学年九年级物理下册 第十六章 第三节 磁场对电流的作用 电动机同步测试 新版苏科版.docx
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学年九年级物理下册第十六章第三节磁场对电流的作用电动机同步测试新版苏科版
磁场对电流的作用电动机
一、单选题（共9题；共18分）
1.扬声器发出悠扬的声音是将（ ）
A. 声信号转化为电信号
B. 电信号转化为声信号
C. 电信号进行放大
D. 声信号进行放大
2.电风扇通电时扇叶会飞速转动，下列各图与之工作原理相同的是（ ）
A.
B.
C.
D.
3.小明用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，如图所示，闭合开关S后，发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动．为使线圈持续转动，下列措施中可行的是（ ）
A. 换用电压更大的电源
B. 换用磁性更强的磁体
C. 重新制作匝数更多的线圈，将线圈两端的漆全部刮去
D. 在线圈的一端重抹油漆，干后在适当位置刮去半圈
4.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
5.如图是一款利用电磁悬浮技术制作的没有“地轴”的地球仪，其原理是：
将空心金属球放在通电的线圈上，电磁场在金属球表面产生涡流，涡流与磁场作用形成磁力，从而实现地球仪的悬空静止。
地球仪悬空静止的原因是（）
A. 只受到磁力的作用
B. 由于惯性的作用
C. 没有受到重力的作用
D. 磁场的磁力和重力相互平衡
6.如图所示，在研究磁场对电流作用的实验装置中，导体棒ab不可能选用下列哪种材料制成（ ）
A. 铜
B. 铁
C. 铝
D. 锡
7.下列用电器中，根据磁场对通电导体受力的作用的原理制成的是（ ）
A. 电烙铁
B. 电饭煲
C. 电动机
D. 电磁铁
8.如图所示四个实验现象中，揭示了电动机工作原理的是（ ）
A.
B.
C.
D.
9.下列四幅图中，用来研究磁场对电流作用的是（）
A. 图甲中，风车转动时电流表指针偏转
B. 图乙中，闭合开关后线圈转动
C. 图丙中，旋转启动钥匙后用电器工作
D. 图丁中，闭合开关后铁钉吸引大头针
二、填空题（共5题；共14分）
10.实验小组的同学进行电磁学实验．
（1）在如图1所示的实验中，当闭合开关后，可观察到磁场中金属棒ab在导轨上运动，这说明磁场对通电导体________
（2）在如图2所示的实验中，闭合开关，保持蹄形磁体不动，若使导体AB沿________ （选填“竖直”或“水平”）方向运动，则灵敏电流计的指针将发生偏转．这种现象叫做________．
11.如图所示，开关闭合后，导体棒ab会发生运动．根据这一原理可以制成________机，如果用灵敏电流表替换电源和滑动变阻器，正确接入电路中，闭合开关S，让ab向左运动的过程中，观察到的现象是________ ．
12.直流电动机是根据 ________原理制成的，直流电动机工作时，线圈中电流方向是 ________的．（选填“变化”或“不变化”）．
13.人们常说的“白色家电”，早期是指白色外壳的家电产品，由于冰箱和洗衣机内置的电动机体积较大，白颜色可以使庞大的机器看起来扁平一些，不那么突兀，同时白颜色可以有效的阻止机器内部能量的散失．现在是指能够减轻人们劳动强度的产品如空调、微波炉等．它们都有一个相同的部件--电动机，它能将________能转换为其他形式的能．电动机的工作原理是磁场对通电导体具有________的作用，其作用的方向与________、________有关．
14.如图中所示的三图原理，甲图根据 ________制成的；乙图根据 ________制成的；丙图表明了 ________．
三、解答题（共2题；共10分）
15.如图所示，小林同学以塑料为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，开关S闭合后，灯泡发亮，请说明甲、乙两个电机分别相当于什么装置，其中甲电机的工作原理是什么，乙电机的原理与动圈式话筒和扬声器中的那个相同？
16.下面是一段对扬声器叙述的短文，阅读后请指出有错的地方，并改正：
扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置．图是扬声器构造示意图，它主要由固定的永久磁体，线圈和锥形纸盆构成，当线圈中通过图中所示的电流时，线圈受到磁铁的吸引向右运动；当线圈中通过相反方向的电流时，线圈受到磁铁的排斥向左运动．由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音．
四、作图题（共1题；共5分）
17.
（1）如图1所示物块静止在斜面上，请分别画出物块所受重力、支持力的示意图；
（2）如图所示，图甲是探究电磁感应现象的实验电路，图乙是探究磁场对电流的作用的实验电路，请你在甲、乙两图中的A、B两处填上合适的元件符号
（3）某人看到冰雕内部的彩灯在图2中的s点，请你在1、2、3、4中选择彩灯可能实际位置，并补作光路图．
五、实验探究题（共1题；共4分）
18.演绎式探究：
小雨要研究通电导体在磁场中受力的问题．
磁体周围存在磁场，磁场的强弱叫磁感应强度，用B表示．通电导体在磁场中要受到力的作用．将一段长为L，电流大小为I的通电直导线垂直放入磁感应强度为B的磁场中时，受力F=BIL．
（1）这说明导体中的电流越________，导体在磁场中受力越大．
（2）已知导体内也流的大小称为电流强度，是指单位时间内通过导体某一横截面的电荷量，即：
I=
．有一段通电直导线，横截面积为S，单位体积含有n个自由电荷，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速度为v，则通过上述导体的电流为I=
=________．若这段通电导体长为L，将其垂直放入磁感应强度为B的磁场中，受到的力F=________．
从微观来看，此力F相当于每个运动的自由电荷受力的共同结果，则该导体内平均每个自由电荷受力大小为F单=________．
六、综合题（共1题；共5分）
19.如图所示为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型，他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，将线圈放在支架上，碲形磁体放在线圈周围．
（1）按他们这种方法刮漆，线圈________（能/不能）持续转动．线圈转过平衡位置时会________（选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”），
（2）可以通过改变________方向，改变线圈的转动方向．（填一种方法）
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是________，这时可做的有效尝试是________．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】解：
扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。
如图所示，它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。
当线圈中通过图中所示的电流时，线圈受到磁铁的吸引向左运动；当线圈中通过相反方向的电流时，线圈受到磁铁的排斥向右运动。
由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
故选B．
【分析】本题考查同学对扬声器的了解。
扬声器的线圈中通过携带声音信息、时刻变化的电流，使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场，线圈就不断地来回振动，纸盆也就振动动起来，便发出了声音。
2.【答案】C
【解析】【解答】由题意可知，电风扇的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理；A图属于电磁感应现象，是发电机的原理；B图说明的是通电导线周围存在磁场；C图是电动机的原理；D图是探究影响电磁铁磁性强弱的因素的.
故答案为：
C.【分析】电风扇的重要组成部分是一个电动机，电动机是根据通电线圈在磁场中受力而运动制成的．
3.【答案】D
【解析】【解答】解：
将线圈两端的漆全部刮去后，没有了换向器，不能改变线圈中的电流方向，就不能改变线圈的受力方向，所以闭合开关S后，发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动，要想让线圈持续转动，需增加换向器，即在线圈的一端重抹油漆，干后在适当位置刮去半圈，相当于添加一个换向器，使线圈能够持续转动，故D符合要求；换用电压更大的电源、换用磁性更强的磁体、重新制作匝数更多的线圈不能改变线圈的受力方向，仍然不能持续转动，故ABC不符合要求．故选D．
【分析】直流电动机中的换向器可以在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，改变线圈的受力方向，使线圈持续转动下去．
4.【答案】B
【解析】【分析】电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，影响转动方向的因素有磁场方向和电流方向，如果只改变磁场方向或只改变电流方向，则线圈转动方向改变，如果同时改变两个因素，则转动方向不改变．
【解答】A、电流方向影响线圈转动方向，电流大小影响的是转动速度，故A不正确；
B、这样做可以改变电流方向，故B正确；
C、磁场方向影响线圈转动方向，磁性强弱影响的是转动速度，故C不正确；
D、这样做可以增大转速，不改变转动方向，故D不正确．
故选B．
5.【答案】D
【解析】【解答】地球仪处于静止状态，属于平衡状态，它受到竖直向下的重力和向上的磁力，是一对平衡力，故选D．
【分析】地球仪处于平衡状态，它受平衡力的作用，合力为零，不会只受到一种力的作用．如果物体处于静止或匀速直线运动状态，我们就说该物体处于平衡状态，它们受到的力称为平衡力，其合力为零
6.【答案】B
【解析】【解答】解：
探究磁场对电流作用时，因为磁体能够吸引磁性材料，因此通电导体不能必须为磁性材料，故不能选择铁棒进行实验，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【分析】根据磁体能够吸引磁性材料，说明验证通电导体在磁场中受力运动时，导体棒不能为磁性材料。
7.【答案】C
【解析】【解答】A．电烙铁是利用电流的热效应制成的，故该选项不符合题意；
B．电饭煲是利用电流的热效应制成的，故该选项不符合题意；
C．电动机即通电能动，消耗电能产生机械能，故是通电导线在磁场中受力的作用造成的，故该选项正确；
D．电磁铁是利用电流的磁效应的原理制成的，故该选项也不符合题意．
故选C．
【分析】明确通电线圈在磁场中受力的作用后，可以使线圈在磁场中产生运动．并知道各用电器的工作原理，由原理进行分析．
8.【答案】C
【解析】【解答】解：
A、是奥斯特实验图，小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场，不符合题意；B、是探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系实验，不符合题意；
C、电路中有电流，通电线圈或导体受到磁场力的作用发生运动，是电动机的工作原理，符合题意；
D、是电磁感应的实验图，属于发电的原理，不符合题意；
故选C．
【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．
9.【答案】B
【解析】【解答】解：
A、该电路中没有电源，即当风车在磁场中做切割磁感线转动时，电路中会产生电流，故该现象是电磁感应现象，不合题意；
B、该电路中有电源，当闭合开关，磁场中的线圈会受力转动，故属于磁场对电流有力的作用造成的，符合题意；
C、该电路中有电源，同样闭合开关，线圈中有电流时，电磁铁吸引衔铁接通用电器电路，故属于电流的磁效应，不合题意；
D、该电路中有电源，闭合开关时，电磁铁具有磁性，吸引大头针，即利用电流的磁效应原理制成的，不合题意．
故选B．
【分析】磁场对电流的作用，即通电导线在磁场中受力的作用，电动机就是利用该原理制成的，在该装置中有电源；发电机的制作原理是电磁感应现象，该装置没有电源；据上面的知识分析即可．
二、填空题
10.【答案】有力的作用；水平；电磁感应现象
【解析】【解答】解；
（1）在图1的实验中，当闭合开关后，可以观察到磁场中的金属棒ab在导轨上运动，这说明通电导体在磁场中受到力的作用；
（2）图2装置无电源，闭合开关后，如果让导体AB沿水平方向运动，做切割磁感线运动，电流表的指针就会发生偏转，此实验是将机械能转化成电能的过程，是电磁感应现象．
答：
（1）有力的作用；
（2）水平；电磁感应现象．
【分析】
（1）通电导体在磁场中受到力的作用．
（2）有电流表的是因运动而产生电流，是电磁感应现象装置．
11.【答案】电动；灵敏电流表指针偏转
【解析】【解答】解：
（1）闭合开关，导体棒ab会发生运动，说明磁场对通电导体有力的作用，电动机就是根据这个原理制成的；
（2）用灵敏电流表替换电源和滑动变阻器，闭合开关，让ab向左运动的过程中，发现灵敏电流表指针偏转，这是电磁感应现象，发电机就是根据这个原理制成的．
故答案为：
电动；灵敏电流表指针偏转．
【分析】
（1）通电导体在磁场中会受力运动，电动机就是根据这个原理制成的；
（2）闭合电路中部分导体做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象称为电磁感应，发电机就是利用这个原理制成的．
12.【答案】通电线圈在磁场中受力转动；变化
【解析】【解答】解：
直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的，直流电动机工作时，在电动机上安装了换向器，当线圈转过平
衡位置时，换向器自动改变线圈中电流的方向，让线圈能够持续转动．
故答案为：
通电线圈在磁场中受力转动；变化．
【分析】本题主要考查对电动机原理的记忆和对线圈中电流方向的了解．
13.【答案】电；力；磁场方向；电流方向．
【解析】【解答】电动机在工作时消耗电能，产生机械能，故工作时将电能转化为机械能（其它形式能）的过程；电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，其所受力的方与电流的方向和磁场的方向有关．
【分析】
（1）电动机在工作时消耗电能，产生机械能，故能判断该过程中的能量转化；
（2）电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，其所受力的方与电流的方向和磁场的方向有关．
14.【答案】通电导体在磁场中受到力的作用；电磁感应；通电导体周围存在磁场
【解析】【解答】
（1）图中有电源，是电动机的原理，是根据通电导体在磁场中受到力的作用而制成的；
（2）图中没有电源，是发电机的原理，是根据电磁感应制成的；
（3）图中是研究电流的磁效应的奥斯特实验，表明了通电导体周围存在磁场．
故答案为：
通电导体在磁场中受到力的作用；电磁感应；通电导体周围存在磁场．
【分析】
（1）电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，工作时把电能转化成机械能；
（2）发电机的原理是电磁感应现象，即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；
（3）奥斯特实验第一个证明了电流周围存在磁场，揭示了电和磁之间的联系．
三、解答题
15.【答案】答：
据图可知，当乙电路闭合后，乙电动机会转动，同时会带动甲电动机转动，由于电动机内部是有磁场和线圈组成，所以甲在乙的带动下，线圈会做切割磁感线运动，故相当于一个发电机，故小灯泡会发光；
对应电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，动圈式话筒是利用电磁感应现象的原理制成的，而扬声器是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故乙电机的原理与扬声器中的那个相同．
【解析】【分析】
（1）电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的．
（2）电动机是利用通电导体在磁场中会受到力转动的原理．
16.【答案】解：
首先要清楚扬声器的工作过程：
扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置．如图所示，它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成．当线圈中通过图中所示的电流时，线圈受到磁铁的吸引向左运动；当线圈中通过相反方向的电流时，线圈受到磁铁的排斥向右运动．由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音．所以需要改正的地方是：
将“向右运动”改为“向左运动”，“向左运动”改为“向右运动”
【解析】【分析】扬声器的线圈中通过携带声音信息、时刻变化的电流，使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场，线圈就不断地来回振动，纸盆也就振动起来，便发出了声音．
四、作图题
17.【答案】解：
（1）
（2）
（3）
【解析】【解答】解：
（1）重力的方向是竖直向下的，作用在物体的重心，支持力的方向是垂直于斜面向上的，作用点也可选在物体的重心，如图所示；
（2）如图，甲中为电流表，乙中为电源；
（3）如图，点2处发出的光经界面折射后，折射角变大，射到人的眼睛里．
【分析】
（1）重力竖直向下，而支持力则与斜面垂直；
（2）电磁感应是磁生电，要用电流表来显来电流的产生．磁场对电流的作用要先给导体通电，因此应有电源；
（3）光从冰中斜射入空气中时会发生折射，折射角会大于入射角．
五、实验探究题
18.【答案】
（1）大
（2）Snvq；BLSnvq；Bvq
【解析】【解答】
（1）根据公式
得，磁感应强度越大、电流越大、导体越长，受到的力越大．
（2）t时间内，电荷通过的体积为：
，又单位体积含有n个自由电荷，所以t时间内通过导体横截面积A的总电荷数
．每个自由电荷的电量为q，所以t时间内通过的电荷量为
．电流强度，是指单位时间内通过导体某一横截面积的电荷量，所以
根据公式
．导线的体积
所以导线中电荷的个数为
，所以该导体内平均每个自由电荷受力大小
故答案为：
（1）大；
（2）Snvq；BLSnvq；Bvq.
【分析】通电导体在磁场中受力的作用，力的大小和磁感应强度、电流大小、导线的长短有关，电流导线和电荷量、通电时间等有关.
六、综合题
19.【答案】
（1）能；切断线圈中的电流
（2）电流（或磁场）
（3）磁场太弱；换用较强的磁场
【解析】【解答】解：
（1）将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周的作用是当线圈刚转过平衡位置时，切断电流，通过线圈的惯性转动半周，从而保证了线圈持续的转动下去；
（2）要改变线圈的转动方向，就要改变线圈的受力方向，而线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定，因此可改变磁场方向或电流方向来改变线圈的转动方向；（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，线圈不能连续转动，可排除无电流的情况，可能是电流太弱、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置等，可进行有针对性的偿试，包括换新电池使电流增大，换较强的磁场，用手推一下线圈使其转过平衡位置等．故答案为：
（1）能；切断线圈中的电流；
（2）电流（或磁场）；（3）磁场太弱；换用较强的磁场．
【分析】
（1）该线圈之所以能转动，是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，若不改变电流的方向，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故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；而真正的直流电动机工作时，为了让线圈持续的转动下去，即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向，即改变线圈所受力的反向，使线圈持续的转动下去，这项任务由换向器完成；
（2）要改变线圈的转动方向，就要改变线圈的受力方向，而线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定，因此要从这两方面入手考虑；（3）线圈不转动的原因可能是无电流、电流太弱、磁场太弱、开始线圈处在平衡位置等．
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