初中物理第十六章 电磁转换安装直流电动机模型达标测试

16.4安装直流电动机模型同步练习苏科版初中物理九年级下册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 下图所示的四种电器中，利用电动机原理工作的是

A. 电炉 B. 电风扇
C. 电饭煲 D. 电铃

2. 跟热机相比，下列各项不属于电动机的优点是

A. 开动与停止均比较方便 B. 结构简单，制造便宜，占地较小
C. 效率较低 D. 对环境没有污染

3. 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
 

4. 如图所示的电动助力车是在脚踏骑行的基础上安装了电池和电机等设备。有关电动助力车，下列说法中正确的是

A. 宽大的车座，可以减小人对车的压力
B. 电动助力车的车把是一个费力杠杆
C. 给电池充电的过程中，是将电能转化为机械能的过程
D. 助力车电机的工作原理是利用通电线圈在磁场中受力转动
 

5. 如图所示为小明同学制作的简易直流电动机模型支架与电池两极相连，以漆包线矩形线圈引线为轴，一端漆皮全部刮去，另一端刮去上半周，将线圈放在带有磁体支架上，轻推线圈，线圈就会连续转动。关于此电机模型，下列说法正确的是

A. 线圈在连续转动的过程中，存在断路现象
B. 支架是用绝缘体做成的
C. 线圈在越过平衡位置时，会自动改变线圈中的电流方向，使线圈连续转动
D. 该模型是利用电磁感应的原理工作的

6. 关于静电、磁场和安全用电；下列说法正确的是

A. 可以用湿布擦带电的插座
B. 磁场和磁感线都不是真实存在的
C. 电动机的工作原理是电磁感应现象
D. 验电器的原理是同种电荷相互排斥

7. 下列四幅图中，能说明电动机工作原理的是

A.  B.
C.  D.

8. 关于电学和磁学的相关知识，下列说法错误的是

A. 电路中只要有电荷定向移动，就一定会形成电流
B. 若家庭电路中的空气开关跳闸，可能是由于发生了短路
C. 用电器的电功率越大，电流做功就越快，消耗的电能就越多
D. 发电机的工作原理是电磁感应现象，工作过程中将机械能转化为电能

9. 图中为关于电和磁的实验，下列叙述不正确的是

A. 图实验说明电流周围存在磁场
B. 图实验演示的是电动机的工作原理
C. 图实验说明磁场对电流有力的作用
D. 图实验演示的是异名磁极相互吸引

10. 新能源汽车被越来越多的家庭所接受，其核心部件之一是电动机，图中能说明电动机工作原理的是

A.  B.
C.  D.

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 电动机是根据______基本原理制成的，它的转动方向与______和______有关，而它的转动速度与______有关。
12. 为了保护环境，国家鼓励发展新能源汽车，新能源汽车的核心部件是电动机，它的原理是______在磁场中受力转动，工作时将______能转化为机械能。
13. 1820年，丹麦科学家______通过大量实验，证明了电流周围存在磁场；指南针“南极指南，北极指北”，由此可以推断，地磁南极在地理______极的附近；如图所示装置可以说明______选填“发电机”或“电动机”的工作原理。
14. 拆开实际的电动机后发现，它的内部主要由装有          的定子和嵌有          的转子组成。拆开模型电动机后发现，它的内部主要由          和          组成。可见，电动机最主要的两个部件是          和          。

三、作图题（本大题共1小题，共2.0分）

15. 请将下列元件的序号在图中对应的位置上标出来。

蹄形磁体，弧形铁片，支架，线圈，电刷，换向器，底座。

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

16. 图甲是小明安装好的直流电动机模型主要部件见文字说明。
    
    图甲中A部件的名称是______。此部件作用是：当线圈______选填“未到”、“转到”或“转过”平衡位置时能自动改变线圈中的电流方向，使线圈连续转动。
    小明将图甲电动机正确连入图乙电路，闭合开关后发现线圈不转。他首先应进行的操作是______；操作后线圈还不转，小明又轻拨线圈，线圈转动，说明拨线圈前不转的原因是______。
    线圈正常转动后，小明滑动变阻器的滑片，发现线圈转速发生变化，这说明线圈转速的大小与______大小有关。
    小明在电动机模型的转抽上固定扇叶，并与小灯泡连接，如图丙。当扇叶转速较小时，观察到小灯泡的亮度______选填“忽明忽暗”或“不变”。
17. 同学们在制作电动机模型时，把一段粗漆包线烧成约的矩形线圈，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，线圈就会不停的转下去。
    在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是______填选项“A”或“B”。
    A.两端全刮掉     一端全部刮掉，另一端只刮半周
    线圈在转动过程中______能转化为______能。
    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______。

五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）

18. 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？

19. 电动汽车具有低噪音、环保、节能等优点，现如今正逐步取代传统燃油汽车，结合我们所学的物理知识，请回答下列问题：
    燃油汽车内燃机的哪个冲程为汽车提供动力？
    电动机的原理是什么？
    电动汽车行驶时将电能转化为哪种形式的能量？
    
    
    
    
    
    
     

六、综合题（本大题共1小题，共10.0分）

20. 如图所示的电动剃须刀，闭合开关时，指示灯亮，同时刀头转动；对调电池两极重新安装，再闭合开关，发现指示灯不亮，而刀头反向转动，由此可以判断：
    指示灯与电动机在电路中是串联还是并联？
    指示灯不亮是因为发光二极管具有什么特性？
    电动机的工作原理是什么？
     

答案和解析

1.【答案】B
 

【解析】解：电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，
A、电炉是利用电流的热效应工作的，故A不符合题意；
B、电风扇是利用通电线圈在磁场中受力转动，故B符号题意；
C、电饭煲是利用电流的热效应工作的，故C不符合题意；
D、电铃是利用电流的磁效应工作的，故D不符合题意。
故选：B。
解决本题应掌握：常用家电的工作原理，电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。
本题考查家电的工作原理，在生活中应注意掌握。
 

2.【答案】C
 

【解析】解：电动机与热机相比，电动机具有构造简单、制造便宜、占地较小、操作方便、效率高、无污染等优点，因此在日常的生活和生产中应用十分广泛。因此，A、B、D中的优点都是电动机所具备的。只有选项C效率较低，是不合实际的。
故选：C。
要解决此题，需要掌握电动机工作过程中的能量转化情况；
知道热机在工作时很容易造成大气污染和噪声污染，而电动机与它相比无污染。使用热机时，由于燃烧燃料产生大量的燃气，所以不但会造成大气污染，并且燃气带走大量的热。所以热机的效率低。
本题考查了热机与电动机的优缺点。现在由于热机的大量使用，大气污染严重，而电动机的效率高、污染小。此题与生活实际相联系，具有实际的意义。
 

3.【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。  

4.【答案】D
 

【解析】解：A、宽大的车座，可以在压力一定时，增大受力面积来减小人对车的压强，但不能减小压力，故A错误；
B、自行车的车把在使用时，动力臂大于阻力臂，所以车把是一个省力杠杆，故B错误；
C、给电池充电的过程中，是将电能转化为化学能的过程，故C错误；
D、助力车电机的工作原理是利用通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能，故D正确。
故选：D。
在压力一定时，增大受力面积可以减小压强；
根据动力臂和阻力臂的大小关系分析车把是一个什么样的杠杆；
电池在放电过程中，化学能转化成电能，而在充电过程中，将电能转化为化学能；
电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受力转动。
本题通过电动助力车考查了减小压强的方法、杠杆类型的判断、电池能量的转化、电动机的原理等的掌握，有一定综合性。
 

5.【答案】A
 

【解析】解：
AC、将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，线圈由于具有惯性能持续的转动下去，故C错误，A正确；
B、实验中需要用支架连接线圈和电源，是用导体制成的，故B错误；
D、电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，故D错误。
故选：A。
直流电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力转动；
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。
本题考查了对磁场对电流的作用的掌握情况，需要掌握相应实验的原理和规律。
 

6.【答案】D
 

【解析】解：A、生活用水是导体，用湿布擦带电的插座容易发生触电事故，故A错误；
B、磁场是真实存在的，但磁感线是为了描述磁场分布而引入的，不是真实存在的，故B错误；
C、电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，发电机的原理是电磁感应，故C错误；
D、验电器的原理是同种电荷相互排斥，故D正确。
故选：D。
生活用水是导体，弄湿用电器时容易发生触电事故；
磁场是真实存在的，而磁感线不是真实存在的；
电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，发电机的原理是电磁感应；
验电器是根据同种电荷相互排斥的原理制成的。
本题综合考查了安全用电常识、磁现象、电动机的原理、验电器的原理等，属电学基础知识，难度不大。
 

7.【答案】B
 

【解析】解：A、此图是奥斯特实验，电流周围有磁场，不符合题意；
B、此图是验证通电导体在磁场中受力运动的实验，也就是验证电动机工作原理的实验，故B符合题意；
C、发电机原理图，应用电磁感应现象，故C不符合题意；
D、此图是电磁感应的原理图，是磁生电，故D不符合题意；
故选：B。
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力运动的原理制成的。
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，因此解题时观察图形中有无电源是此题的解题关键。
 

8.【答案】C
 

【解析】解：A、正负电荷的定向移动都可以形成电流，故A正确；
B、短路和用电器总功率过大，都会引起空气开关跳闸；所以，家庭电路中的空气开关跳闸，可能是电路中某处发生了短路，故B正确；
C、根据公式可知，电流做功多少，与电功率大小和通电时间有关，所以电功率大的用电器消耗的电能不一定就越多，故C错误；
D、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，发电机工作过程中将机械能转化为电能，故D正确。
故选：C。
电荷的定向移动形成电流，正电荷的定向移动方向是电流的方向；
短路和用电器总功率过大，会引起空气开关跳闸；
电功率是电功与做功时间的比，反映了电流做功的快慢程度；
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。
本题考查的都是电学的基础知识，涉及的内容比较多，但难度不大，平时要注意多积累。
 

9.【答案】B
 

【解析】解：
A、该装置是奥斯特实验，演示的是电流的磁效应，说明电流周围存在磁场，故A正确；
B、该装置中线圈切割磁感线能产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故B错误；
C、该实验装置有电源，导体通电后在磁场中运动，说明磁场对电流有力的作用，直流电动机是依据此原理制成的，故C正确；
D、图丁实验演示的是异名磁极相互吸引，故D正确。
故选：B。
通电直导线周围存在磁场；
发电机原理图描述了线圈给外界的用电器供电；电动机原理图描述了电源给线圈供电；
电磁感应现象装置图没有电池；磁场对电流的作用装置图有电池；
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
教材中的重要实验装置图要采用对比记忆的方法认真识记，包括实验装置的名称、说明的原理、重要的应用等。
 

10.【答案】B
 

【解析】解：A、图为通电螺线管的原理图，是根据电流的磁效应制成的，故A不符合题意；
B、当闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故B符合题意；
C、图中是奥斯特实验的装置图，说明了通电导体周围存在磁场，故C不符合题意；
D、图中没有电源，当导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针会发生偏转，说明会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故D不符合题意。
故选：B。
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。
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，因此解题时观察图形中有无电源是此题的解题关键。
 

11.【答案】通电线圈在磁场中受力转动的  电流方向  磁场方向  电流大小
 

【解析】解：
电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的；它的转动方向与电流方向和磁场方向有关；
若使通入直流电动机的电流增大，它的转动速度将增大。
故答案为：通电线圈在磁场中受力转动的；电流方向；磁场方向；电流大小。
电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，其转动速度与电流大小和磁场强弱有关；电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关。
知道电动机转动方向与电流方向、磁场方向的关系以及影响电动机转动速度的因素是本题的解题关键。
 

12.【答案】通电线圈  电
 

【解析】解：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。
故答案为：通电线圈；电。
直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，它是一种将电能转化为机械能的机器。
本题考查了电动机的原理以及电动机工作时的能量转化，属于基础知识的考查。
 

13.【答案】奥斯特  北  电动机
 

【解析】解：1820年，丹麦物理学家奥斯特做实验时偶然发现，当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转。由此说明了通电导体周围存在磁场，在世界上第一个发现了电与磁之间的联系；
磁体周围存在着磁场，地球也是一个磁体，周围有地磁场；根据异名磁极互相吸引可知，地磁场的南极在地理的北极附近；
图中有电源，是给导体通电，导体在磁场中受力运动，电动机就是根据这一原理制成的。
故答案为：奥斯特；北；电动机。
通电导线的周围存在磁场；地球是一个巨大的磁场，周围存在着地磁场；
图中研究的是通电导体在磁场中会受力运动，电动机就是根据这一原理制成的。
本题考查了奥斯特实验、地磁场、电动机的工作原理，属于基础题。
 

14.【答案】电磁铁 

线圈 

磁体 

线圈 

定子

转子

【解析】解：拆开实际的电动机后发现，它的内部主要由装有电磁铁的定子和嵌有线圈的转子组成。拆开模型电动机后发现，它的内部主要由磁体和线圈组成。因为电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的，所以电动机最主要的两个部件是定子和转子。
 

15.【答案】
 

【解析】

【分析】本题考查直流电动机的构造，难度不大。
关键是掌握直流电动机的结构及各部件的作用。

【解答】根据直流电动机的构造及各部件的作用回答。
如图所示：。  

16.【答案】换向器  转过  移动滑片观察线圈是否转动  线圈恰好处于平衡位置  电流  忽明忽暗
 

【解析】解：要使线圈不停的运动下去，电动机要安装换向器，换向器的作用是当线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向。
电动机不转动的原因可能是滑动变阻器处于最大阻值处，电路中电流最小，或线圈处于平衡位置，首先移动滑动变阻器的滑片检查是否电流太小，不是电流太小，看看是否线圈处于平衡位置，拨动线圈，线圈转动说明线圈处于平衡位置。
滑动变阻器的滑片，滑动变阻器连入电路的电阻发生变化，电流发生变化，导致线圈速度变化，说明线圈转速跟电流大小有关。
小明在电动机模型的转抽上固定扇叶，转动小风扇时，小风扇和电动机模型组成了一个发电机，发电机发出交流电，所以小灯泡忽明忽暗，如果小风扇转速特别快时，这种明暗变化就不明显了。
故答案为：换向器；转过；移动滑片观察线圈是否转动；线圈恰好处于平衡位置  电流；忽明忽暗。
换向器的作用：当线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向；
电动机不转动的原因有以下几种情况：启动前线圈刚好处于平衡位置；线圈中的电流太小或磁场太弱；
电动机的转速跟电流大小、磁场强弱和线圈的长度有关。
小风扇和线圈组成了一个发电机，发电机发的电流不断改变电流方向。
本题综合考查了电动机的原理、换向器的作用、受力方向与电流方向和磁场方向之间的关系，以及对电动机出现故障情况的分析和解决，考查了学生利用基础知识进行分析问题、解决问题的能力，是一道好题
 

17.【答案】；
电；机械；
电源电压较低或“磁场太弱”，或“开始线圈处在平衡位置”
 

【解析】解：在实验中影响线圈的转向的因素有电流的方向和磁场的方向，则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。故选B。
根据电动机的原理知，能转动的原因是通电线圈在磁场中受磁力的作用而转动，线圈在转动过程中消耗电能转化为机械能。
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：；电；机械；电源电压较低、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置。
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。
线圈在转动过程中机电转化为机械能。
线圈不转动的原因可能是无电流、磁场太弱、开始线圈处在平衡位置。
本题考查了简易电动机的转动原因及改变转向的方法。
 

18.【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。
 

19.【答案】答：燃油汽车内燃机的做功冲程为汽车提供动力；
电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用；
电动汽车在行驶时将电能转化为机械能。
 

【解析】内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，做功冲程为汽车提供动力；
电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用；
电动汽车在行驶时，消耗了电能，获得了机械能。
本题考查了对内燃机四个冲程的了解、电动汽车的工作原理以及能量转化，难度不大。
 

20.【答案】答：闭合开关时，灯亮、电动机转动；对调电池两极后，指示灯不亮，电动机转动，这说明指示灯和电动机都能各自独立工作，在电路中是并联的；
闭合开关时，指示灯亮，对调电池两极，电流的方向发生了变化，开关闭合后指示灯不发光，这现象说明：发光二极管具有单向导电性。
电动机通电后能够运转，其原理是通电导体在磁场中的受到力的作用。
 

【解析】并联电路各用电器能独立工作；
二极管具有单向导电的性质；
通电导体在磁场中受力的作用。
此题主要考查了磁场对电流的作用，要掌握通电导体的受力方向与磁场方向和电流方向有关。以及并联电路的特点，同时要掌握直流电动机的构造及工作原理，