扇利用电动机工作，其工作原理是通电导体在磁场中受力，故A符合题意；B、发电机的原理是电磁感应现象，故B不符合题意；C、电铃的主要元件是电磁铁，其原理是电流的磁效应，故C不符合题意；D、电话是利用电磁感应原理制成的，故D不符合题意．故选A．【分析】磁场对通电导体产生的作用内容是：通电导体在磁场中受力．
二、填空题
11.【答案】通电导体在磁场中受到力的作用；机械
【解析】【解答】解：当电表中有电流通过时，指针会发生偏转，其工作原理是通电线圈在磁场中由于受到磁场力而会发生转动；此过程中消耗了电能，产生了机械能，故是将电能转化为机械能的过程．故答案为：通电导体在磁场中受到力的作用；电；机械。【分析】解决此题要知道通电导线在磁场中会受到磁场力的作用，判决清楚该过程中消耗了哪种形式的能，进而产生了哪种形式的能即可．
12.【答案】电；机械；通电导体在磁场中受力作用
【解析】【解答】解：电动机是根据通电导体在磁场中受力作用的原理制成，并将电能转化为机械能． 故答案为：电；机械；通电导体在磁场中受力作用．【分析】电动机是根据通电导体在磁场中受力作用的原理制成，并将电能转化为机械能．
13.【答案】平衡；电流的方向；换向器
【解析】【解答】解：通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向有关，当线圈刚转过平衡位置时，如果能及时的改变线圈中的电流方向，则线圈的受力方向就会变得相反，线圈就可以不停地转动下去了．实际的电动机是通过换向器来实现这项功能的．故答案为：平衡；电流的方向；换向器；【分析】线圈转过平衡位置以后不能连续转动，是因为线圈越过平衡位置以后，它受到的力要阻碍它的转动．如果线圈在越过平衡位置以后能及时的改变线圈中的电流方向，就可以改变线圈中的受力方向，从而就可以使线圈不停地转动下去了．这是通过换向器实现的；
14.【答案】BDEFH；BH．
【解析】【解答】将电能转化为机械能的用电器有：B．复读机；D．电冰箱；E．洗衣机；F．吸尘器；H．电动剃须刀．其中可以利用电池工作的有：B．复读机；H．电动剃须刀．因此装有电动机的有：BDEFH，其中应用直流电动机的有：BH．【分析】（1）电动机将电能转化为机械能．（2）家庭电路是交流电，直接用于家庭电路的电动机不是直流电动机，电池提供直流电．
15.【答案】方向；大小；平衡
【解析】【解答】解：电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，故“装配直流电动机模型”的实验中，最方便地改变转子的转向的方法是改变电流的方向；最方便地改变转子的转速的方法是改变电流的大小；电动机的线圈处于平衡位置时，线圈不同位置所受力的方向相反，作用效果相互抵消，故接通电源时，电动机的线圈不能处于平衡位置．故答案为：方向；大小；平衡．【分析】（1）电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关；所受力的大小与磁场的强弱、线圈的匝数、线圈电阻和通过线圈的电流等因素有关；（2）电动机的线圈处于平衡位置时，线圈不同位置所受力的方向相反，作用效果相互抵消．因此可以使线圈无法转动．
三、解答题
16.【答案】答：电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，当线圈在平衡位置时，其线圈两侧受力方向相反，且在一条直线上，其线圈受力平衡，故无法转动，这时用手推一下，使其离开平衡位置就可以转动起来了．
【解析】【分析】结合对小型电动机结构的了解，对线圈在磁场中的受力情况进行分析，可判断其为什么有时要用手推一下才会运动起来．
四、实验探究题
17.【答案】（1）直导线会运动（2）在磁场方向不变的情况下，改变导体中电流的方向（3）电流表
【解析】【解答】解：（1）给直导线（铝棒）通电时，由于通电导线在磁场中 会受到力的作用，所以我们会观察到直导线会运动；（2）通电导线在磁场中受到力的作用，所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，改变一个量，所受力的方向就改变一次，故为探究“通电导体在磁场中受力方向是否与电流方向有关”，正确的操作是在磁场方向不变的情况下，改变导体中电流的方向，观察直导线的运动情况；（3）产生感应电流的条件是：电路是闭合的，且一部分导体做切割磁感线运动，即通过观察电流表是否有示数判断有无电流，故如果将如图所示装置中电源换成电流表，就可以探究“感应电流的产生条件”。故答案为：（1）直导线会运动；（2）在磁场方向不变的情况下，改变导体中电流的方向；（3）电流表。【分析】（1）力的作用效果是：力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态；（2）通电导线在磁场中受到力的作用，所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关；（3）据电磁感应的基本知识分析判断即可。
五、综合题
18.【答案】（1）下（2）上
【解析】【解答】由左手定则可得，通电导线的电流由a向b，则（1）磁极对调后，由左手定则可判出导线受力向下；（2）将磁极和电流同时改变后，由左手定则得受力方向不变，仍向上。【分析】通电导体在磁场中受到力的方向与磁场方向和电流方向有关。
19.【答案】（1）答：小明的结论是错误的．在第二步，把磁铁的南、北极上下对调后，应该保持金属棒上的电流方向不变．而小明又把把电源的正、负极端的导线也对调，这时，磁场方向和电流方向两个因素都变了，没有使用控制变量法，所以会得出错误的结论．（2）答：要检查哪个灯泡的故障，就要将导线与哪个灯泡并联．因此具体方法是：将导线分别与灯泡并联起来，根据实验现象可以得到如下表格：
实验方法
实验现象
结论
用导线把L1的两端连接起来
若L2发光，L1不亮
L1的灯丝烧断
用导线把L1的两端连接起来
若L1、L2均不亮
L2的灯丝烧断
用导线把L2的两端连接起来
若L1发光，L2不亮
L2的灯丝烧断
用导线把L2的两端连接起来
若L1、L2均不亮
L1的灯丝烧断
【解析】【分析】（1）在探究通电导体在磁场受力的方向与哪些因素有关时，其猜想有两个，因此要用到控制变量法，而从实验过程中可以发现其并没有利用这种方法，由此入手进行分析．（2）两个灯泡都不亮的原因是由于其中的一个断路造成的．给了一根导线，让其与其中的一个灯泡并联，构成一个电路，在此基础上进行分析