人教版九年级全一册物理 20.4 电动机 课后练习(word版 带答案)

人教版九年级物理
第二十章
电与磁
20.4
电动机
课后练习
一、选择题
1．如图所示，在磁场中，一通电导线AB被弹簧悬挂着，在水平位置上处于静止状态，当开关断开后，则（　　）
A．弹簧的长度增大?????????????????????????????????????????????
B．弹簧的长度减小
C．弹簧的长度不变??????????????????????????????????????
D．弹簧受到一个扭力作用而转过一个角
2．以下有关换向器的说法中正确的是
(
)
A．换向器是由两个相互绝缘的铜环组成
B．换向器分别与线圈的首尾两端相连
C．换向器始终是与电刷接触的
D．当线圈转过平衡位置时，换向器可以自动的改变电流大小
3．安装直流电动机模型，在接通电路时，线圈中有电流，电动机不转，不可能造成这一现象的原因是(
)
A．电源的正、负极接反
B．电流太小
C．线圈刚好处于平衡位置
D．电源的电压太低
4．小红发现教室的投影幕布有一个开关，通过其转换可以使幕布上升或下降．请教物理老师后她得知，电动机的旋转方向会随电流方向的改变而改变．于是她用单刀双掷开关及其它元件设计了如图所示的电路图，其中能通过开关的转换而改变电动机旋转方向的是（
）
A．
B．
C．
D．
二、多选题
5．下列有关电与磁的说法正确的是
A．磁感线是用来形象描述磁场的，并不真实存在
B．悬吊着的小磁针静止时N极指向地理南极附近
C．奥斯特首先发现了电与磁的联系，实现了机械能到电能的转化
D．从能量角度来看，磁场对电流的作用，表明了电能可以转化为机械能
6．如图所示，重力为G的导体棒AB沿着在磁场（“×”表示垂直于试卷指向纸内的磁场）中的导轨竖直向下运动，导轨足够长。下列说法正确的是
A．电流表A的示数一直增大
B．电压表V的示数一直增大
C．电压表V与电流表A示数的比值不变
D．导体棒AB最终将做匀速直线运动
7．下列说法中正确的是（
）
A．电流周围存在磁场
B．磁感线是真实存在的
C．电动机能够把电能转化为机械能
D．只要导体在磁场中做切割磁感线运动，就会产生感应电流
8．图所示中，下列说法正确的是（　　）
A．甲图可以说明磁场对通电线圈有力的作用，利用其原理制成了发电机
B．乙图中的实验可以证明“磁能生电”，是机械能转化为电能
C．丙图中的实验可以证明电流周围存在磁场
D．丁图中闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，可以改变电磁铁磁性的强弱
二、填空题
9．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______（平行/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。
10．如图所示，一轻杆左端挂矩形塑料框A，右端挂一外形相同的金属框B，处在一方向垂直纸面向里的磁场区域（用“×”表示磁感线）内，以O为支点在水平位置静止。现使此装置竖直匀速上升，当A、B框上端刚离开磁场时，发现杆沿顺时针方向转动，请你分析并推测此现象产生的原因：_____；若将磁场方向改为垂直纸面向外，重复上述操作，杆将沿_____（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动。
11．单位时间通过某处的水的体积，称为水在该处的流量。某抽水机额定功率为P，抽水时，水头高度为h，抽水机的效率为η。当抽水机满负荷工作时，出水管中水的流量为_________
（水的密度为ρ）。
12．如图所示，用弹簧悬挂着一根水平放置的导线，当电路中开关闭合时弹簧长度_____（填“增加“变小”或“不变”）.
13．如图所示，用两橡皮筋竖直悬挂重2N的金属棒AB于磁场中，金属棒两端连接着导线（导线对金属棒的作用力忽略不计），当棒中通以由A流向B的电流时，金属棒静止，橡皮筋刚好处于松弛状态；现让电流由B流向A，金属棒仍静止，每根橡皮筋受到的力为______．
14．小刚将“220V100W”的灯泡接在家庭电路上，闭合开关，用一蹄形磁铁去靠近
灯泡的玻璃泡，如图所示，他发现发光的灯丝晃动了，这是因为_________;该灯正常工作lh消耗的电能是_______J,能使标有“3000r/KW·h”字样电能表的转盘转过_______圈，如将两个相同的灯泡串联在家庭电路中，则其中一只灯泡的实际功率是______
(不考虑灯丝电阻的变化）
三、作图题
15．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）。
16．光电管在各种自动化装置中有很多应用，街道路灯自动控制就是其应用之一，如图所示电路为其模拟电路，其中A为光电管，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯，请连成正确的电路，达到日出路灯熄、日落路灯亮的效果．
（________）
四、实验题
17．在“探究电流与电阻的关系”实验中，电源电压保持不变?
(1)检查器材时，在电流表的左侧观察到指针恰好指在零刻度线处，如果直接用该电流表测电流，测量值与真实值相比会______（选填“偏大”?“偏小”或“相等”）；
(2)如图甲所示，电路中有一根导线连接错了，请在该导线上打“×”，然后画出正确的连线（______）；
(3)选择5Ω的定值电阻，正确连接电路进行实验。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至最______端（选填“左”或“右”）。闭合开关，移动滑片使电压表的示数为U1，此时电流表的示数如图乙所示，电流为______A；
(4)滑动变阻器滑片位置不变，将5Ω电阻换成10Ω电阻，继续实验，为使电压表的示数保持U1不变，应向______（选填“左”或“右”）移动滑片；
(5)实验结東后，小明利用图丙所示原理，制作了简易电流表：导体可以在水平光滑轨道上左右滑动（轨道电阻忽略不计），导体与水平弹簧相连，弹簧由绝缘材料制成，整套装置处于竖直方向的均匀磁场中。电流表接入电路前，弹簧不受力，在导体与轨道的接触点处画一个刻度线，标记为“0A”。当电流表正确接入电路，导体受到磁场力的方向水平向右，电流每增加0.1A，磁场力就增大1N，弹簧就伸长2cm，在导体与轨道的接触点处就增加一个刻度线，相邻两个刻度线之间的长度表示“0.1A”的电流。当弹簧被拉伸至最大弹性限度时，弹簧的弹力为20N，则该电流表的量程为______A，若用此电流表测量电流时，发现弹簧被向左压缩，原因可能是______?
18．归纳式和演绎式探究通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与电流方向和磁场方向有关.在磁场中受力的大小与什么因素有关？小宇和同学们做了实验，数据记录如下表：
磁体
电流
长度
力
甲
0.1
1.0
1.0
甲
0.3
0.5
1.5
甲
0.1
2.0
2.0
乙
0.2
0.5
4.0
乙
0.2
1.0
8.0
乙
0.1
1.5
6.0
（1）分析表中数据，可以看出通电导体在磁场中受到力______；其中的值不同磁体一般是______的.因此我们可以用这个值来表示磁场的磁感应强度，在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，符号是T.
（2）请你计算一下，磁体甲的磁感应强度大小是____________.
（3）如图，长为、质量为的均匀金属棒的两端用两个完全相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直纸面向里的匀强磁场（强弱和方向处处相同）中.弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与电源相连，电路总电阻为.当电源电压为时，弹簧恰好不伸长.证明：匀强磁场的磁感应强度的大小是.________
19．课堂上，老师做了如图甲所示的演示实验，给直导线(铝棒)通电，观察到直导线运动起来。
(1)实验现象说明____________________有力的作用，________机就是利用这个原理制成的。
(2)判断“有力的作用”的依据是________。
A．力是维持物体运动的原因
B．一切物体都有惯性
C．物体运动状态改变时，一定受到力的作用
(3)将磁极上下对调，观察直导线的运动情况，这样操作是为了研究________________。
(4)小明利用该实验的原理做了如图乙所示的实验，用硬金属丝做两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕成一个矩形线圈，以线圈引线为轴。用小刀刮去轴一端的全部漆皮，另一端刮去半周漆皮，将线圈放在支架上，磁体放在线圈下，接通电源后发现线圈并不转动，原因可能是____________________________，这时可做的有效尝试是____。
五、综合题
20．阅读短文，回答问题.
水下机器人
2018年12月14日，南方电网首个作业级水下机器人下水为海底电缆“护驾”。水下机器人的引进对海南海底电缆进行埋深检测、视频摄像、悬空裸露检测等发挥重要作用。如图甲，某水下机器人“小H”由锂电池供电，采用电动机提供动力，下表是“小H”的部分技术参数，能量密度是指电池单位质量所输出的电能。
参数名称
电源电压
最大承受压强
提升重物最大高度
锂电池能量密度
锂电池的总质量
数据
60V
0.8m
0.50(kW·h)/kg
2kg
(1)当“小H”在海水里下潜过程中，下列说法中错误的是_____；
A．以海底礁石为参照物，“小H”是运动的
B．“小H”摄像时，成倒立、缩小的虚像
C．“小H”所受到海水的压强增大
D．“小H”中的电动机工作原理是磁场对电流的作用
(2)“小H”的外壳应选用耐腐蚀、硬度_____(选填
“大”或“小”)的材料制成。深海中的“小H”利用声呐装置与海面联系，声呐是利用______波传递信息的；
(3)某次“小H”在海底作业时，需将体积、质量60kg的电子设备提高0.6m，消耗了锂电池总储存能量的0.01%，则“小H”对电子设备做功为___J，“小H”中电动机的能量转化效率至少为___%；(取海水的密度为，
g=10N/kg)
(4)如图乙为“小H”承受压强的过载保护电路原理图，电源电压为12V，
RL是压敏电阻，其电阻值随受到的压强变化关系如下表所示，图乙触发器的电阻忽略不计，电流表的示数超过0.2A时就触发电动机停止工作，放弃下潜指令，以免“小H”受损伤；
压强p/
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
压敏电阻RL/Ω
55
45
32
25
20
17
15
①根据表中的数据，请在图丙坐标系中画出压敏电阻RL与压强p之间的关系图线___；
②为保护“小H”，电阻箱R0的阻值至少应为___Ω；“小H”长时间在海底工作后，为减轻其最大承受压强，应将电阻箱R0的阻值适当___________(选填“增大”或“减小”)。
21．物理学中，磁场的强弱用磁感应强度表示，符号是B，单位是T。磁感应强度的大小和方向都相同的磁场叫做匀强磁场。
（1）如图甲，相距为L的两光滑水平放置的平行导轨，整个装置处在方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。当通过金属棒ab的电流为I时，金属棒受到水平向右的磁场力F磁，F磁的大小与磁感应强度B、导轨间距L、电流I的乘积成正比，且比例系数为1。则F磁=_____。
根据磁场对电流产生力的作用人们研制出一种武器——电磁炮，它的基本原理是：把待发射的炮弹放置在图乙中的金属棒ab上，如图乙所示。若炮弹的质量为M（金属棒的质量忽略不计），在磁场力的作用下炮弹沿轨道向前运动。试证明当炮弹在磁场中滑行的距离为s时炮弹的速度_____。（物体运动的距离与物体质量、水平拉力和速度的关系为：s=）
【参考答案】
1．C
2．B
3．A
4．C
5．AD
6．CD
7．AC
8．BCD
9．通电线圈在磁场中受力转动
垂直
10．金属框B上端刚离开磁场时，它的下端做切割磁感线运动会产生感应电流，通电金属框B在磁场中受到向下的磁场力
顺时针
11．
12．不变
13．2
14．
磁场对电流有力的作用
3.6×105
300
25
15．
16．：如图所示
17．偏小
或或
右
0.38
右
0-2
电流方向改变（电流表正负接线柱接反?或电流从负接线柱流入?或磁场方向改变?或磁体NS极颠倒））
18．IL
不同
见解析
19．磁场对通电导体
电动
C
通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向是否有关
线圈刚好处于平衡位置
人工转动一下
20．D
大
超声波
306J
85%
40Ω
减小
21．BIL
略