学年苏科版九年级物理 164安装直流电动机模型 同步测试.docx
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学年苏科版九年级物理164安装直流电动机模型同步测试
2018-2019学年苏科版九年级物理16.4安装直流电动机模型同步测试
一、单选题
1.如图所示的家用电器中，利用电动机原理工作的是（ ）
A.
电饭锅
B.
电风扇
C.
笔记本电脑
D.
动圈式话筒
2.下列四幅图中能说明电动机工作原理的是
A.
B.
C.
D.
3.如图所示是“探究电动机转动原理”的实验装置，闭合开关后，金属杆向左运动，要使金属杆向右运动，应采取的措施是（ ）
A.磁场方向不变，改变电流方向
B.同时改变电流方向和磁场方向
C.电流大小不变，改变磁场强弱
D.同时改变电流大小和磁场强弱
4.关于发电机和电动机，下列说法正确的是（ ）
A. 发电机是根据电磁感应现象制成的
B. 电动机把机械能转化为电能
C. 发电机把电能转化为机械能
D. 电动机是根据电磁感应现象制成的
5.下列关于电磁现象的说法中，正确的是（ ）
A. 玩具电动车的电动机是利用电磁感应现象工作的
B. 通电导体在磁场中受力方向只与电流的方向有关
C. 闭合电路的部分导体在磁场中运动时，就会产生感应电流
D. 发电机工作时，将机械能转化为电能
6.如图甲所示的风速计是由风叶和改装的电流表构成．风速越大，风叶转动越快，电流表读数也越大．图乙各项中与这一过程的工作原理相同的是
A.
B.
C.
D.
7.直流电动机的工作原理是（ ）
A. 通电导体的周围存在着磁场
B. 通电导体在磁场里受到力的作用
C. 电磁铁通电后，会吸引铁片
D. 电磁感应
8.如图所示的四个装置可以用来演示物理现象或原理，下列表述正确的是（ ）
A. 图a可用来演示电磁感应现象
B. 图b可用来演示电动机原理
C. 图c可用来演示发电机原理
D. 图d可用来演示电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
9.（2017•柳州）如图所示的用电器中，利用电动机工作的是（ ）
A.
电扇
B.
电灯
C.
电热水壶
D.
电饭锅
10.发电机和电动机的发明使人类进入电气时代．制造发电机所依据的原理是图（ ）
A.
B.
C.
D.
二、填空题
11.如图，闭合开关后，轨道上的金属杆ab将向________移动（选填“左”或“右”）通电后金属杆运动起来，此过程中能量的转化是________。
12.如图所示的两个模型，其中甲图是 ________ 机的模型，乙图是把 ________ 能转化为________ 能。
13.如图是小强制作的一个简易电动机．要使线圈的转动方向发生改变，请为小强提供两个方案：
________
________
14.如图甲是某位同学制作的一个小电动机．如果要改变线圈的转动方向，可以通过改变________ 来达到目的．图乙是他在电磁实验中的一个电路图，这个电磁铁下端为________ 极．
15.发电机的发明，开辟了人类电气化的时代，而电动机应用，出现在社会生活的各个方面．如图甲和乙，能说明是电动机工作原理的是________，能说明是发电机工作原理的是________．（以上两空填“甲”或“乙”）
三、解答题
16.某实验小组安装的直流电动机电路如图所示．
（1）当他们闭合开关后，发现电动机转动的方向与要求的方向相反，他们怎样做才能达到要求？
（2）当他们闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左滑动时，电动机的转速怎样变化？
四、实验探究题
17.学习了电动机后，小刚同学采取了下列办法自制了一个小型电动机，把漆包线绕成约1cm×2cm的矩形线圈，线的两端各留约5cm作为引线，从矩形短边引出（如图甲），然后用小刀刮去两条引线的漆皮，其中一端全部刮去，另一端刮去上半周或下半周（如图乙），这就是电动机的线圈。
用钳子把粗铜丝或曲别针弄弯，做两个支架，固定在硬纸板上，永磁体放在线圈下，小型电动机就做成了（如图丙）。
用手转一下小线圈，它就会连续不断的转下去。
（1）引线有一端只刮去半周漆皮的目的是使线圈在转动过程中，每转一周只有半周线圈中有电流通过，从而使________；
（2）当线圈中没有电流通过时，线圈由于________仍能继续转动；
（3）图乙一端只刮去半周漆皮，这一设想所起的作用与实际电动机中________装置相似。
五、综合题
18.同学们在制作电动机模型时,把一段粗漆包线绕成3cm×2cm的矩形线圈,漆包线在线圈的两端各伸出约3cm.然后,用小刀刮两端引线的漆皮,用硬金属丝做两个支架,固定在硬纸板上,两个支架分别与电池的两极相连.把线圈放在支架上,线圈下放一块强磁铁,如图所示,给线圈通电并用手轻推一下,线圈就会不停地转下去。
（1）在漆包两端用小刀刮去引线的漆皮,刮线的要求是______________。
A. 两端全刮掉
B. 一边全部刮掉,另一端只刮半周
（2）电动机的工作原理是________。
（3）小华组装好实验装置,接通电源后,发现线圈不能转动,写出一条可能造成该现象的原因:
________。
19.在安装直流电动机模型的是实验中：
（1）小明将电动机、变阻器、电源、开关串联起来，闭合开关，发现线圈不转，他用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动．造成这一现象的原因是 ________ ．当小明调节滑片，使电路中电流增大，发现电动机的线圈转速 ________ （选填“加快”、“不变”或“减慢”）．
（2）为进一步研究直流电动机，他测得通过当电动机两端电压为5V时，通过电动机的电流为0.5A，而当电动机两端电压为1V时，电动机线圈不转，电流表示数仍为0.5A．则该电动机线圈电阻为________ Ω．
（3）当电动机两端电压为5V，电动机工作1min所消耗的电能为 ________ J，其中转化为机械能的是________ J．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用转动，工作过程中将电能转化为机械能，A.电饭锅工作时将电能转化为内能，不符合题意；B.电风扇工作时将电能转化为机械能，符合题意；C.笔记本电脑工作时将电能转化为光能和机械能（声音），不符合题意；D.动圈式话筒工作时将声音（机械能）转化为电能，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.交流发电机主要由定子和转子.
2.【答案】C
【解析】【解答】解：
电动机是将电能转化为机械能的机械，它在工作时要消耗电能，故排除A；
而B、D分别是研究电磁铁磁性的强弱和奥斯特实验；
C是验证通电导体在磁场中受力转动的实验，也就是验证电动机工作原理的实验．
故选C．
【分析】要解答本题需掌握：
电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的．
3.【答案】A
【解析】【解答】解：
AB、若要让金属杆向右运动，改变金属杆的受力方向，可以改变电流方向或改变磁场方向，但不能同时改变电流方向、磁场方向，A符合题意、B不符合题意。
CD、导体受力方向与电流的大小和磁场的强弱无关，CD不符合题意。
故答案为：
A。
【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.
通电导体在磁场中受力方向：
跟电流方向和磁感线方向有关.
4.【答案】A
【解析】【解答】解：
A、发电机是根据电磁感应现象原理制成的，故A正确；
B、电动机是将电能转化为机械能的装置，故B错误；
C、发电机是将机械能转化为电能的装置，故C错误；
D、电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故D错误；
故选A．
【分析】电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的；发电机是根据电磁感应现象原理制成的；发电机是将机械能转化为电能的装置．
5.【答案】D
【解析】【解答】解：
A、玩具电动车的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，故A错误；
B、通电导体在磁场中受力方向与电流的方向、磁场的方向有关，故B错误；
C、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生感应电流，故C错误；
D、发电机工作时，消耗机械能，产生电能，故是将机械能转化为电能的装置，故D正确。
故选D。
【分析】
（1）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；
（2）通电导线在磁场中受力的作用，所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关；
（3）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生感应电流；
（4）发电机工作时，消耗电能，产生机械能。
6.【答案】C
【解析】【解答】解：
A、奥斯特实验，是电流的磁效应原理；
B、磁场对电流的作用，是通电导体在磁场中受力的原理；
C、是闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，从而产生感应电流，与风速计原理类似，是电磁感应现象原理；
D、电动机原理模型，是通电导体在磁场中受力的原理．
故选C．
【分析】根据题意，风吹扇叶旋转，从而产生电流，电流大小通过电流表体现出来，这是因运动而产生电流，是电磁感应现象原理．
7.【答案】B
【解析】【分析】判断此题的关键是知道电动机的能量转化，即电能转化为机械能．
【解答】A、这是电流的磁效应，带电磁铁的元件，如电铃、电磁起重机、空气开关、电磁继电器等工作原理是电流的磁效应，故A不符合题意；
B、通电后产生力，电能转化为机械能，故B符合题意；
C、这是电流的磁效应，不符合题意；
D、这是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流，是机械能转化为电能，发电机的原理，故D不符合题意．
故选B．
【点评】磁现象这一章有三个原理要记住：
（1）电动机的原理是通电导体在磁场中受力或通电线圈在磁场中受力转动；
（2）发电机的原理是电磁感应现象；
（3）电磁铁的原理是电流的磁效应．
8.【答案】D
【解析】【解答】图（a）是电流的磁效应，即电流周围有磁场，A不符合题意；
图（b）是演示电磁感应现象，是发电机的原理，B不符合题意；
图（c）是演示通电导体在磁场中的受力情况，是电动机的原理，C不符合题意；
图（c）演示电磁铁中线圈匝数的多少与磁性强弱的关系，D符合题意；
故答案为：
D．
【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（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）现象制成的.
9.【答案】A
【解析】【解答】解：
A、电风扇核心部件是电动机，工作时主要把电能转化为机械能，是利用通电导体在磁场中受力运动制成的，故A正确；B、电灯工作时，主要把电能转化为内能，使灯丝温度升高达到白炽状态而发光，是利用电流的热效应工作的，故B错误；
CD、电热水壶、电饭锅工作时，都把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故CD错误．
故选A．
【分析】电动机是利用通电导体在磁场中受力运动制成的，在选项中找出反映这个原理的即可．
10.【答案】B
【解析】【解答】解：
发电机是利用电磁感应的现象制成的．
A、通电后，原来在磁场中静止的导体运动起来，说明磁场对通电导体有力的作用．故A错误．
B、导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针发生偏转，说明电路中产生了电流，这是电磁感应现象，发电机就是利用这个理论制成的．故B正确．
C、通电后，原来指向南北方向的小磁针的指向发生了偏转，说明通电导体的周围存在磁场．故C错误．
D、给处于磁场中的线圈通电后，线圈转动，说明通电线圈在磁场中受力转动起来，利用这个理论制成了电动机．故D错误．
故选B．
【分析】首先明确发电机的工作原理；然后分析选择项中的实验装置体现的物理理论，两者对应即可得到答案．
二、填空题
11.【答案】右；电能转化为机械能
【解析】【解答】根据左手定则判断：
如图，闭合开关后，磁场的方向是向下的，电流的方向是从b到a，根据左手定则可知，轨道上的金属杆ab将向右移动；
根据此原理制成的了电动机，过程中消耗了电能，获得了机械能，所以能量的转化情况为：
电能转化为机械能。
故答案为：
右；电能转化为机械能.
【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.
12.【答案】电动；机械；电
【解析】【解答】解：
在甲图中，有一个电源和一个磁场，线圈abcd在磁场中，即当电路中有电流时，线圈周围有磁场，与永磁体周围的磁场相互作用，受到力的作用而运动，把电能转化为机械能，电动机就是利用该原理制成的；
在乙图中，没有电源，只有一个闭合的电路和一个磁场，在该电路中还有一个电流表，即用来检测是否产生了电流，即该实验是电磁感应实验，即当金属棒ab在磁场中做切割磁感线运动时，就会在电路中产生感应电流，即把机械能转化为了电能，是发电机的制作原理。
故答案为：
电动；机械；电。
【分析】知道电与磁中的重要实验的对应原理和实验器材是解决该题的关键，对于发电机和电动机原理实验的区别，关键是看是否存在电源，而后根据对应知识分享即可解决。
13.【答案】①改变电流的方向；②改变磁场的方向．
【解析】【解答】解：
据课本知识可知，感应电流的方向与电流的方向和磁场的方向有关，故要使线圈的转动方向发生改变，可以改变电流的方向，也可以改变磁场的方向．
故答案为：
①改变电流的方向；②改变磁场的方向．
【分析】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，即所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关．
14.【答案】电流的方向（或磁场的方向）；北（或N）
【解析】【解答】解：
电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关，改变磁场的方向或电流的方向可以改变线圈的转动方向．
根据右手定则，伸出右手四指弯曲指向电流的方向，则大拇指所指的方向即电磁铁的下端为电磁铁的N极．
故答案为：
电流的方向（或磁场的方向）；北（或N）．
【分析】
（1）电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关；
（2）根据右手定则判断电磁铁的磁极．
15.【答案】甲；乙
【解析】【解答】甲实验中有电源，该实验研究的是通电导体在磁场中受到力的作用，即电动机的原理；
乙实验研究的是电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，发电机就是应用这一原理工作的．
【分析】掌握电磁学中常见的实验原理是解答本题的关键，以及发电机和电动机原理的本质区别，即发电机电路中没电源，而电动机电路中有电源．
三、解答题
16.【答案】解：
（1）影响电动机的转向的因素是电流的方向和磁场的方向，由于磁场的方向已经在电动机内部固定，故要改变电动机的转动方向，只能改变一下电流的方向，即将电源正负极对调；
（2）当他们闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左滑动时，接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大即通过电动机的电流变大，因通过电动机的电流越大、转速越大，所以此时电动机的转速变大．
答：
（1）将电源正负极对调即可；
（2）转速变大．
【解析】【分析】
（1）通电导体在磁场中会受力转动，影响电动机转动方向的因素有：
电流的方向和磁场的方向；
（2）根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化即通过电动机电流的变化，再根据其他条件相同时电流越大、电动机转速越大解答转速的变化．
四、实验探究题
17.【答案】
（1）线圈可以连续转动
（2）惯性
（3）换向器
【解析】【解答】
（1）漆是绝缘体，刮去以后，线圈中就会有电流，只有当线圈中有电流时，线圈才会受力发生转动，所以刮漆的目的是使线圈能够导电，使线圈能够持续的转动下去；
（2）根据转动轴的一端只刮去半周绝缘皮，当带有绝缘皮的半周与支架接触时，此时的电路中是没有电流通过的线圈此时并不受到力的作用，此时的转动是利用惯性来完成的。
因此该电动机的转动速度是变化的，半周快，半周慢；（3）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，改变电流的方向，保证了线圈持续的转动下去。
故答案为：
（1）线圈可以连续转动；
（2）惯性；（3）换向器
【分析】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；利用刮去半周漆皮的办法可使线圈转过平衡位置时，及时改变电流方向，这一作用相当于换向器。
五、综合题
18.【答案】
（1）B
（2）通电导体在磁场中受力转动
（3）线圈所在平面与磁感线垂直（或线圈处在平衡位置）
【解析】【解答】
（1）在实验中为了使线圈能持续转动，采取将线圈一头的绝缘漆刮去，另一头刮去一半的办法来改变通入线圈的电流方向，B符合题意；
（2）电动机的原理是通电导体在磁场中受力转动；（3）小华组装好实验装置，接通电源后，发现线圈不能转动，可能是电源电压较低、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置.
故答案为：
（1）B；
（2）通电导体在磁场中受力转动；（3）线圈处在平衡位置.【分析】
（1）为了使线圈持续转动，采取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；
（2）根据电动机的原理来回答；（3）线圈不转动的原因可能是无电流、磁场太弱、开始时线圈处在平衡位置.
19.【答案】
（1）开始时线圈处于平衡位置；加快
（2）2
（3）150；120
【解析】 【解答】解：
（1）当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用，故可能电动机不转，拨动一下后，打破平衡，电动机便转动起来，并且靠惯性能转过平衡位置，连续转动．
在安装直流电动机模型的实验中，利用滑动变阻器就是改变电路中电流大小从而改变电动机转子的转动速度当小明调节滑片，使电路中电流增大，电动机的线圈转速加快．
（2）当电动机线圈不转，电能全部转化为电阻的内能，
根据欧姆定律得：
线圈电阻R=
=
=2Ω．
（3）电动机正常工作1min消耗的电能为：
W=UIt=5V×0.5A×60s=150J；
电动机正常工作1min产生的热量为：
Q=I2Rt=（0.5A）2×2Ω×60s=30J；
电动机转化的机械能为：
W机=W﹣Q=150J﹣30J=120J．
故答案为：
（1）开始时线圈处于平衡位置；加快；
（2）2；（3）150；120．
【分析】
（1）当线圈处在平衡位置时，线圈受平衡力作用．
直流电动机和发电机都是由定子和转子组成，在做这个实验时，利用滑动变阻器就是改变电路中电流大小从而改变电动机转子的转动速度．
（2）电动机工作时，消耗的总电能大部分转化为机械能，小部分转化为电机线圈电阻的内能，当电动机线圈不转，电能全部转化为电阻的内能，根据R=
求出线圈电阻．
（3）利用W=UIt求出消耗的电能，再利用Q=I2Rt求出线圈产生的热量，消耗的电能和线圈产生的热量之差即为电动机转化的机械能的多少．
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