第十七章 电动机与发电机 同步训练 2024-2025学年教科版物理九年级上册

第八章 电磁相互作用及应用 同步训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．近年来，新能源汽车发展迅速，电动车的核心部件为电动机下图中能说明电动机工作原理的是（    ） A． B． C． D． 2．在科学晚会上，小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目，其原理如图所示：甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路，用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动，对于这个过程，下列说法正确的是（　　） A．甲线圈相当于用电器，乙线圈相当于电源 B．推动甲线圈摆动时电能转化为机械能 C．乙线圈随之摆动时机械能转化为电能 D．乙线圈摆动是因为通电导线在磁场中受力 3．如图所示的四个装置，说法正确的是（　　） A．闭合开关，小磁针的N极指向右侧 B．可用来演示电磁感应现象 C．温度计示数达到90℃时，绿灯亮 D．可用来研究电动机工作的原理 4．直流电动机中换向器的作用是（    ） A．当线圈在磁场内转动时，每转动一周，换向器改变一次线圈中的电流方向 B．当线圈在磁场中转动时，换向器可随时改变线圈中的电流方向 C．每当线圈刚转过平衡位置时，换向器就能自动改变线圈中的电流方向 D．没有换向器，直流电动机也可以工作 5．如图所示四个装置，下列有关说法正确的是（　　） A．图甲所示与电动机工作原理相同 B．图乙中的电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的 C．图丙所示与发电机工作原理相同 D．图丁中小磁针发生偏转，这是电磁感应现象 6．如图，能使电流表指针发生偏转的是 A．导体棒ab向上运动 B．导体棒ab向下运动 C．导体不动，磁铁向上运动                                     D．导体棒ab向左运动 二、填空题 7．通电直导线在磁场中受到磁场力的方向可以用左手定则来判断：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿过掌心，并使四指指向电流的方向，这时大拇指所指的方向就是通电直导线所受磁场力的方向，如图甲所示。请你判断：图乙中的线圈是 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动的。 8．如图所示，闭合开关，向右移动ab，cd也会随之向右运动，则导体棒ab相当于 （选填“电源”或“用电器”），若将导体棒cd竖直向上运动，则导体棒ab （选填“静止”“向右运动”或“向左运动”）。 9．利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”。 (1)应在从M、N之间接入 （选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），装置中的导体棒应选用轻质的 （选填“铁棒”或“铝棒’）； (2)如图乙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的，通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，则ab段导线所受磁场力的方向是 。 10．如图所示，小华运用电磁感应技术进行智能手机无线充电，其主要工作原理是：当电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈产生 （填物质名词，下同），带有金属线圈的智能手机靠近这种物质就能产生 。 11．电风扇通电后扇叶转动，此过程中 能转化为动能．拔下插头，在插头处接发光二极管，用手旋转电风扇叶片，发光二极管发光，这是 现象，人们利用这一原理制成了 （填“电动机”或“发电机”） 三、简答题 12．如图所示，中国科技馆有一个“电磁感应摆”，甲、乙两线圈分别被悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，两线圈通过导线连接在一起并构成一个闭合的回路，用手使甲线圈在磁场中摆动时，乙线圈也会随之摆动起来。请回答下列问题。 （1）甲线圈和乙线圈的工作原理分别是什么？ （2）请分析甲、乙两线圈的能量转化情况。 13．手摇发电机发出的电点燃小灯泡时，小灯泡是一闪一闪发光的，当用较快的速度摇动发电机时，小灯泡的亮度也随着增加，这些现象说明了什么？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 答案 A D A C B D 1．A 【详解】A．图示中，通电螺线管在磁场中受到力的作用而运动，是电动机的工作原理，故A符合题意； B．图示中，线圈作切割磁感线运动时，产生感应电流，是发电机的工作原理，故B不符合题意； C．图示中，匝数不同的通电螺线管串联在电路中，吸引大头针的数目不同，探究螺线管磁性强弱的因素，故C不符合题意； D．图示中，闭合电路的部分导体在磁场中作切割磁感线运动，产生感应电流，发电机的工作原理，故D不符合题意。 故选A。 2．D 【详解】A．由题意知，甲线圈摆动的过程做切割磁感线运动，闭合的回路中有感应电流产生，相当于电源；乙线圈摆动的原理是通电导体在磁场中受力，相当于用电器，故A错误； B．推动甲线圈摆动时，是把机械能转化为电能，故B错误； C．乙线圈随之摆动时把电能转化为机械能；故C错误； D．乙线圈相当于电动机，乙线圈摆动的原理是通电导体在磁场中受力。故D正确。 故选D。 3．A 【详解】A．由图得，电流从螺线管左端流入，根据右手螺旋定则判断，螺旋管的右端为N极，左端为S极。磁极间的相互作用：异名磁极相互吸引，所以与S极靠近的是小磁针的N极，N极指向右则，故A正确； B．图为奥斯特实验，说明通电导体的周围存在磁场，是电流的磁效应，故B错误； C．温度计示数达到90℃时，左边电路连通，电磁铁把衔铁吸引下来，右边电路的红灯接入电路中，红灯亮，故C错误； D．图中没有电源，开关闭合后，导体ab做切割磁感线运动会产生感应电流，是发电机的工作原理，故D错误。 故选A。 4．C 【详解】直流电动机的换向器的作用是当线圈刚好转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈不停的转动． 5．B 【详解】A．图甲实验装置中，导体在磁场中做切割磁感线的运动，从而产生感应电流，与发电机的工作原理相同，故A错误； B．图乙装置中，当左侧电路通电时，通电螺旋管中会产生磁场，将衔铁吸下，让电铃工作，这是利用电流的磁效应来工作的，故B正确； C．图丙装置中连接有电源，闭合开关后，通电导体在磁场中运动，说明磁场对通电导体有力的作用，与电动机的工作原理相同，故C错误； D．图丁中，通电导体附近的磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，故D错误。 故选B。 6．D 【分析】产生感应电流的条件，闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，会产生感应电流，由此可知产生电流的条件有两个，其一是电路是闭合的；其二是导体必须做切割磁感线运动． 【详解】从蹄形磁体的放置方式可以知道：磁感线的方向是竖直向下的，且电路闭合； A. 导体ab向上运动时，没有切割磁感线运动，不会产生感应电流，所以电流表指针不发生偏转，故该选项错误； B. 导体ab向下运动时，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，所以电流表指针不发生偏转，故该选项错误； C. 磁铁向上运动时，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，所以电流表指针不发生偏转，故该选项错误； D. 导体ab向左运动时，做切割磁感线运动，会产生感应电流，所以电流表指针发生偏转，故该选项正确． 故选D. 7．顺时针 【分析】根据左手定则来判断即可，让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是导线受的安培力的方向。 【详解】根据左手定则，伸开左手，使拇指与四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿过掌心，且四指指向电流的方向，则大拇指指向磁场力的方向，即线圈左侧受到的磁场力竖直向上，右侧受到的磁场力竖直向下，故线圈是顺时针转动的。 8． 电源 静止 【详解】[1]由图可知，闭合开关，将导体棒水平向右移动，此时闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故导体中会有感应电流产生，这是利用电磁感应现象的原理实现的，此时导体棒相当于电源。 [2]如果导体棒竖直向上运动，是沿着磁感线运动，没有切割磁感线，所以电路中不会产生感应电流，所以此时导体棒不会运动。 9．(1) 电源 铝棒 (2)竖直向上 【详解】（1）[1]因为本实验要观察的是磁场对通电导线的作用，所以应在M、N之间接入电源，使电路中有电流通过。 [2]探究磁场对电流作用时，因为磁体能够吸引磁性材料，因此通电导体不能为磁性材料，铁为磁性材料，故不能选择铁棒进行实验，所以装置中的导体棒应选铝棒。 （2）如图乙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的，即磁场方向是相同的。通电导体在磁场中受到力的作用，受力的方向跟磁场方向和导体中电流方向有关，ab导线中电流方向和cd导线中电流方向相反，通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，则ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上。 10． 磁场 电流 【详解】[1]根据通电导体周围存在磁场可知，当电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈产生磁场。 [2]闭合电路中的一部分导体在做切割磁感线运动时可以产生感应电流，故带有金属线圈的智能手机靠近这种物质就能产生电流。 11． 电 电磁感应 发电机 【详解】试题分析：电风扇通电后扇叶转动时，电能转化为机械能；用手旋转电风扇叶片，发光二极管发光，这是电磁感应现象，这一原理的应用是发电机，闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流． 考点：电磁感应 12．见解析 【详解】（1）用手使甲线圈摆动时，甲线圈做切割磁感线运动，产生感应电流，因两线圈构成一个闭合回路，乙线圈中有电流通过，乙线圈又置于蹄形磁铁产生的磁场中，受到磁场的作用而发生摆动。所以甲线圈的工作原理是电磁感应，乙线圈的工作原理是磁场对通电线圈产生力的作用。 （2）甲线圈在磁场中做切割磁感应线运动产生感应电流，此过程中机械能转化为电能；乙线圈在磁场中通电后受力运动，此过程中电能转化为机械能。 13．见解析 【详解】将金属框置于磁场区域A点（此时金属框刚好完全进入磁场区域），O点为弹簧的原长位置，金属框由A点松手后，在弹簧拉力作用下向左运动，金属框则有部分离开磁场区域，部分金属框在磁场中做切割磁感线的运动，从而产生感应电流，通电金属框在磁场中会受到磁力的作用，则金属框在弹簧的弹力、水平桌面的摩擦力和磁场力的作用下，向左运动到O点恰好静止。若仅将磁场方向改为垂直纸面向外，则产生的感应电流方向改变。此时磁场方向和感应电流方向都改变时，金属框受到的磁场力方向不变，受力情况与原先相同，金属框还能运动到O点恰好静止。 14．见解析 【详解】通过小灯泡的电流是由发电机的转动产生的．小灯泡一闪一闪发光，说明发电机发出的电流的大小是不断变化的；手摇电动机转速越大，小灯泡亮度增加，说明通过小灯泡的电流变大．即说明发电机发出的电流的变大．由此知道感应电流的大小与发电机的转速有关，转速越大，输出的电流也越大． 15．扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成．当线圈中通过随声音变化的电流时，据通电导线在磁场中受力的作用的原理知，通电线圈会在永久磁铁的磁场中受到变化的力的作用，即线圈所受力时而排斥，时而吸引，从而使得线圈振动，将电能转化为机械能，同时线圈的振动也会带动纸盆也来回振动，又将电信号转化成声信号，于是扬声器就发出了声音． 【详解】解答：扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成．当线圈中通过随声音变化的电流时，据通电导线在磁场中受力的作用的原理知，通电线圈会在永久磁铁的磁场中受到变化的力的作用，即线圈所受力时而排斥，时而吸引，从而使得线圈振动，将电能转化为机械能，同时线圈的振动也会带动纸盆也来回振动，又将电信号转化成声信号，于是扬声器就发出了声音． 点睛：（1）根据图示，由安培定则可以判断出通电线圈的N、S极，然后根据磁极间的相互作用规律，判断出线圈的运动方向．（2）线圈中电流反向时，通电线圈极性相反，然后判断线圈受力方向与运动方向．（3）线圈中的变化的电流产生变化的磁场，与磁体发生相互作用而带动纸盆运动而发声． 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$