14.6直流电动机- 2024-2025学年北师大版九年级全一册物理

2024—2025学年九年级物理北师大版14.6直流电动机 一、单选题 1．为了保证电动机朝一个方向转动，能自动完成这一任务的是(      ) A．继电器 B．电刷 C．变阻器 D．换向器 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．如图所示，下列关于电与磁的说法正确的是（　　） A．使用试电笔判断火线和零线时，手指要按住金属笔卡 B．用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器，两金属箔片均带正电而张开 C．开关闭合后，根据安培定则，可以判断出通电螺线管的左端为N极 D．法拉第制成的发电机，其原理是通电导线在磁场中受到力的作用 4．小明安装好的直流电动机模型，可接通电源，线圈中有电流时，电动机不转动，不可能造成这一现象的原因是（    ） A．线圈刚好在平衡位置 B．轴受到的摩擦力太大了 C．电源的正、负极接所反了 D．电源电压太大了 5．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 6．关于通电导线在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向之间的关系，下列说法中错误的是（    ） A．只改变导线中的电流方向，导线的受力方向也会发生改变 B．只改变磁场方向，导线的受力方向也改变 C．同时改变电流方向和磁场方向，导线的受力方向改变 D．同时改变电流方向和磁场方向，导线的受力方向不改变 7．安装一台直流电动机模型，接入电路后能正常转动，分别做如下调整，哪一种做法不可以改变电动机原来转动方向 A．调换直流电动机的磁铁极性 B．改变线圈中直流电的方向 C．调节滑动变阻器，改变电流的大小 D．调换电源的正、负极 8．关于下列四幅图的叙述，其中错误的是（　　） A．甲、乙两图中的小磁针都受到了磁场的作用 B．乙图的实验现象反映了电磁铁的工作原理 C．丙图的实验现象反映了电动机的工作原理 D．丙、丁两图的实验现象说明机械能和电能之间可以相互转化 9．图为新能源汽车号牌，号牌中的字母“D”表示纯电动汽车，这类汽车的动力装置是电动机，下图符合其工作原理的是（　　） A． B． C． D． 10．以下家用电器中利用电流热效应工作的是（　　） A．电饭锅 B．洗衣机 C．电冰箱 D．电风扇 11．在安装直流电动机模型的实验中，接好电路，合上开关后，发现电动机不转，若轻推一下线圈，电动机马上就转起来，刚开始时不转的原因可能是（　　） A．磁铁的磁性不强 B．通过线圈的电流太小了 C．电动机线圈平面恰好处在平衡位置 D．电刷与换向器之间的摩擦太大了 12．下列哪种电器是根据磁场对电流的作用制成的(    ) A．电磁铁 B．电动机 C．发电机 D．电磁继电器 13．下列家用电器中，主要利用“磁场对通电导体有力的作用”这一原理工作的是（　　） A．电风扇 B．电饭煲 C．微波炉 D．冰箱 14．如图所示，①②③④为探究物理规律的四个实验，abcd为物理规律的应用实例，箭头表示规律和应用的对应关系，其中对应关系正确的是（   ） A． B． C． D． 15．如图1，⊗表示导线中的电流方向垂直于纸面向里，F是磁场对通电导线的作用力。用Fab、Fcd、Fa'b'、Fc'd'分别表示图2、3中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a'b'、c'd'的作用力，则（　　） A．Fab竖直向上，Fcd竖直向下 B．Fab竖直向下，Fcd竖直向上 C．Fa'b'竖直向上，Fc'd'竖直向下 D．Fa'b'竖直向下，Fc'd'竖直向下 二、填空题 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。 17．小明买的一个太阳帽上装有一个微型电风扇，好奇的小明拆开电风扇一看，里面有一个小电动机，这个电动机工作时将 能转化为 能。 18．电磁炮是一种新型武器，电磁炮利用了通电导体在磁场中会受力运动的原理。图是它的原理图，其中B端是螺线管的 极，电磁炮发射过程的能量转化与我们学过的 机相同。 19．如图所示，当开关S闭合后，悬挂的小磁铁处于静止状态，若滑动变阻器的滑片P向右移动，则悬挂小磁铁的弹簧将会 （选填“伸长”或“缩短”）；电动摩托是现在人们常用的交通工具，电动摩托的动力来自电动摩托上的电动机；电动机工作时是把 能转化为机械能。 三、计算题 20．某直流电动机的铭牌上标有“220V 6.6kW”，电动机线圈的电阻为0.5Ω．     （1）电动机的工作原理是什么？     （2）该电动机正常工作1h，消耗多少J电能？电动机线圈产生多少热量？     （3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象． 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 《2025年2月17日初中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B A C C C C C D A 题号 11 12 13 14 15 答案 C B A B B 1．D 【详解】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，为了使线圈能持续的转动下去，在输入电流时利用换向器来改变线圈中的电流方向，从而改变它两边的受力方向，即促使线圈连续转动． 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．A 【详解】A．使用试电笔判断火线和零线时，手指要接触测电笔尾部的金属体或者笔卡，笔尖接触火线和零线，故A正确； B．毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，当它接触验电器时，两金属箔片均带负电，同种电荷互相排斥，则两金属箔片张开，故B错误； C．从图中可以看到，开关闭合后，电流从通电螺线管的左端流入，右端流出，根据安培定则，右手握住螺线管，让弯曲的四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极，由此可得知通电螺线管的右端为N极，故C错误； D．从图中可以看到，闭合开关，通电导体在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理，不是发电机，而发电机的原理是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会在导体中产生感应电流；故D错误。 故选A。 4．C 【详解】A．线圈刚好在平衡位置，相当于开路，接触不良，电路中没有电流，形不成通电导体，电动机不会转动，故A不符合题意； B．轴受到的摩擦力太大了，电动机可能不会转动，故B不符合题意； C．电源的正负极接反了，电动机会向相反方向转动，故C符合题意； D．电源电压太低，所以电流很小，磁场对其无法产生较大的动力，电动机始终无法工作，所以不会转动，故D不符合题意。 故选C。 5．C 【详解】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C效率较低； 6．C 【详解】AB.通电导线在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关系．当电流方向和磁场方向有一个改变时，通电导线的受力方向将会发生改变，故AB正确，不符合题意； CD.电流方向和磁场方向同时改变时，通电导线的受力方向将不发生变化，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意． 7．C 【详解】A、调换直流电动机的磁铁极性改变了磁场方向，电流方向不变，电动机转动方向发生改变．不符合题意；B、改变线圈中直流电的方向，磁场方向不变，电动机转动方向发生改变．不符合题意；C、调节滑动变阻器，改变电流的大小，磁场方向和电流方向都不变，不能改变电动机转动方向，符合题意；D、调换电源的正、负极，改变线圈中直流电的方向，磁场方向不变，电动机转动方向发生改变，不符合题意．故选C． 点睛：电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，而转动的方向和磁场方向、电流方向两个因素有关，改变其中一个因素，可以改变转动方向，同时改变其中两个因素，转动方向不变． 8．C 【详解】A．磁体和通电导体周围都存在磁场，甲、乙两图中的小磁针都受到了磁场的作用而发生偏转，故正确，不符合题意； B．乙图的实验现象说明通电导体周围存在磁场，是电磁铁的工作原理，故正确，不符合题意； C．丙图闭合导体的一部分切割磁感线产生感应电流，是发电机的基本原理，故错误，符合题意； D．丙图中闭合导体的一部分切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能，丁图中通电导体在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能，故正确，不符合题意。 故选C。 9．D 【详解】电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动，把电能转换成机械能： A．图示为电磁感应现象，是发电机的工作原理，故A不符合题意； B．图示说明通过的导体周围存在磁场，故B不符合题意； C．图示说明螺线管的磁性强弱影响因素，故C不符合题意； D．图示说明通电导体受到磁场力的作用，是电动机的工作原理，故D符合题意。 故选D。 10．A 【详解】A．电饭锅利用了电流热效应，把电能转化为内能，故A符合题意； BCD．洗衣机、电冰箱和电风扇都利用了磁场对电流的作用，主要把电能转化为机械能，一部分转化为内能，故BCD不符合题意； 故选A。 11．C 【分析】平衡位置是电动机的转子和定子形成了开路，导体中没有电流通过，磁场对其没有作用力，电动机不会转动．只要越过平衡位置后，产生电流，便可以转动了。 【详解】A．若是磁铁的磁性不强，即线圈所受的磁场力小于摩擦力，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故该选项不符合题意； B．若是线圈中的电流太小，同样线圈所受的磁场力小于摩擦力时，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故该选项也不符合题意； C．平衡位置是电动机的转子和定子形成了开路，导体中没有电流通过，磁场对其没有作用力，电动机不会转动，故该选项正确； D．若是电刷与换向器之间的摩擦太大，即磁场力不能克服摩擦力，即使我们轻推一下，电动机也不会转动，故该选项也是错误的； 故选C。 【点睛】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；电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的． 12．B 【详解】电磁铁和电磁继电器都是利用电流的磁效应工作的，发电机是根据电磁感应现象制成的，电动机是根据磁场对电流的作用制成的． 故选B 【点睛】根据电磁感应现象原理工作的有发电机、动圈式话筒；根据通电导体在磁场中受力原理工作的有电动机、扬声器；根据电流的磁效应原理工作的有电铃、电磁起重机、空气开关等有电磁铁的仪器． 13．A 【详解】A．电风扇利用了通电线圈在磁场中受力从而产生了运动，故A符合题意； B．电饭煲主要利用了电流的热效应发热，故B不符合题意； C．微波炉利用食物在微波场中吸收微波能量而使自身加热的烹饪器具，故C不符合题意； D．电冰箱用低沸点的制冷剂，汽化时吸收热量以达到制冷的目的制成的，故D不符合题意。 故选A。 14．B 【详解】A、磁场对通电导体有力的作用，即电能转化为机械能，据此发明了电动机，故A错误； B、研究导体长度与电阻的关系，当接入电路的导体越长时，电阻越大，利用此原理制成滑动变阻器，故B正确； C、实验演示电荷间的相互作用规律，而悬浮列车利用的磁极间的相互作用规律，故C错误； D、实验演示磁极间的相互作用规律，而验电器是检验物体是否带电的，利用了同种电荷相互排斥的规律，故D错误； 故选B． 15．B 【详解】AB．由图2可知，线圈右侧dc中的电流的方向是向内的，根据磁场方向改变，其受到的磁场力的方向是竖直向上的，ab所受磁场力方向竖直向下，故A不符合题意，B符合题意； CD．由图3知，线圈左侧a′b′电流的方向是向里的，根据磁场方向不变，其受到的磁场力的方向是竖直向下的，c′d′所受磁场力方向竖直向下，故CD不符合题意。 答案B。 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。 17． 电　 机械 【详解】[1][2]电动机工作时，消耗电能，得到机械能，所以将电能转化为机械能。 18． S 电动 【详解】[1]电流从螺线管的左端流入，根据安培定测，其中A端为N极，B端是螺线管的S极。 [2]电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，电动机工作时，把电能转化为机械能；电磁炮发射过程中，电能转化为机械能，故能量转化与我们学过的电动机相同。 19． 缩短 电 【详解】[1]由图可知电流由螺线管的下方流入，则由安培定则可判断知，螺线管上端为N极、下端为S极；此时通电螺线管与磁铁为同名磁极相邻，故应相互排斥；当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变小，由欧姆定律可知电路中电流变大，则螺线管的磁性增强，故螺线管对磁铁的排斥力增大，磁铁向上移动，即弹簧长度将缩短。 [2]电动机工作时消耗了电能，是电动机转动，获得了机械能，所以将电能转化为机械能。 20．（1）通电导体在磁场中受到力的作用； （2）2.376×107J；1.62×106J； （3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能，消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，使电动机的温度升高，从而产生焦糊的味道． 【详解】（1）电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用； （2）电动机消耗的电能W=Pt=6.6kW×1h=6.6kW•h=6.6×3.6×106J=2.376×107J， 根据P=UI可知电动机正常工作时的电流：， 线圈产生的热量Q=I2Rt=（30A）2×0.5Ω×3600s=1.62×106J； （3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能，消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，温度迅速升高，使电动机的温度升高，从而产生焦糊的味道． 【点睛】解决本题的关键知道电动机是非纯电阻电路，线圈产生的热量小于电动机正常工作时消耗的总电能． 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 $$