初中物理沪科版九年级全册第三节 科学探究：电动机为什么会转动测试题

初中物理·沪科版·九年级全一册——第十七章　从指南针到磁浮列车

第三节　科学探究:电动机为什么会转动

测试时间:20分钟

一、选择题

1.下列用电器主要把电能转化为机械能的是 (　　)

A.电风扇　　　　B.电灯　　　　C.电饭煲　　　　D.电熨斗

2.利用如图所示的实验装置,小越探究了“磁场对通电导线的作用”,闭合开关S,原本静止的通电直导线AB水平向右运动,要使AB水平向左运动,下列措施可行的是              (　　)

A.将导线A、B两端对调

B.将滑动变阻器的滑片P向右移动

C.换用磁性更强的蹄形磁体

D.将蹄形磁体的N、S极对调

3.通电导体在磁场中受力而运动时 (　　)

A.消耗了电能,产生了机械能

B.消耗了机械能,产生了电能

C.消耗了机械能,产生了内能

D.消耗了化学能,产生了电能

4.新冠疫情发生后,居家防疫期间,跑步机深受青睐,跑步机的核心装置是电动机,下列能说明电动机工作原理的是              (　　)

A 　　　B

C 　　　D

5.小华在综合实践中自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈正下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,则小华应将              (　　)

A.电池的正、负极对调一下

B.在线圈正上方增加磁体S极

C.左、右转轴下侧绝缘漆刮掉

D.左、右转轴绝缘漆全部刮掉

二、填空题

6.如图所示是灵敏电流计(指针可以向左或向右摆动)内部结构示意图,它的工作原理是利用通电导体在　　　　中会受到　　　　的作用,使指针发生偏转,此时如果改变线圈中的电流方向,指针的偏转方向　　　　(填“会”或“不会”)发生改变。 

7.小明通过学习得到下面几个结论,请帮他补充完整。

(1)实验表明,通电导体在磁场中会受到力的作用,受力的方向跟　　　　方向和　　　　方向有关; 

(2)要使直流电动机中的线圈连续平稳地转动,必须使线圈刚过　　　　　　时就能自动改变线圈里的　　　　　　,使线圈沿一个方向持续转动;在直流电动机里,完成这一任务的装置叫　　　　　　; 

(3)电动机可以把　　　　能转化成　　　　能。 

三、实验探究题

8.如图所示,将两根水平平行的铜丝制成的轨道垂直置于蹄形磁体的磁场中,用导线将两根轨道的右端分别与电源的两极连接,在轨道上垂直于轨道放置一根细铜棒,使铜棒与轨道接触良好,然后进行如下实验:闭合开关接通电源,观察细铜棒的运动方向,断开开关后将铜棒放回原来的位置;把电源的正负极对调后接入电路,闭合开关接通电源,观察细铜棒的运动方向。

(1)实验中探究的科学问题是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)该实验现象可以说明　　　　(选填“发电机”或“电动机”)的工作原理。 

9.研究电动机的工作过程。

(1)电动机的工作原理是磁场对　　　　有力的作用。图甲中,线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反,其原因是　　　　　　。线圈从图示位置再转动　　　　度后将恰好达到平衡位置,并最终停在该位置。 

(2)图乙中的线圈可以持续转动,是因为它加装了　　　　,该装置能在线圈　　　　(选填“刚转到”“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。 

一、选择题

1.答案　A　电灯在工作时将电能转化为光能和内能,电熨斗和电饭锅在工作时将电能转化为内能,故B、C、D不符合题意;而电风扇可以将电能转化为机械能,故A符合题意。

2.答案　D　通电导体在磁场中受力的作用,磁场力的方向与电流方向和磁场方向有关,当电流方向和磁场方向中的一个改变时,磁场力的方向改变,当电流方向和磁场方向同时改变时,磁场力的方向不变。所以将蹄形磁体的N、S极对调时,改变了磁场的方向,导线AB所受磁场力的方向改变,故D可行,而A、B、C中的方法不能改变导线AB受力的方向。

3.答案　A　通电导体在磁场中会受到磁场力的作用从而运动,获得机械能。所以,通电导体在磁场力作用下运动时,将电能转化为机械能。

4.答案　C　电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的。A是探究磁极间相互作用规律的实验,与电动机原理无关,故A不符合题意;B是奥斯特所做的实验,证明了通电导体周围存在磁场,是电流的磁效应,与电动动机的原理不同,故B不符合题意;C中有电源,通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理,故C符合题意;D是研究影响电磁铁磁性强弱的实验,故D不符合题意。故选C。

5.答案　C　电池的正、负极对调一下,改变了磁场方向,在线圈正上方增加磁体S极,增强了磁场,而改变磁场方向和磁场强弱都不能使线圈实现连续转动,故A、B错误;将左、右转轴下侧绝缘漆刮掉,或一个转轴的绝缘漆全部刮掉,另一个转轴的绝缘漆只刮半周,这样在一个半周内受到磁场力的作用而转动,另一个半周内没有电流通过,不受磁场力的作用,会利用惯性转动,可以使线圈在磁场中持续转动下去,如果两端的绝缘漆都刮掉,线圈每转过半圈,受力方向将发生变化,会来回摆动,故C正确,D错误。

二、填空题

6.答案　磁场　力　会

解析　通电导体在磁场中受到力的作用,灵敏电流计就是利用这一原理工作的,当电流通过线圈时,受到磁场力的作用,电流计指针发生偏转;通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向都有关系,如果保持磁场方向不变,改变电流方向,线圈受力方向发生变化,指针的偏转方向也会改变。

7.答案　(1)电流　磁场　(2)平衡位置　电流方向　换向器　(3)电　机械

解析　(1)通电导体在磁场中受磁场力的作用,磁场力的方向与电流方向及磁场的方向有关。(2)通电线圈在刚转过平衡位置时,如果能及时改变线圈中的电流方向,线圈就可以不停地沿一个方向转动下去了;直流电动机是通过换向器来实现这项功能的。(3)电动机通过通电线圈在磁场中受到力的作用,从而使线圈在磁场中转动,将电能转化为机械能。

三、实验探究题

8.答案　(1)在磁场中的通电导体受到的磁场力方向跟导体中的电流方向是否有关　(2)电动机

解析　(1)由题意可知,闭合开关接通电源,观察细铜棒的运动方向,断开开关后将铜棒放回原来的位置;这说明通电导体在磁场中受到力的作用;把电源的正负极对调后接入电路,闭合开关接通电源,电流的方向发生了变化,观察细铜棒的运动方向,所以探究的问题是在磁场中的通电导体受到的磁场力方向跟导体中的电流方向是否有关;(2)通电导体在磁场中受到力的作用,据此原理制成了电动机。

9.答案　(1)通电导体　电流方向不同　90　(2)换向器　刚转过

解析　(1)电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用。线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关;甲图中,线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反,是因为电流方向不同。当线圈从图示位置再转动90度后,线圈将恰好达到平衡位置,此时受力平衡,最终会停在该位置。

(2)乙图中的线圈可以持续转动,是因为它加装了换向器,能在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。