人教版九年级物理 20.4电动机 达标作业（解析版）

20.4电动机
1．下列实验中，能说明电动机工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
2．要想使一台直流电动机的转速增大一些,下列方法中不可能达到目的是
A．增大线圈中的电流
B．更换电源,用电压较高的直流电源
C．再增加一个磁体,使该磁体产生的磁场与原有的磁场方向一致
D．将磁体的磁极对调一下
3．小明在仔细观察如图所示的微型电扇结构之后，设想利用微型电扇和电流表制成简易风速计：当风吹动风扇叶片时，电流表指针偏转，且风速越大，电流表示数也越大，图示实验中，能说明简易风速计工作原理的是

A． B．
C． D．
4．下图中，能说明电动机工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
5．如图（a）所示是一种新式手电筒，当沿图中箭头方向来回摇动时，灯泡就能发光。图（b）四个实验中能解释上述现象的是

A． B．
C． D．
6．为缓解城市交通压力，近几年成都大力发展有轨交通，几条地铁线路己经开通运行，同时又在积极投建有轨电车，以取代部分用柴油机作动力的公交车．关于电车和柴油车，下列说法不正确的是（ ）
A．电车电动机工作时利用了磁场对电流的作用
B．电车电动机能够将电能全部转化为机械能
C．一般情况下，电车电动机的效率比柴油机的效率高
D．电车对环境的污染比柴油车对坏境的污染小
7．在制作简易电动机的过程中，若要改变电动机的转动方向，可以
A．改变通电电流的大小 B．将电源的正负极对调
C．换用磁性更强的磁铁 D．增加电动机的线圈匝数
8．如图所示是新一代的电动代步工具--自平衡独轮车，其核心部件是电动机，选项中与电动机的工作原理相同的是

A． B．
C． D．
9．小华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快，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
10．如图所示的环保型手电筒，筒内没有电池，使用时只要来回摇晃手电筒，使永磁体在线圈中来回运动，灯泡就能发光。这种手电筒电源的工作原理是

A．电磁感应现象 B．电流的磁效应
C．磁极间的相互作用 D．通电导体在磁场里受力运动

11．如图所示，要研究电动机的制作原理，可以选用图_____（选填“a”或“b”），要研究电磁感应现象，可以选用图_____（选填“a”或“b”）所示的装置进行实验．

12．如图所示，探究通电螺线管外部磁场的方向，闭合开关，小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有_______，由小磁针静止时______极的指向确定磁场方向；调换电源正负极，小磁针偏转方向改变，说明磁场方向与_______有关．

13．如图，这是_______（选填“发电机、“电动机”）原理图，若将图中的磁体的S极和N极交换位置，其他保持不变，则线圈ab边所受力的方向_______（选填“改变”、“不改变”、“可能变也可能不变”）

14．第一个发现电和磁联系的科学家是________，这为电动机和发电机的发明奠定了基础．在做“让线圈转起来”的实验中，将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周（如图），其作用与直流电动机中的________作用相似．采用“刮漆”的办法（________能/不能）改变线圈中的电流方向．

15．某直流电动机的铭牌上标有“220V 6.6kW”，电动机线圈的电阻为0.5Ω。
（1）电动机的工作原理是什么？
（2）该电动机正常工作1h，消耗多少J电能？电动机线圈产生多少热量？
（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．

星期一升国旗后，校长通过话筒向全体同学讲话，同学们从高音喇叭聆听到了校长的讲话声音，请用学到的知识解释下面的问题16-17：
16．话筒是把声音信号转化成电信号的一种装置，简述话筒的工作原理；

17．扬声器是把电信号转化成声音信号的装置，简述扬声器的工作原理。





18．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？



19．某直流电动机模型不能正常运转，小明认为可能是磁体的磁性太弱或者是换向器与电刷接触不良造成的．试说明他应该如何排除这些故障．






















参考答案
1．B
【解析】
电动机利用磁场对电流的作用力工作。
A图，研究影响电磁铁磁性强弱的因素，不符合题意；
B图，放在磁场中的导体，通过电流时，受到磁场力而运动，电动机就是利用的此原理，故B符合题意；
C图，为奥斯特实验，研究电流的磁效应，故C不符合题意；
D图，导体切割磁感线运动时，产生电流，即电磁感应现象，故D不符合题意；
故选B。
2．D
【解析】
直流电动机的转速和磁场的强弱以及电流的强弱有关；
A、增大线圈中通过的电流后，线圈受力将增大，线圈转动的速度将变大，故A不符合题意；
B、更换电源，用电压较高的直流电源，增大电压后也可增大线圈中的电流，从而增大线圈受力，线圈转动的速度将变大，故B不符合题意；
C、再增加一个磁体，使该磁体产生的磁场与原有的磁场方向一致，使原磁性更强，可以增大线圈受力，线圈转动的速度将变大，故C不符合题意；
D、对调磁极，磁场的方向改变，线圈受力方向相反，不会改变线圈受力的大小，线圈转动的速度将不变，故D符合题意。
3．A
【解析】
由题意可得，当风叶转动时，会改变电路中电流的大小，因此风速计的原理是利用导体在磁场中切割磁感线，使电路中产生感应电流．分别分析各图的原理，选出符合题意的即可．
A. 是电磁感应实验，即闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，电路中产生感应电流，与风速计的原理相同，符合题意；
B. 是探究电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系，不合题意．
C. 是探究通电导体在磁场中受力的实验，不合题意；
D. 是奥斯特实验，说明了电流的磁效应原理，不合题意．
4．B
【解析】
A图是电磁继电器，是电磁铁的应用，不符合题意；B图中，当闭合开关后，磁场中的导体会受力而动，即通电导线在磁场中受到力的作用，电动机就是根据此原理制成的，符合题意；C图中，当导体做切割磁感线运动时，电流表的指针会发生偏转，即会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，不符合题意；D图是用来研究电磁铁磁性强弱因素的实验，不符合题意；故应选B。
5．D
【解析】
手电筒的发电原理是电磁感应现象，
A、由图可知，导体中有电流，在磁场中受到力的作用，不是电磁感应现象，故A错误；
B、直导线中有电流时，会产生磁场，利用的是电流的磁效应，故B错误；
C、该图利用的是磁极间的相互作用，故C错误；
D、导体棒左右切割磁感线会产生感应电流，是电磁感应现象，故D正确。
6．B
【解析】
A、电车电动机工作时利用了磁场对电流的作用，故A正确；B、电车电动机能够将电能大部分转化为机械能，但也会产生一少部分内能，故B错误；C、一般情况下，电车电动机的能量损失小，所以电动机的效率比柴油机的效率高，故C正确；D、电车不存在尾气的排放、噪音小，所以对环境的污染比柴油车对坏境的污染小，故D正确．故选B．
7．B
【解析】
A．电流的大小与电动机的转动方向无关，所以A选项不正确；
B．将电源的正负极对调，就改变了电流方向，电动机转动方向改变，所以B选项正确；
C．因为电动机的转动方向与磁场的强弱无关，所以C选项不正确；
D．增加电动机的线圈匝数，增强了磁场，但电动机转动方向不变，所以D选项不正确．
8．B
【解析】
电动机是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的；A、图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，这是电磁感应现象，与电动机的原理不同，故A不合题意；B、图中有电源，通电导体在磁场中受力会发生运动，是电动机的工作原理，故B符合题意；C、图中是奥斯特实验，说明了电流周围存在磁场，与电动机的原理不同，故C不合题意；D、图中是电磁铁，利用了电流的磁效应，与电动机的原理不同，故D不合题意。故选B。
9．A
【解析】
AB．通过电动机线圈的电流越大，电动机转动得越快，所以A措施可行，B错误；
CD．对调电源的正负极和将磁铁的磁极对调，均只能改变线圈的受力方向，即只能改变电动机的转动方向，所以C、D不可行；
10．A
【解析】
手电筒中没有电池，在晃动手电筒时，手电筒中的永磁体在线圈中运动，运动是相对而言的，相对于永磁体而言，线圈在做切割磁感线运动，线圈中就会产生感应电流，电流通过灯泡时，小灯泡就会发光，故A正确。
11．b a
【解析】
电动机是磁场对通电导体有力的作用制成的，要研究电动机的制作原理，装置中有电源、导体、磁体，图b中有电源、磁体和导体，所以图b是研究电动机的制作原理；
电磁感应是闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，导体中产生感应电流，装置中有电流表、导体和磁体，图a中有电流表、导体和磁体，所以图a是研究电磁感应现象的装置．
12．磁场 N 电流方向
【解析】
小磁针在磁场中才会受到力的作用，所以小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有力的作用；人们规定磁场方向为小磁针静止时N极的指向，所以通过小磁针静止时N极的指向确定该点磁场的方向；调换电源正负极电流方向改变，磁针偏转方向改变，所以说明磁场方向与电流方向有关．
13．电动机 改变
【解析】
图中有电源，是电动机，是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的；
通电导线在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关，若将图中的磁体的S极和N极交换位置，改变磁场方向，其他保持不变，则线圈ab边所受力的方向改变；
14．奥斯特 换向器 不能
【解析】
第一个发现电和磁联系的人是奥斯特，这为电动机和发电机的发明奠定了基础；同时在直流电动机中，为了使线圈持续的转动下去，一般是通过换向器在平衡位置及时的改变电流的方向，致使线圈所受力的方向发生改变，从而使得线圈持续的转动．
但刮掉漆皮的线圈的作用不完全等同于直流电动机的换向器，它的作用是当线圈刚转过平衡位置时，切断线圈中的电流，利用惯性使线圈持续的转动下去．
故答案为 (1). 奥斯特 (2). 换向器 (3). 不能
点睛：注意理解直流电动机中换向器的作用，应结合线圈的平衡位置进行分析理解，平衡位置时线圈即使有电流，也会因受力平衡而合力为零，线圈不能持续转动，所以换向器此时就起了关键作用，即改变线圈中的电流，改变线圈的受力方向，使线圈不停转动下去．
15．（1）通电导体在磁场中受到力的作用；
（2）2.376×107J；1.62×106J；
（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，使电动机的温度升高，从而产生焦糊的味道。
【解析】
（1）电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用；
（2）电动机消耗的电能W=Pt=6.6kW×1h=6.6kW?h=6.6×3.6×106J=2.376×107J，
根据P=UI可知电动机正常工作时的电流：，
线圈产生的热量Q=I2Rt=（30A）2×0.5Ω×3600s=1.62×106J；
（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，使电动机的温度升高，从而产生焦糊的味道。
16.17.（1）话筒相当于电话中的话筒，它们都是把声音信号转化为电流信号的装置，话筒内部都有永磁铁、膜片和线圈；说话时，声音使膜片振动，带动连在膜片上的线圈振动，切割磁感线产生变化的感应电流．（2）扬声器是把电流信号转化为声音信号的装置，扬声器主要由锥形纸盒、线圈和永磁铁组成，线圈套在永磁铁的磁极上，纸盒和线圈相连，来自话筒的信号电流，流过线圈，产生大小变化的磁场，线圈与永磁铁相互作用而发生振动，从而带动锥形盒振动，发出声音．
【解析】
(1)话筒相当于电话中的话筒，它们都是把声音信号转化为电流信号的装置，话筒内部都有永磁铁、膜片和线圈；说话时，声音使膜片振动，带动连在膜片上的线圈振动，切割磁感线产生变化的感应电流。(2)扬声器是把电流信号转化为声音信号的装置，扬声器主要由锥形纸盒、线圈和永磁铁组成，线圈套在永磁铁的磁极上，纸盒和线圈相连，来自话筒的信号电流，流过线圈，产生大小变化的磁场，线圈与永磁铁相互作用而发生振动，从而带动锥形盒振动，发出声音。
18．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】
电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中由于受力而转动，在启动时，若线圈在平衡位置时，则线圈两侧受力方向相反，且在一条直线上，线圈处于平衡，就会无法转动，所以这时需要用手推一下，使其离开平衡位置，力的作用线不在一条直线上了，就可以转动起来了。
19．①磁体的磁性太弱应加大磁体线圈的电压；②换向器与电刷接触不良则将电刷与换向器之间的压力调大些．
【解析】
如果磁铁磁性太弱，磁场对通电线圈的力太小，转动较慢，显得很吃力，则应加大磁体线圈的电压，增大磁体的磁性；如果换向器与电刷接触不良，电动机不转，将电刷与换向器之间的压力调大些，电动机就能转动起来。