人教版初中物理九年级全一册第二十章 第4节　电动机 同步练习（含答案解析）

第4节　电动机
知识点
1　磁场对通电导线的作用
1．如图20－4－1所示的实验装置，两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导体AB，并把它们置于磁场中。
图20－4－1
(1)闭合开关接通电源，这时会看到导体AB向右运动，这表明________________________________________________________________________。
(2)若只对调磁体的磁极，观察到导体AB向左运动，这表明________________________________________________________________________。
(3)若只改变导体AB中的电流方向，观察到导体AB向左运动，这表明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)如果把磁体的两极对调，同时改变通过导体AB的电流方向，会看到导体AB向__________运动。
(5)实验过程中，该装置发生的能量转化是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．关于磁场对电流作用的相关知识，下列说法中正确的是(　　)
A．通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向无关
B．通电导体在磁场中的受力方向只与磁场方向有关
C．通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关
D．要改变通电导体在磁场中的受力方向，必须同时改变电流方向和磁场方向
知识点
2　电动机的基本构造
3．如图20－4－2所示的线圈abcd位于磁场中，ab和cd的受力方向________(选填“相同”或“不同”)，理由是：ab和cd中电流的方向________(选填“相同”或“不同”)，此时线圈________(选填“在”或“不在”)平衡位置。若要使线圈持续转动，必须安装__________。
图20－4－2
4．直流电动机的主要组成部分：________(又称转子)、________(又称定子)、换向器和电刷。观察直流电动机模型的两个电刷，它们分别与换向器的____________相接触，使电源和线圈组成________电路，换向器又能使线圈在刚转过平衡位置时及时地________电流方向。
5．如图20－4－3所示为直流电动机的基本构造示意图。请回答下列问题：
图20－4－3
(1)直流电动机的工作原理是_______________________________________________。
(2)电动机工作过程中，能量的转化是：将________能转化为________能。
(3)该模型中AB是电刷，EF是换向器，换向器的作用是________________________________________________________________________。
6．[2019·百色]
下列电器以“磁场对通电导体具有力的作用”为工作原理的是(　　)
A．电动机
B．电饭锅
C．电热水器
D．电磁铁
7．[2019·镇江]
如图20－4－4所示，闭合开关，铜棒向右运动，为使开关闭合后铜棒向左运动，下列操作可行的是(　　)
图20－4－4
A．换用更细的铜棒
B．将电源的正、负极对调
C．向左移动滑动变阻器的滑片
D．将电源正、负极和磁体N、S极同时对调
8．在物理学中，用“”表示电流的方向垂直于纸面向里，“⊙”表示电流的方向垂直于纸面向外。如图20－4－5所示，图甲表示直导体a在磁场中受到一个既跟电流方向垂直，又跟磁场方向垂直的水平向左的磁场力F，如图乙所示的四种情况中，通电导体b受到的磁场力方向水平向左的是(　　)
图20－4－5
9．在安装直流电动机模型的实验中，接好电路，闭合开关后，发现电动机不转，若轻推一下线圈，电动机马上就转起来，刚开始时电动机不转的原因可能是(　　)
A．磁体的磁性不强
B．通过线圈的电流太小了
C．电动机线圈恰好处在平衡位置
D．电刷与换向器之间的摩擦太大了
10．线圈abcd转动过程中经过图20－4－6甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向(　　)
图20－4－6
A．相反，是由于磁场方向改变了
B．相反，是由于流过ab的电流方向改变了
C．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了
D．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
11．下列措施中，不能增大直流电动机线圈转速的是(　　)
A．换用磁性更强的磁体
B．换用电压更高的电源
C．将N、S极对调
D．增大线圈的匝数
12．[2019·日照改编]
(多选)如图20－4－7所示为扬声器的示意图，当从P、Q两端输入携带声音信息、时刻变化的电流时，线圈就受到时刻变化的力的作用，从而带动纸盆振动起来，发出声音。下列判断正确的有(　　)
图20－4－7
A．扬声器工作时将机械能转化为电能
B．电动机原理与扬声器相同
C．在P、Q两端接上小量程电流表，拉动纸盆来回运动，小量程电流表指针会来回偏转
D．在P、Q两端输入大小、方向均不变的电流时，扬声器会持续发出同一个声音
图20－4－8
13．2018－2019学年第一学期唐山丰南区期末改编
(多选)如图20－4－8所示是实验室电流表内部结构图，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。线圈中的电流越大，指针偏转角度越大。关于该现象，下列说法中正确的是(　　)
A．该装置利用了通电导体在磁场中受力的作用
B．线圈中有电流通过时，把电能全部转化为内能
C．改变线圈中的电流方向，其转动方向不会改变
D．线圈中的电流越大，其所受磁场力越大
14．如图20－4－9所示为小华同学探究“让线圈转起来”的实验装置图，若将线圈两端的绝缘漆全部刮去，线圈始终都在做来回摆，其原因是________________。小华正确处理后，线圈将能持续转动，其中半圈是由于________而转动，另半圈是由于________而转动。若在电源和开关之间接一灯泡，则在线圈转动的过程中，灯泡最明显的特征是__________。
图20－4－9
河|　　北|　　考|　　题|　　展|　　示
15．[2019－2020学年第一学期石家庄桥东区期末]
小杰同学安装了一台如图20－4－10所示的直流电动机模型。接通(电池)电源，闭合开关后，发现线圈顺时针方向转动，若要使线圈逆时针方向转动，正确的做法是(　　)
图20－4－10
A．减小一节电池
B．同时对调磁体和电源的两极
C．增加一节电池
D．把电源两极对调
详解详析
1.(1)通电导体在磁场中会受到力的作用
(2)通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关
(3)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关
(4)右　(5)电能转化为机械能
2．C　[解析]
通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，同时改变磁场方向和电流方向，受力方向不变，所以A、B、D错误，C正确。
3．不同　不同　不在　换向器
4．线圈　磁体　两个铜半环　闭合　改变
5．(1)通电线圈在磁场中受力转动
(2)电　机械
(3)当线圈刚转过平衡位置时及时改变线圈中电流的方向，使线圈持续转动
6．A
7．B　[解析]
换用更细的铜棒，电阻变大，电流变小，但不能改变受力的方向，故A错误；将电源正、负极对调，电流方向改变，则通电导体的受力方向改变，铜棒向左运动，故B正确；向左移动滑动变阻器的滑片，只能改变电流的大小，不能改变电流的方向，故C错误；将电源正、负极对调，同时将磁体磁极对调，影响磁场力方向的两个因素同时改变，则通电导体的受力方向不变，铜棒仍然向右运动，故D错误。
8．C
9．C　[解析]
若是磁体的磁性不强，即线圈所受的磁场力小于摩擦力，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故A选项不符合题意；若是线圈中的电流太小，即线圈所受的磁场力小于摩擦力，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故B选项不符合题意；平衡位置是电动机的电源和线圈间形成了开路的位置，线圈中没有电流通过，磁场对线圈没有作用力，电动机不会转动，轻推一下线圈，使其越过平衡位置，电动机模型即可转动，故C选项符合题意；若是电刷与换向器之间的摩擦太大，即磁场力不能克服摩擦力，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故D选项不符合题意。
10．B
11．C　[解析]
换用磁性更强的磁体可以增大线圈受力，故A可行；增大电压后也可增大线圈中的电流，从而增大线圈受力，故B可行；对调磁极只会改变线圈受力的方向，不会改变线圈受力的大小，故C不可行；增大线圈的匝数，线圈受力将增大，线圈转动的速度将变大，故D可行。
12．BC　[解析]
扬声器把电信号转化为声信号，是利用通电导体在磁场中受力的原理来工作的，在工作中，将电能转化为机械能，与电动机的原理相同，故A错误、B正确；若在P、Q两端接上小量程电流表，拉动纸盆来回运动，线圈会在磁场中做切割磁感线运动，在电路中会产生感应电流，小量程电流表指针会来回偏转，故C正确；若在P、Q两端输入大小、方向均不变的电流时，线圈中会产生磁场，与永磁体相吸引或相排斥，不会引起锥形纸盆的振动，不会发出声音，故D错误。
13．AD　[解析]
由题意知，处在磁场中的线圈中有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转，所以电流表的工作原理与电动机相同，即通电导体在磁场中受到力的作用，故A正确；线圈中有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转，把电能转化为机械能和内能，故B错误；因为通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向有关，所以改变线圈中的电流方向，其转动方向会改变，故C错误；通电导体在磁场中受力的大小与磁体磁性强弱、电流大小有关，线圈中的电流越大，其所受磁场力越大，故D正确。
14．电流方向不变，线圈受力方向不变　受力
惯性　一亮一灭
[解析]
图中电源为直流电源，将线圈与电池接通后，线圈上下两段导体受力衡，电流的方向不改变，即线圈中电流方向不变，线圈转过平衡位置后受到的磁场力会阻碍线圈的转动，使线圈始终都在做来回摆；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，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动；若在电源和开关之间接一灯泡，在线圈转动的过程中，由于一半有电流，一半没有电流，所以灯泡会一亮一灭。
15．
D