物理九年级全册六 直流电动机练习题

14.6直流电动机同步练习北师大版初中物理九年级全一册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 如图所示，小明用漆包线、两节干电池、磁铁等器材，成功制作了一个小小电动机。他想改变电动机线圈转动的方向，下列方法可行的是

A. 只增强磁铁的磁性
B. 只增加线圈的匝数
C. 只增大线圈中的电流
D. 只将磁铁的磁极对调
 

2. 物理学原理在生产、生活中有着广泛的应用，很多机器、设备都是根据物理学原理制成的。利用如图所示实验的原理可以制成

A. 电磁继电器 B. 电动机 C. 内燃机 D. 电磁铁

3. 如图所示是一款常见的电动咖啡搅拌杯，它的核心部件就是电动机，图中能够说明其工作原理的是

A.
B.
C.
D.
 

4. 如图所示的实验装置中是电动机工作原理的是

A.  B.
C.  D.

5. 一台电动机的额定电压为220V，正常工作时的电流为5A，线圈的电阻为。下列判断中正确的是

A. 电动机是利用电磁感应原理工作的
B. 电动机工作时电能全部转化为机械能
C. 这台电动机的额定功率是
D. 这台电动机正常工作1min线圈产生的热量是100J

6. 如图所示，下列说法正确的是

A. 说明电流周围存在磁场，是法拉第最早发现的
B. 闭合开关，电磁铁的右端是N极
C. 此装置是电动机，原理是磁场对电流的作用
D. 图中扬声器的原理与发电机的原理都是电磁感应

7. 如图所示为家用吸尘器，其核心部件是一个能高速转动的电动机。下列关于吸尘器涉及的物理知识不正确的是

A. 电动机的原理是磁场对电流有力的作用
B. 电动机放在双层罩内，且罩体之间装有海绵，目的是减弱噪声
C. 吸尘器工作时，将电能全部转化为机械能
D. “吸尘”的原理是流体压强与流速的关系
 

8. 如图所示的四种设备中，与电动机工作原理相同的是

A. 电钻
B.     电热水壶
C.          电灯
D.         电磁起重机

9. 如图为直流电动机的工作原理图，下列分析正确的是
    

A. 把电池换成灵敏电流计，快速转动线圈电流计的指针会偏转
B. 电动机通电后不转，一定是电路断路
C. 电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
D. 线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的

10. 如图是探究“让通电导体在磁场中动起来”的装置图，下列说法正确的是

A. 该装置探究的是电动机的原理
B. 该装置探究的是发电机的原理
C. 只改变电流方向时，通电导体的受力方向不变
D. 只改变磁场方向时，通电导体的受力方向不变
 

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 小明的电动玩具汽车里有一个装置，用电池供电时就会转动，则该装置属于          填“直流电动机”或“交流电动机”，当电池的正负极互换后，转动方向跟原来          。
12. 如图所示是直流电动机的模型图，直流电动机是根据          的原理制成的，它利用          与电刷的接触方式，解决了线圈连续转动和导线缠绕问题。
    
     

13. 小明利用刷子、电动机、软塑料杆棉签、电池、导线等器材，制作了一个如图所示的装置，他在电动机的转轴中插上被          的棉签，接通电源，电动机带着棉签转动，产生离心现象从而使刷子上下振动，刷毛就会不断地弯曲与伸直，利用刷毛与桌面之间的          ，这样刷子就像长了腿似的走起来了。请你列举一个生活中利用相同原理的实例：          。
14. 如图所示，简易吸尘器核心部件电动机工作时将______转化为机械能，“吸”灰尘时，靠电动机高速驱动叶片旋转，使瓶内部压强______选填“变大”、“不变”或“变小”，从而使杂物进入吸尘器。

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

15. 如图所示，通过开关S控制电动机，使电动机既能正转又能反转已知电动机的转动方向会随着通过其电流方向的变化而变化，请在图中虚线框内分别填上电池和电动机的电学符号。
    
    
    
    
    
    
     
16. 在下面的虚线框内画出“探究电动机转动方向和转动速度与哪些因素有关”的实验电路图，并根据电路图将图中的元件连接成电路。

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

17. 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AB用细线悬挂后置于蹄形磁体的磁场中。

接通电源，铝棒AB向左运动，说明磁场对电流有力的作用，________是利用这一原理工作的选填“发电机”或“电动机”。

若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到铝棒AB向________选填“左”或“右”运动，说明力的方向与________方向有关。

18. 如图所示为玩具小风扇里的小直流电动机。
    小明同学将电池接到该直流电动机两端，看到电动机转动起来，电动机的工作原理是：______ ；小明将电池反向接到电动机两端，看到电动机______ 选填“原方向旋转”、“不转动”或“反向旋转”。
    电动机是将______ 能转化为______ 能的装置。
    学习了电磁感应知识后，小明同学想到：“直流电动机线倦挂动时也切割了磁感线，那么线圈中是否也会产生感应电流呢？”于是小明将一个小灯泡连在直流由动机两端，用手搓动转轴，发现小灯并未发光。小红同学认为，这说明直流电动机不会产生感应电流。你______ 选填“同意”或“不同意”小红的看法：；若小明要继续研究，应该使用______ 仪器比较妥当。

五、计算题（本大题共1小题，共8.0分）

19. 为筹备2022年北京冬奥会，2021年2月27日，在北京八达岭滑雪场举行了首届“全国机器人竞技大赛冰雪全明星挑战赛”。某机器人和雪糖的总质量为20kg，一只雪橇与地面的接触面积为，g取。
    为机器人提供动力的电动机工作原理是______；
    机器人静止直立站在水平面上时，其中一只雪橇对地面的压强为多少？
    机器人蓄电池充电功率为500W，充满电需3h，充满电后，其电能的用于机器人克服阻力做功。机器人以的速度在水平面上匀速滑行所受阻力为总重的，求该机器人可匀速滑行多长时间？

六、综合题（本大题共1小题，共10.0分）

20. 电动公交车在银川市已经被广泛使用，该公交车主要采用电能作为动力，与燃气车相比噪音小，绿色环保，对雾霾能起到一定的抑制作用。
    
    当公交车刹车时，人身体会前倾，请运用物理知识解释其中的道理。
    图1是司机在倒车时通过后视镜看到左后方的的障碍物A，P点是司机的眼睛。请你画出司机看到A点的光路图。
    电动公交车的整车充电通常在晚上用电低谷期间，利用如图2输出功率100kW的直流快速充电桩只需要3小时就能充满。
    求充一次电消耗的电能为多少焦耳？
    这些电能相当于多少千克的汽油完全燃烧放出的能量。
    

答案和解析

1.【答案】D
 

【解析】 只增强磁铁的磁性可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，A错误；只增加线圈的匝数可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，B错误；只增大线圈中的电流可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，C错误；只将磁铁的磁极对调，改变了磁场方向，改变了转动方向，D正确。故选D
 

2.【答案】B
 

【解析】题图所示的实验原理是通电导体在磁场中受力而运动，利用此原理制造了电动机，故选B。
 

3.【答案】A
 

【解析】通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的工作原理，A正确；奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，B错误；司南的握柄指南，说明司南是磁体，受到地磁场的作用，C错误；通电线圈周围有磁场，利用了电流的磁效应，D错误。故选A。
 

4.【答案】B
 

【解析】解：人对着话筒说话的时候，声音具有的能量带动线圈在永久磁体的磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，是发电机的工作原理。故A不符合题意；
B.开关闭合后，处在磁场中的线圈abcd通电而受到力的作用而运动，是电动机的工作原理。故B符合题意；
小磁针发生偏转和大头针被吸引均能说明电流流经导线后会产生磁场，是电磁铁的工作原理。故CD不符合题意。
故选：B。
电动机的工作原理：通电导体在磁场中受力的作用。
本题考查的是电与磁的相关知识，难度中等，属于基础考查。
 

5.【答案】C
 

【解析】解：A、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动原理工作的，故A错误；
B、电动机工作时电能主要转化为机械能，还有部分转化为内能，故B错误；
C、电动机正常工作过程中，，
消耗的电功率，故C正确；
D、通过线圈的电流产生的热量：
。故D错误。
故选：C。
电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，受力转动的方向跟电流方向和磁场方向有关；
电动机工作时电能主要转化为机械能；
根据求出电动机正常工作过程中消耗的电功率；
知道电动机线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据求出通过线圈的电流产生的热量。
本题考查了焦耳定律的应用，要注意电动机是非纯电阻用电器，消耗的电能和产生的热量不相等。
 

6.【答案】C
 

【解析】解：A、如图为奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，是奥斯特最早发现的，故A错误；
B、如图，闭合开关后，根据电流的方向和安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，故B错误；
C、实验研究的是通电导体在磁场中受力而运动，电动机是依据此原理制成的，故C正确；
D、动圈式扬声器是将电信号转化成声信号，它是利用磁场对通电导体有力的作用原理工作的，发电机的工作原理是电磁感应现象，与发电机的原理不同，故D错误。
故选：C。
奥斯特实验说明电流的周围存在磁场；
根据电流的方向和安培定则确定螺线管的极性；
通电导体在磁场中受力运动；。
此题考查了电和磁中的各种现象，在学习过程中，一定要掌握各实验的现象及结论，并且要找出其不同进行区分。
 

7.【答案】C
 

【解析】解：A、电动机的原理是磁场对电流有力的作用，故A正确；
B、电动机放在双层罩内，且罩体之间装有海绵，目的是用海绵吸音在传播过程中减弱噪声，故B正确；
C、吸尘器工作时，将电能转化为机械能和内能，故C错误；
D、“吸尘”的原理是通过改变吸尘器里面气体的流速，减小吸尘器内部的气体压强，通过大气压强把灰尘压入吸尘器，故D正确。
故选：C。
通电导体在磁场中会受力运动；
防治噪声的途径有：在声源处减弱噪声；在传播过程减弱噪声；在人耳处减弱噪声；
电流通过导体后会产生热量，这叫电流的热效应；
流体的压强与流速有关，流体流速越大的地方压强越小。
本题考查了电动机的原理、流体压强与流速的关系、防治噪声的途径，属于基础题。
 

8.【答案】A
 

【解析】解：A、电钻的主要部件是电动机，与电动机工作原理相同，故A正确；
B、电热水壶是利用电流的热效应工作的，与电动机的原理不同，故B错误；
C、电灯在工作时，电能转化为光能，与电动机原理不同，故C错误；
D、电磁起重机的主要部件是电磁铁，是利用了电流的磁效应，与电动机的原理不同，故D错误。
故选：A。
电动机的根据通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的，据此结合图中的装置做出判断。
电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的，发电机是利用电磁感应原理工作的，注意二者的区分。
 

9.【答案】A
 

【解析】解：
A：把电池换成灵敏电流计，快速转动线圈，使它变成发电机，这是输出的感应电流就会使电流计的指针会偏转，故A正确；
B：电动机通电后不转，原因多方面，线圈正好处于平衡位置；电路接触不良或电路中的电流过小；磁铁磁性较弱或没有了磁性；摩擦较大等。故B错误；
C：电动机工作过程中，消耗的电能一部分转化为机械能，其他部分转化为内能损失掉，故C错误；
D：线圈连续转动是靠换向器的作用和线圈运动时候的惯性完成，故D错误。
故选：A。
电动机的原理是利用了通电线圈在磁场中受力转动，当电动机不转动时，一般的情况有以下几种：
启动时，线圈正好处于平衡位置；
电路接触不良或电路中的电流过小；
磁铁磁性较弱或没有了磁性；
摩擦较大。
发电机的原理是电磁感应现象，结构和电动机类似，只是将机械能转换为电能进行输出，从而产生感应电流，可有灵敏电流计检测。
本题考查了电动机的故障原因。在了解电动机的故障时，可联系电动机的工作原理来加深理解。电动机利用的是通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。
 

10.【答案】A
 

【解析】

【分析】
本题考查通电导体在磁场中受力的作用，研究通电导体在磁场中受力的实验装置中有电池，电能转化为机械能，根据此原理制成电动机；研究电磁感应现象的实验装置中没有电池，机械能转化为电能，根据此原理制成发电机。
该装置中有电源提供电能，这是研究通电导体在磁场中受力的装置，是电动机的工作原理。
磁场对通电导体的作用力的方向与电流方向、磁场方向的有关。
【解答】
AB、该装置中有电源提供电能，这是研究通电导体在磁场中受力的装置，是电动机的工作原理，故A正确，B错误。
CD、磁场对通电导体的作用力的方向与电流方向、磁场方向的有关，只改变电流方向或只改变磁场都可以改变通电导体的受力方向，故CD错误。
故选：A。  

11.【答案】直流电动机 

相反

【解析】  电动玩具里有电动机，电源为干电池，则为直流电动机，当电流方向相反时，线圈的受力方向相反，转动方向相
 

12.【答案】通电线圈在磁场中受力转动 

换向器

【解析】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，在输入电流时采用换向器来改变线圈中的电流方向，从而使它能连续转动。
 

13.【答案】折弯

  相互作用 

手机的振动功能

【解析】物理学科的核心素养要求我们要具有勇于创新的精神，因此我们在学习中要培养自己的创新意识。本题利用电动机及生活中常见的物品，设计了探究实验，体现了新课标理念，拉近了物理与生活之间的联系。制作图示装置后，在电动机的转轴中插入在适当位置折弯的棉签，接通电源，电动机带着折弯的棉签转动起来；刷子就靠电动机上的棉签的转动而上下振动，使刷子的刷毛不断发生弯曲、伸直，与桌面发生相互作用，这样刷子就像长了腿似的走起来了。生活中手机的振动功能也用到了相同的原理。
 

14.【答案】电能  变小
 

【解析】解：
简易吸尘器核心部件电动机工作时将电能转化为机械能；
机器人吸尘的工作原理是通过电动机转动使内部气体流速增大，压强变小，从而使杂物进入吸尘器。
故答案为：电能；变小。
电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能；流体压强与流速的关系：流体流速越大的地方压强越小。
本题考查能量转化以及流体的压强与流速的关系，难度不大。
 

15.【答案】解：电路图如图所示，其中S是一个拔动开关，通过开关S控制电动机，因此电动机与开关串联，电源在下面，当S与上面的触点接触时，电动机正转；当S与下面的触点接触时，电动机反转，如下图：

 

【解析】要把它们连成一个可以通过拔动开关来控制电动机正反转的电路，只要能够让电流可以改变方向即可画出电路图。
对于这类实际应用的电路图分析题目，要结合电流的流向进行解答，作图后要进行验证。
 

16.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题主要考查了学生根据实验的要求设计电路图和根据电路图连接实物图的相关知识的理解和运用能力。
根据实验的目的结合实验的器材设计出电路图；再根据电路图将实物图连接起来即可完成本题。
【解答】
由题意可知，实验中需要将滑动变阻器与电动机串联，电路图如下图所示：；
连接好的实物图如下图所示：。  

17.【答案】电动机  右  磁场
 

【解析】物理学科的核心素养要求我们通过学习物理学，培养自己的物理素养，提高获取和处理信息、基于证据得出结论并做出解释，以及对实验探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。接通电源，铝棒AB向左运动，说明磁场对电流有力的作用，电动机是利用这一原理工作的。
通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，若只将磁体的两极对调，接通电源，铝棒AB受力的方向改变，会观察到铝棒AB向右运动，这说明力的方向与磁场方向有关。
 

18.【答案】通电线圈在磁场中受力转动  反向旋转  电  机械  不同意  灵敏电流表
 

【解析】解：电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，线圈受力转动方向与电流方向和磁场方向有关，所以将电池反向接到电动机两端，看到电动机反向旋转；
电动机在工作的过程中消耗了电能，电能主要转化为机械能；
用手搓动电动机的转轴，线圈在磁场中切割磁感线，因此在线圈中也产生感应电流，但小灯泡需要较大的电流才能工作，应该用灵敏电流表代替小灯泡。
故答案为：通电线圈在磁场中受力转动；反向旋转；电；机械；不同意；灵敏电流表。
电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动；线圈受力转动方向与电流方向和磁场方向有关；
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这就是电磁感应现象。
此题属于电磁学中比较复杂的题目，既有电动机又有发电机，掌握电动机和发电机的工作原理是解题的关键。
 

19.【答案】通电导体在磁场中受力运动
 

【解析】解：
为机器人提供动力的电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的；
机器人对地面的压力：；则机器人一只脚对地面的压力为：；
一只雪橇与地面的接触面积为，
一只雪橇对地面的压强为：；
机器人蓄电池充电功率为500W，充满电需3h，则储存的电能为：；
由题意知，克服阻力做的功：
；
机器人在水平路面行驶受的阻力：，
由得，机器人行驶的路程：，
由得，机器人最多能滑行的时间：。
答：通电导体在磁场中受力运动；
机器人静止直立站在水平面上时，其中一只雪橇对地面的压强为2500Pa；
该机器人可匀速滑行。
通电导线在磁场中受力运动，即电能转化为机械能，电动机就是利用该原理制成的。
机器人静止在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等，根据求出它对地面的压力；又知道机器人与地面的接触面积即受力面积，根据求出它对地面的压强；
根据求出储存的电能；根据求出克服阻力做的功，根据可知机器人在水平路面行驶受的阻力，根据求出机器人行驶的路程，最后利用求出机器人最多能滑行的时间。
本题以机器人为载体考查了重力和压强大小的计算、功、功率和速度的计算，涉及的知识点较多，但总体难度不大。
 

20.【答案】解：公交车上的人随车一起向前运动，当公交车刹车时，人的下半身由于摩擦会随车停止运动，而上半身由于惯性，仍保持原来的运动状态继续向前运动，所以人的身体会向前倾。
先延长平面镜，然后做A点关于平面镜的对称点，然后连接即发射光线，并标出反射光线的方向，再连接A点和反射点即入射光线，并标出光线的方向，如图：
电动公交车充电一次消耗的电能：
，
若这些电能与汽油完全燃烧放出的热量相等，即
，
由公式可得，汽油的质量
。
故答案为：：公交车上的人随车一起向前运动，当公交车刹车时，人的下半身由于摩擦会随车停止运动，而上半身由于惯性，仍保持原来的运动状态继续向前运动，所以人的身体会向前倾。

；。
 

【解析】一切物体都有具有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性。
先确定A点在平面镜中的像点，然后根据反射光线的反向延长线过像点确定反射光线，再连接光源和反射点，完成光路。
利用公式计算出消耗的电能，根据计算出汽油的质量。
本题考查学生对惯性的理解、光学、电能、热量的计算等知识的了解和掌握，同时注意与生活现象联系起来，是一道不错的试题。