17.1 关于电动机转动的猜想 ----2024-2025学年沪粤版物理九年级下学期

2024—2025学年九年级下册物理沪粤版17.1 关于电动机转动的猜想 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，对于图中所描述的物理过程，下列分析正确的是（    ） A．图甲玻璃筒内空气被压缩时，空气内能增大，与四冲程汽油机的压缩冲程原理相同 B．图乙电风扇吹风是将机械能转化为电能 C．图丙两个底部光滑的铅柱紧压结合在一起说明分子间没有斥力 D．图丁是柴油机的做功冲程，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大 2．电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动公交车等已广泛应用于现代生活中，它们都是利用电动机来工作的，电动机工作过程中能量转化情况主要是（　　） A．电能转化成热能 B．电能转化成机械能 C．机械能转化成电能 D．太阳能转化成机械能 3．关于下列四个现象说法中正确的是 A．磁悬浮列车能够悬浮是利用了通电导体在磁场中受力运动的原理 B．电动机在工作时，主要的能量转化是将电能转化为机械能 C．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的 D．地磁场的磁感线是真实存在的 4．比亚迪汽车的绿色理念，得到越来越多志同道合的客户、同行、乃至国家的认同。下列辛高攀同学关于比亚迪汽车的说法符合实际的是（　　） A．比亚迪汽车的内燃机启动不需要外力 B．比亚迪汽车的显示屏上可以通过触摸来操作，其触摸屏在触摸时相当于电路的开关 C．比亚迪汽车在充电桩上充电时，该汽车的电池相当于电路的电源 D．比亚迪汽车的左转向的前后两盏灯是同亮同灭，所以它们的连接方式是串联的 5．下列所给的用电器中用到电动机的电器是 A．电炉 B．电风扇 C．日光灯 D．电热水器 6．如图为直流电动机的基本构造示意图，闭合开关线圈沿顺时针转动，现要线圈沿逆时针转动，下列方法中可行的是（　　） A．将电源正负极对调下 B．增加电源电压 C．换用磁性更强的磁铁 D．对换磁极同时改变电流方向 7．如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮去上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是N极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，以下说法错误的是（　　） A．若只将电源的正负极接线互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向相同 B．ab和cd边受到磁场的作用力时，作用力的方向一定相反 C．线圈转动过程中没有利用到惯性 D．线圈中电流时有时无 8．下列有关热机的说法正确的是（　　） A．内燃机的冷却液需要使用比热容较大的液体 B．内燃机的做功冲程是机械能转化为内能的过程 C．内燃机主要是通过热传递改变物体的内能 D．家用洗衣机利用热机工作 9．手机是常用的通信工具，当来电话时，可以用振动来提示人们．振动原理很简单：让一个微型电动机带动轴上的叶片转动后，电动机就跟着振动起来了，从而带动手机振动起来．结合实际生活中转动物体的运动情况，请你猜想：手机中叶片的形状最有可能是图中的 A． B． C． D． 10．黄岛地铁一号线已全线开通，青岛市地铁网络正逐步完善，我们的交通出行也将更加便捷，下列说法正确的是（　　） A．地铁通过电动机驱动，将机械能转化为电能 B．地铁站内照明灯可以同时打开或关闭，所以他们是串联的 C．地铁站内扶梯上的扶手是橡胶制品，属于绝缘体 D．地铁站内通过刷卡过闸进站，是利用了电流的热效应 11．如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，则下列分析不正确的是（　　） A．旋转钥匙相当于闭合开关 B．电磁铁是利用电流的磁效应来工作的 C．电磁铁通电后电磁铁的上端为N极 D．电动机工作时将机械能转化为电能 12．要想使一台直流电动机的转速增大一些,下列方法中不可能达到目的是 A．增大线圈中的电流 B．更换电源,用电压较高的直流电源 C．再增加一个磁体,使该磁体产生的磁场与原有的磁场方向一致 D．将磁体的磁极对调一下 13．如图所示，小明用漆包线绕成线圈ABCD，将线圈一端的漆全部刮去，另一端刮去一半放入磁场，做成电动机模型．连接干电池后（　　） A．线圈持续来回摆动 B．线圈沿固定方向持续转动 C．AB边中电流方向交替变化 D．CD边始终受到磁场力作用，且是动力 14．电动自行车以其快速、安全、环保等特点迅速风靡大街小巷，电动自行车运动过程中所发生的能量变化是（　　） A．电能转化为机械能 B．化学能转化为机械能 C．化学能转化为电能，再转化为机械能 D．电能转化为化学能 15．下列有关能量的说法中，不正确的是（    ） A．电动机工作的过程是将电能转化为机械能的过程 B．高空跳伞运动员匀速下落的过程中，机械能变小 C．摩擦生热的过程中机械能转化为内能 D．匀速飞行的加油机给飞机加油的过程中，加油机动能不变 二、填空题 16．磁场对通电导体具有 的作用，其方向与 和 有关；如图是电动机在工作示意图，由于磁场对通电导体有 作用，所以线圈会转动，当线圈转至平衡位置时，两个电刷跟两个半环间的绝缘部分接触，线圈中无电流通过，因此，线圈不受力的作用，但线圈由于 会继续转动，从而越过平衡位置；因 的作用从而改变线圈中的电流方向，保证线圈连续转动；电动机工作过程是 能转化成 能．   17．平衡车运动被医学界称为“益智运动”，该运动使人的身体处于活跃轻松的状态，促使小脑的发育从而促进大脑发达，提高智力。平衡车运动融惊、险、奇、巧、美于一体，丰富了人们的生活。如图所示，长发飘飘的女孩骑平衡车匀速直线运动时，以平衡车为参照物，路边的树木是 的（选填“运动”或“静止”）；春夏季节在街头骑行时，她能闻到阵阵花香是因为 运动；平衡车行驶时的能量转化是 。 18．在“让电动机转动起来”的实验活动中，有下面几个步骤： A ．画出电动机、开关、滑动变阻器、电源串联连接的电路图，按电路图连接好实物电路； B ．把电源两极对调，改变线圈中的电流方向，观察线圈的转动方向； C ．闭合开关，观察线圈的转动方向； D ．利用滑动变阻器改变线圈中的电流大小，观察线圈转速的变化； E ．再把磁体两极对调，改变磁感线方向，观察线圈的转动方向． 将其按实验操作的合理顺序排列起来： ． 19．如图所示，线圈abcd位于磁场中，当K与1接通时，ab段导线中电流方向为 （选填“a→b”或“b→a”），ab段导线受磁场力F1的方向竖直向上，当K改为与2接通时，ab段导线受磁场力方向 。 三、计算题 20．2023年12月8日，济南至郑州高速铁路全线贯通运营，线路全长407km，小龙和父母一起从济南出发乘高铁去参观河南博物院，他们所乘坐的G311次列车的运行时刻表如下表所示。参观过程中（如图所示）产生了浓厚兴趣，经导游讲解小龙了解到妇好鸮尊通高46.3cm，质量为16kg，g取10N/kg。 站序 站名 到站时间 出发时间 停留时间 01 济南西 07∶30 07∶30 —— 02 聊城西 08∶02 08∶04 2分钟 03 濮阳东 08∶30 08∶32 2分钟 04 郑州东 09∶24 09∶27 3分钟 （1）高铁列车车厢下部安置有多组电动机，列车在行驶过程中将 能转化为 能； （2）G311次列车从济南西到郑州东的平均速度是多少？（计算结果保留一位小数） （3）若青铜的密度为8×103kg/m3，那么妇好鸮尊的体积为多少m3？ （4）妇好鸮尊放在水平展台上，小龙目测妇好鸮尊与展台接触的总面积约为40cm2，妇好鸮尊对水平展台的压强约为多大？ 21．某一用直流电动机提升重物的装置如图所示，重物的质量m=50kg，电路的电压U=110V，不计各处摩擦。当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I=5A，整个过程历时10s，R为电动机线圈的内阻。（g=10N/kg） （1）请推导：； （2）求电动机线圈的电阻R； （3）求该电动机的工作效率。 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 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B B B B A C A B C 题号 11 12 13 14 15 答案 D D B C D 1．A 【详解】A．图中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气的内能增加，温度升高，机械能转化为内能，与压缩冲程的原理是相同的，故A正确； B．电风扇工作时将电能转化为机械能，故B错误； C．图丙两个底部光滑的铅柱紧压结合在一起只能说明分子之间存在相互作用的引力，并不能说明分子间没有斥力，故C错误； D．图中汽缸顶部有个火花塞，是汽油机，气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气体的内能减小，故D错误。 故选A。 2．B 【详解】电动机工作过程中，消耗了电能，将其转化为机械能，故只有B正确． 3．B 【分析】（1）同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引； （2）电动机工作时，消耗电能，产生机械能； （3）磁场是有方向的，人们规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向； （4）磁体周围存在着磁场；磁感线是为了描述磁场的性质而引入的，是不存在的． 【详解】A、磁悬浮列车能够悬浮是利用了同名磁极相互排斥的特点，故A错误； B、电动机在工作时是将电能转化为机械能，故B正确； C、磁场中某点的磁场方向是一定的，可以由放在该点的小磁针来判断，但不是由小磁针决定的，故C错误； D、磁体周围存在着磁场，为了形象描述磁场而引入了磁感线的概念，磁感线是不存在的，故D错误． 故选B． 4．B 【详解】A．比亚迪汽车的内燃机启动需要外力，通常是利用电动机启动内燃机，故A不符合题意； B．触摸屏在触摸时可以打开不同的功能、应用，相当于电路的开关，故B符合题意； C．消耗电能的装置叫用电器。比亚迪汽车在充电桩上充电时，将电能转化为化学能，此时汽车的电池相当于电路的用电器，故C不符合题意； D．比亚迪汽车的左转向的前后两盏灯是同亮同灭，但当一个灯损坏时，另一个灯会继续发光，即两灯互不影响，所以它们的连接方式是并联的，故D不符合题意。 故选B。 5．B 【分析】电动机将电能转化为机械能，电炉和电热水器将电能转化为内能，日光灯是将电能转化为光能和内能． 【详解】在各电器中，使用了电动机将电能转化为机械能的电器是电风扇； 电炉和电热水器利用了电流的热效应，将电能转化为内能；日光灯将电能转化为光和热，所以它们都没用到电动机．故ACD不合题意，B符合题意． 故选B． 【点睛】解决本题的关键是通过用电器是否将电能转化为机械能来判断． 6．A 【详解】A．闭合开关线圈沿顺时针转动，现要线圈沿逆时针转动，就要改变线圈的受力方向，即改变电流方向或改变磁场方向。将电源正负极对调，就可以改变电流方向，故A符合题意； B．增加电源电压，只能增大电流改变线圈的转速，而不能改变转动方向，故B不合题意； C．换用磁性更强的磁铁，只能改变线圈的转速，而不能改变线圈的转动方向，故C不合题意； D．对调磁极同时改变电流方向，那么线圈的受力方向与原来相同，故D不合题意。 故选A。 7．C 【详解】通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关，只改变电流方向或者只改变磁场方向，通电导体受到的力方向与原来相反。 A．若只将电源的正负极互换，则电流的方向发生改变，磁极的方向也发生了改变，则受到的磁场力的方向不改变，线圈转动方向会与原来的转动方向相同；故A正确，不符合题意； B．磁场方向相同，ab和cd两边的电流方向相反，所以受到磁场的作用力方向相反，故B正确，不符合题意； CD．转动轴的一端只刮去半周绝缘皮，当带有绝缘皮的半周与支架接触时，此时电路中是没有电流通过的线圈，此时并不受到力的作用，此时的转动是利用惯性来完成的，故D正确，不符合题意，C错误，符合题意。 故选C。 8．A 【详解】A．内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质，一般用水，是因为水的比热容大，在同等情况可，可以吸收更多的热量，故A正确； B．内燃机的做功冲程是内能转化为机械能的过程，故B错误； C．内燃机主要是通过做功改变物体的内能，压缩冲程中对混合气体做功、做功冲程中燃气对活塞做功，故C错误； D．家用洗衣机是利用电动机工作的，故D错误。 故选A。 9．B 【详解】由图知，只有B是不平衡的，电动机带动它高速转动时，才会产生振动．故B正确． 故选B. 10．C 【详解】A．地铁通过电动机驱动，将电能转化为机械能，故A错误； B．地铁站内照明灯一个坏了，不影响其他的灯的使用，故是并联，故B错误； C．橡胶制品不导电，属于绝缘体，故C正确； D．地铁站内通过刷卡过闸进站，是利用了电流的磁效应，故D错误。 故选C。 11．D 【详解】A．将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，汽车启动，所以旋转钥匙相当于闭合开关，故A正确，不符合题意； B．电磁铁中通过电流时会产生磁性，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故B正确，不符合题意； C．电流从电磁铁的上端流入，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的上端为螺线管的N极，故C正确，不符合题意； D．电动机工作时主要将电能转化为机械能，故D错误，符合题意。 故选D。 12．D 【详解】直流电动机的转速和磁场的强弱以及电流的强弱有关； A、增大线圈中通过的电流后，线圈受力将增大，线圈转动的速度将变大，故A不符合题意； B、更换电源，用电压较高的直流电源，增大电压后也可增大线圈中的电流，从而增大线圈受力，线圈转动的速度将变大，故B不符合题意； C、再增加一个磁体，使该磁体产生的磁场与原有的磁场方向一致，使原磁性更强，可以增大线圈受力，线圈转动的速度将变大，故C不符合题意； D、对调磁极，磁场的方向改变，线圈受力方向相反，不会改变线圈受力的大小，线圈转动的速度将不变，故D符合题意． 故选D． 13．B 【详解】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，若不改变电流的反向，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；而真正的直流电动机工作时，为了让线圈持续的转动下去，即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向，即改变线圈所受力的反向，使线圈持续的转动下去。 AB、线圈沿固定方向持续转动，故A不符合题意，B符合题意； C、据上面的分析可知，AB边中电流方向是不变的，故C不符合题意； D、据上面的分析可知，CD边只有半圈受到磁场力作用，故D不符合题意。 故选B。 14．C 【详解】电动自行车在行驶过程中由蓄电池供电，蓄电池供电时将化学能转化为电能，电动机将电能转化为自行车的动能（机械能）。 故选C。 15．D 【详解】A．电动机工作时消耗电能，将电能转化为机械能，故A正确，不符合题意； B．在跳伞运动员匀速下落过程，重力势能减小，动能不变，内能增加；故此过程中机械能变小，故B正确，不符合题意； C．物体在摩擦生热的过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，故C正确，不符合题意； D．匀速飞行的加油机给飞机加油的过程中，质量减少，速度不变，加油机动能减少，故D错误，符合题意。 故选D。 16． 力 磁场方向 电流方向 力 惯性 换向器 电 机械 【详解】(1)磁场对通电导体具有力的作用，其方向与磁场方向和电流方向有关；(2)电动机在工作时，由于磁场对通电导体有力作用，所以线圈会转动，当线圈转至平衡位置时，两个电刷跟两个半环间的绝缘部分接触，线圈中无电流通过，因此，线圈不受力的作用，但线圈由于惯性会继续转动，从而越过平衡位置；(3)电路中的两个铜半环的电刷组成了换向器，因换向器的作用从而改变线圈中的电流方向，保证线圈连续转动；(4)电动机工作过程是电能转化成机械能． 【点睛】磁场对通电导体具有力的作用，其方向与磁场方向和电流方向有关，据此制成了电动机，在工作过程中，将电能转化为机械能．结合电动机的工作过程可逐一做出解答． 17． 运动 分子在永不停息地做无规则 电能转化为机械能 【详解】[1]平衡车匀速直线运动时，路边的树木与平衡车之间的位置不断发生变化，即以平衡车为参照物，路边的树木是运动的。 [2]春夏季节在街头骑行时，能闻到阵阵花香，是花的芳香分子扩散到空气中，是扩散现象，表明分子在永不停息地做无规则。 [3]平衡车行驶时，平衡车的电动机主要将电能转化为机械能。 18．ACBED 【详解】在“让电动机转动起来”的实验活动中，主要步骤为：①画出把电动机、开关、滑动变阻器、电源串联起来的电路图，并用导线连接好电路；②闭合开关，观察线圈的转动方向；③把电源两极对调，改变线圈中电流方向，观察线圈转动方向；④再把磁铁两极对调，改变磁感线方向，观察线圈的转动方向；⑤利用滑动变阻器改变线圈中的电流大小，观察线圈转速的变化．故合理顺序为：ACBED． 【点睛】电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动；电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关，据此分析可得出实验的合理顺序． 19． a到b 竖直向下 【详解】[1]电路中电流方向从电源正极流向负极，根据图可知，ab段导线中电流方向为a到b。 [2]通电导线在磁场中受力的方向和电流的方向有关，当K改为与2接通时，ab段导线中电流方向和原来相反，所以所受力的方向也和原来相反，故受磁力的方向竖直向下。 20． 电 机械 214.2km/h 2×10-3m3 4×104Pa 【详解】（1）[1][2]高铁动车组装有牵引电动机，铁列车运行时电动机将电能转化为机械能。 （2）[3]G311次列车从济南西到郑州东的时间为 t＝09∶24﹣07∶30＝1h54min＝1.9h G311次列车从济南西到郑州东的平均速度是 （3）[4]妇好鸮尊的体积为 （4）[5]妇好鸮尊对水平展台的压强约为 21．（1）见解析；（2）电动机线圈的电阻R为；（3）电动机的工作效率为81.8% 【详解】解：（1）电动机将电能转化为机械能和内能，则有 即 则 解得 （2）电动机线圈的电阻R 解得 （3）电动机工作效率 答：（1）电动机将电能转化为机械能和内能，则有，详见解析； （2）电动机的电阻为； （3）电动机工作效率为81.8%。 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 $$