人教版(2024)九年级全册第4节 电动机精品课后练习题
展开知识点1 磁场对通电导线的作用
1.如图所示,闭合开关,导线受到水平向右的力而向右运动。若要使导线向左运动,则铅蓄电池( )
A.滑片向左滑动
B.滑片向右滑动
C.对调电磁铁电源两极
D.同时对调铅蓄电池电源和电磁铁电源的两极
2.在“探究让通电导线在磁场中动起来”的实验中(如图),下列说法不正确的是( )
A.ab处应该接入电源
B.根据该原理可以制成电动机
C.同时改变磁场方向和电流方向,导体棒的运动方向要改变
D.导体棒在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关
3.如图,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( )
A.换用更细的铜棒
B.将磁体的N、S极对调
C.移动滑动变阻器的滑片
D.将电源正、负极和磁体N、S同时对调
4.某学校初三年级学生开展制作扬声器的项目式学习。学生们通过视频了解扬声器的结构如图所示。在通电后,观察到纸盆振动,听到声音。磁场对通电导体的作用引起了大家的好奇,于是设计如图所示实验进行探究。最终小组合作完成了扬声器的制作。关于实验探究,下列说法中正确的是( )
A.闭合开关,导体AB运动,说明磁场对通电导体有力的作用
B.只改变磁场的方向,通电导体在磁场中的受力方向发生改变
C.只改变电流的方向,通电导体在磁场中的受力方向不发生改变
D.通电导体在磁场中运动,消耗了电能,得到了机械能
5.如图所示,是研究磁场对通电导线作用的实验装置。当接通电源,电流由a至b通过导体ab时,它受到磁场力作用而向左运动,则( )
A.只改变磁场方向时,导线ab将向右运动,电能转化为机械能
B.只改变电流方向时,导线ab将向右运动,电能转化为机械能
C.电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab将向右运动
D.电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab仍将向左运动
6.如图所示,在“探究磁场对通电直导线的作用”实验中,小明把一根轻质的铝棒EF置于蹄形磁体的磁场中。
(1)接通电源,通过观察 来判断磁场对通电直导线有力的作用;
(2)若只将磁体的两极对调,接通电源,观察到铝棒EF会向相反方向运动,说明力的方向与 有关;
(3)小明想探究“通电直导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”,请你帮助他写出具体的操作: ;
(4)应用: (选填“电动机”或“发电机”)利用这一原理工作的。
7.在研究“磁场对通电导体(电流)有力的作用”的实验中。
(1)利用图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,应在a、b之间接入 (选填“灵敏电流计”、“电源”或“灯泡”);若在a、b之间接入 (选填“灵敏电流计”、“电源”或“灯泡”)可研究“电磁感应现象”。
(2)图乙中的线圈可以持续转动,是在外部加装了 ,该装置能使线圈由于惯性而跃过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。
(3)写出一种让图乙中线圈转动更快的措施: 。
8.用如图所示的装置进行通电导线在磁场中受力运动的实验,回答下列问题:
(1)把导线放在磁场里,接通电源,让电流通过导线ab,会发现导线ab (选填“运动”或“静止”);
(2)把电源的正、负极对调后接通电路,使通过导线的电流方向与原来相反,这时导线ab反方向运动;保持电源的正、负极不变,对调磁体的磁极,使磁场的方向与原来相反,这时导线ab反向运动。由此可以得出通电导线在磁场中要受到力的作用,而且受力的方向跟 的方向和 的方向都有关系;
(3)若增加电源电压或增强磁体的磁性,导体的运动速度会 (选填“加快”或“减慢”),这说明导体在磁场中受到力的作用,力的大小跟 和 有关。
知识点2 电动机
9.新能源电动汽车的动力装置是电动机,图中符合其工作原理的是( )
A.B.C.D.
10.如图所示为直流电动机的工作原理,以下相关的分析中正确的是( )
A.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
B.电动机中的线圈转动是利用了惯性,所以线圈质量越大越好
C.电动机的线圈转动一周的过程中电流方向改变两次
D.电动机工作时,线圈内产生的是直流电,供给外部电路的也是直流电
11.如图甲是直流电动机模型,图乙是小明制作的一台简易电动机(线圈左侧轴的漆皮被刮去一半,线圈右侧轴的漆皮被全部刮掉)。下列说法中正确的是( )
A.电动机是利用电流磁效应原理工作的装置
B.将图乙中金属支架的高度适当降低,线圈的转速会加快
C.将图甲中电源的正负极对调,线圈的转动方向不变
D.图乙中刮去一半漆皮的轴与图甲中换向器的作用相同,都是为了改变线圈中的电流方向
12.关于直流电动机,下列叙述正确的是( )
A.直流电动机的原理是电流的磁效应
B.直流电动机正常工作时,是将电能转化为内能
C.直流电动机的换向器是由两个彼此绝缘的铜制半环组成的
D.电源的正、负极和磁场的方向同时改变,直流电动机的转动方向也改变
13.小明自制了一个“电磁秋千”,如图所示,他用铜线圈做一个秋千,线圈下方放一块永久磁铁,线圈通电后,就能不停地摆动。下列有关叙述正确的是( )
A.该电磁秋千的工作原理和电动机原理相同
B.电磁秋千摆动过程中机械能转化为电能
C.电磁秋千摆动到最高点时动能最小但不为零
D.对调磁体的两极可以使电磁秋千摆动得更快
14.如图为直流电动机的工作原理图。下列分析中正确的是( )
A.电动机的工作原理是电磁感应
B.电动机工作过程中,线圈中的电流方向保持不变
C.仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向
D.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
15.直流电动机是根据 的原理工作的,利用 这一装置可以使线圈刚刚转过平衡位置时自动改变线圈里的 方向而连续工作。电动机工作时,是把 能转化为 能。
16.直流电动机中,换向器的作用是当线圈转到 位置时,就能 改变线圈中 的方向,使线圈可以不停地转动下去。
参考答案:
1.C
【详解】AB.电源电压不变,滑片向左或向右滑动,电路中的电流大小发生改变,通电导体在磁场中受到作用力的大小发生变化,但不会改变受到作用力的方向,故AB不符合题意;
C.对调电磁铁电源两极,电路中的电流方向发生改变,通电导体在磁场中受到作用力的方向发生变化,导线受到水平向左的力而向左运动,故C符合题意;
D.同时对调铅蓄电池电源和电磁铁电源的两极,通电导体在磁场中受到作用力的方向不会改变,导线运动方向不会改变,故D不符合题意。
故选C。
2.C
【详解】A.探究让通电导线在磁场中动起来,应给磁场中的导体通电,所以ab处应该接入电源,故A正确,不符合题意;
B.利用通电导体在磁场中受力的原理,制成了电动机,故B正确,不符合题意;
CD.导体棒在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。只改变磁场方向或电流方向,导体棒的运动方向才会改变,若同时改变磁场方向和电流方向,导体棒的运动方向不变,故C错误,符合题意;D正确,不符合题意。
故选C。
3.B
【详解】A.换用更细的铜棒,使电阻变大电流变小,但不能改变受力的方向,故A不符合题意;
B.将磁体的N、S极对调,磁场方向改变,则通电导体的受力方向改变,铜棒向左运动,故B符合题意;
C.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不符合题意;
D.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不符合题意。
故选B。
4.ABD
【详解】A.闭合开关,导体AB中有电流通过时,开始运动,是因为通电导体AB在磁场中受到力的作用,故A正确;
B.通电导体在磁场中受力的方向与电流方向及磁场方向有关,只改变磁场的方向,通电导体在磁场中受到力的方向会发生改变,故B正确;
C.通电导体在磁场中受力方向与电流方向及磁场方向有关,只改变电流方向,通电导体在磁场中的受力方向会发生改变,故C错误;
D.通电导体在磁场中运动,需要消耗电能,是电能转化为机械能,故D正确。
故选ABD。
5.ABD
【详解】AB.图中装置,当接通电源,电流由a至b通过导体ab时,它受到磁场力作用而向左运动,而这个力的方向与磁场方向和电流方向有关。当只改变磁场方向或只改变电流方向时,导线ab运动方向改变,将向右运动,这个过程中电能转化为机械能,故AB符合题意;
CD.当电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab运动方向不变,仍将向左运动,故C不符合题意,D符合题意。
故选ABD。
6. 导体EF摆动 磁场方向 调节滑动变阻器的位置,改变电路中电流大小,观察导体EF摆钟幅度大小 电动机
【详解】(1)[1]如图,当闭合开关接通电源后,我们能够观察到轻质的铝棒EF从原来的静止变为摆动,根据这个现象就可以判断磁场对通电直导线有力的作用。
(2)[2] 实验中只将磁体的两极对调,即是磁场的方向变了,接通电源后,能够观察到铝棒EF会向相反方向摆动,这说明导体受力的方向与磁场方向有关。
(3)[3] 小明想探究“通电直导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”,只需要调节滑动变阻器的位置,改变电路中电流大小,观察导体EF摆钟幅度大小即可。
(4)[4]通电导体在磁场中受到力的作用是电动机的工作原理。
7. 电源 灵敏电流计 换向器 增大电源电压
【详解】[1]研究“磁场对电流的作用”时,应在a、b之间接入电源,使开关闭合时,电路中有电流。
[2]若在a、b之间接入灵敏电流计,通过观察电流计的偏转,判断电路中是否由电流产生,可研究“电磁感应现象”。
(2)[3]图乙中的线圈可以持续转动,是在外部加装了换向器,当通电线圈所在平面与磁感线垂直时(平衡位置),它能自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动。
(3)[4]要让图乙中线圈转动更快,可以通过正大电源电压,使电路中电流变大,或者可以正大磁场的磁性,使线圈受到的磁力变大。
8. 运动 电流 磁场 加快 电流的大小 磁场的强弱
【详解】(1)[1]由于通电导线在磁场中受力的作用,因此把导线放在磁场里,接通电源,会发现导线ab运动。
(2)[2][3]把电源的正、负极对调后接入电路,这时导线ab反方向运动,保持电源的正、负极不变,对调磁体的磁极,使磁场的方向与原来相反,这时导线ab反向运动,由此可以得出通电导线在磁场中要受到力的作用,而且受力的方向与电流方向和磁场方向有关。
(3)[4][5][6]若增加电源电压,通过导体的电流变大,导体运动的速度加快;增强磁体的磁性,导体的运动速度加快,这说明导体在磁场中受到力的作用,力的大小跟电流的大小和磁场磁性的强弱有关。
9.C
【详解】电动机是利用通电导体在磁场中受力的原理制成的。
A.该实验探索的是磁极之间的相互作用,故A不符合题意;
B.该实验是奥斯特实验,探索的是通电导线周围存在磁场,故B不符合题意;
C.该实验探索的是通电导体在磁场中受力现象,是电动机的工作原理,故C符合题意;
D.探索的是通电螺线管的磁场特点,故D不符合题意。
故选C。
10.C
【详解】A.电动机工作过程中,消耗的电能大部分转化为机械能,但也有少部分转化为内能,故A错误;
B.电动机中的线圈转动是利用了惯性,但线圈的质量不能太大,太大启动时也困难,故B错误;
C.电动机工作过程中,线圈中的电流方向周期性变化,转一周电流方向改变2次,故C正确;
D.电动机工作过程中,线圈在磁场中切割磁感线,因此在线圈中也产生感应电流,线圈内产生的是交流电,如图可知供给外部电路的是直流电。故D错误。
故选C。
11.B
【详解】A.电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,故 A错误;
B.将图乙中金属支架的高度降低,线圈距离磁体较近,磁体磁性较强,线圈受到的作用力增大,线圈的转速会加快,故B正确;
C.将图甲中电源的正负极对调,线图中电流的方向改变,线圈的转动方向改变,故C错误;
D.将图乙中线圈两端引线的漆皮,一端全部刮掉,另一端只刮半周,线圈在转动的过程中,电流的方向不变,只有半周有电流,线圈在没有电流通过时不再受力的作用,由于具有惯性能持续的转动下去,与图甲的换向器的作用不同,故D错误。
故选B。
12.C
【详解】A.直流电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动,电磁铁的工作原理是电流的磁效应,故A错误;
B.直流电动机正常工作时,消耗电能,产生机械能,所以直流电动机正常工作时是将电能转化为机械能,故B错误;
C.直流电动机的换向器是由两个彼此绝缘的铜制半环组成的,换向器是用来改变电流的方向,故C正确;
D.电源的正负极和磁场的方向同时改变,直流电动机的转动方向不变,只改变其中一个时,直流电动机的转动方向会发生变化,故D错误。
故选C。
13.A
【详解】A.由题图可知,该电池秋千的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,与电动机的工作原理相同,故A正确;
B.电池秋千摆动过程中消耗了电能,得到了机械能,所以是将电能转化为机械能,故B错误;
C.电磁秋千摆动到最高点时速度为零,动能为零,故C错误;
D.通电线圈在磁场中受力大小与电流大小、磁场的强度有关。改变磁体的两极无法改变磁场力的大小,秋千摆动的速度不变,故D错误。
故选A。
14.C
【详解】A.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,故A错误;
B.在制作直流电动机时安装了换向器,当线圈转过平衡位置时及时改变线圈中电流的方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈能够保证持续转动,故电动机工作过程中,线圈中的电流方向会发生改变,故B错误;
C.通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关,故仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向,故C正确;
D.电动机工作时电能主要转化为机械能,还有一部分转化为内能,故D错误。
故选C。
15. 通电导体在磁场中受力运动 换向器 电流 电 机械
【详解】[1]直流电动机是利用通电线圈在磁场中要受到力的作用而转动的原理制成的,它工作时,把电能转化为机械能。
[2][3]在直流电动机的工作过程中,“换向器”起了关键的作用,它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的电流方向,从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。
[4][5]电动机工作时消耗电能、产生机械能,是把电能转化为机械能。
16. 平衡 自动 电流
【详解】[1][2][3]电动机里工作特点是当给电动机通电时,电动机的转子就会转动,是根据磁场对放入其中的通电导线产生力的作用制成的;两个半圆铜环是换向器,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。
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