17.2 探究电动机转动的原理 2024—2025学年沪粤版九年级下册物理

2024—2025学年九年级下册物理沪粤版17.2 探究电动机转动的原理 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示的装置，标有“红”“绿”字样的是发光二极管当线圈匀速转动时，下列说法正确的是  （    ） A．线圈转动过程中，两个二极管能同时发光 B．线圈转至某位置时，两个二极管都不发光 C．线圈转动过程中，二极管发光的亮度不变 D．该装置中的线圈和磁体部分在电路中相当于用电器 2．下列家用电器中应用到电动机的是 A．电热水器 B．电饭锅 C．洗衣机 D．电热毯 3．以下物理规律是由丹麦物理学家奥斯特首先发现的是（　　） A．运动物体不受力可以保持匀速直线运动状态 B．浸在液体中物体受到的浮力等于它排开液体受到的重力 C．通电导体周围存在着磁场 D．通电导体在磁场中会受到力的作用 4．如图所示是扬声器的结构图。当扬声器的线圈中通入因携带声音信息而时刻变化的电流时，线圈会在永久磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆振动发声。下列说法中错误的是（    ） A．扬声器工作时是将电能转化为机械能 B．扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动 C．扬声器中的永久磁体周围存在磁场 D．扬声器工作时线圈中的电流不变 5．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 6．小明拆开了实验室某电流表，看到内部结构大致如图所示。通电后发现，内部线圈转动会带动螺旋弹簧以及指针偏转。下列说法错误的是（    ） A．它利用了通电导体在磁场中受到力的作用的原理 B．通过电流表的电流越大，螺旋弹簧的形变越大 C．螺旋弹簧的形变越大，指针偏转越明显 D．若电流从负接线柱流入，内部线圈不会受到力的作用 7．美国和加拿大的科学家最近研制出一种固定在膝盖上的发电装置，这种装置可通过收集人走路时损失的能量来发电，其电量足够给10部手机充电。如图所示各器具中，与其工作原理相同的是（　　） A．动圈式扬声器 B．电磁起重机 C． 动圈式话筒 D． 电话听筒 8．直流电动机的原理是 A．电流的热效应 B．电流的磁效应 C．磁场对通电导体的作用 D．以上答案均不对 9．放在磁场里的通电导体，下列说法中正确的是（　　） A．一定受到磁力的作用 B．可能受到磁力的作用 C．一定不受磁力的作用 D．以上说法都不对 10．如图所示的实验，它说明的原理在日常生活和军事领域中有广泛的应用，下列关于它的说法正确的是（　　） A．该实验说明了发电机原理，这个过程将机械能转化为电能 B．该实验说明了电动机原理，这个过程将机械能转化为电能 C．利用该原理制成电磁炮，通电导体即是炮弹，这个过程将电能转化为机械能 D．利用该原理可制成话筒，将声音的能量转化为电能. 11．如图所示是某同学自制的玩具电动机，一块钕铁椭圆形磁铁吸在干电池底部，将一段裸露的铜线折成矩形线框，上边与电池正极接触，下边搭接在磁铁上，观察到线框顺时针转动，则（　　） A．该过程中机械能转化为电能 B．线框左右两边所受磁场力方向相同 C．若仅调换电池两极，线框将逆时针转动 D．若仅调换磁铁两极，线框仍顺时针转动 12．下列实验中，与动圈式话筒工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 13．下列由学校生活联想到的物理知识中，错误的是：（ ） A．做操时排直队伍，利用了光沿直线传播原理 B．电风扇转动，利用了电磁感应原理 C．用力踢球，脚感到痛，是因为物体问力的作用是相互的 D．湿衣服放在通风处干得快，是通过加快液面上的空气流速来加快蒸发的 14．如题图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲图：地磁场的磁感线是从地理的北极出发回到地理的南极 B．图乙：小磁针的左端是小磁针的南极 C．图丙：发电机的原理图 D．图丁：条形磁体两端的磁性最弱 15．小红发现教室的投影幕布有一个开关，通过其转换可以使幕布上升或下降．请教物理老师后她得知，电动机的旋转方向会随电流方向的改变而改变．于是她用单刀双掷开关及其它元件设计了如图所示的电路图，其中能通过开关的转换而改变电动机旋转方向的是（  ） A． B． C． D． 二、填空题 16．如图所示，小明同学做了一个小直流电动机模型。同学们围着观看线圈的持续转动，一起分享着他的成果。此电动机模型是根据 的原理制成的。 17．如图所示，是探究“磁场对通电导线的作用”的实验装置，当闭合开关S时，导线ab中电流的方向是从 （选填“a到b”或“b到a ），导线ab 受到磁场力的作用而向左运动，如果只改变电流方向，那么导线ab将向 运动。科学家在该实验基础上发明了电动机，实现了把 能转化为机械能。 18．如图所示，给直导线通电，直导线周围产生了 ，蹄形磁体对通电直导线有 的作用，根据这个原理可以制成 机. 19．利用如图所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”，应在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”）；若将标有“6V  2W”灯接到9V电源上，想使其正常发光，需要 联一个 Ω的电阻；某段金属导体两端电压为3V时，通过的电流是0.2A，若将此导体均匀拉伸，使得其长度变为原来的2倍，则电阻变为 Ω。（不考虑温度对于导体电阻的影响）    三、计算题 20．如图，线圈abcd位于磁场中。 (1)通电后，cd段导线的电流方向是 (填“由c到d”或“由d到c”)； (2)cd段导线受磁场力的方向如图所示，在图中画出ab段导线受磁场力的方向。 ( ) 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21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 B C C D C D C C B C 题号 11 12 13 14 15 答案 C D B B C 1．B 【详解】A．由于发光二极管具有单向导电性，发电机发出的电流方向是变化的，因此两个二极管交替发光，故A错误； BC．发电机产生的是交流电大小是不断变化的，所以两个二极管的亮度时刻在变化，在某时刻交流电流在电路中的电流大小为零时，此时两个二极管会出现都不发光，故B正确，C错误； D．该装置中磁体部分与线圈发生了相对运动线圈切割磁感线运动，就会产生感应电流，因此相当于电源，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】热水器、电饭锅、电热毯是利用电流的热效应工作的，没有用到电动机．洗衣机能够转动用到了电动机，故C符合题意，ABD不符合题意． 3．C 【详解】A．运动物体不受力可以保持匀速直线运动状态，这是牛顿第一定律的内容，是牛顿总结出来的，故A不符合题意； B．浸在液体中物体受到的浮力等于它排开液体受到的重力，这是阿基米德原理，是阿基米德原理得出的，故B不符合题意； C．丹麦物理学家奥斯特在1820年发现了电流的磁效应，即电流的周围存在磁场，是历史上最早发现电流磁效应的人，故C符合题意； D．通电导体在磁场中会受到力的作用是电动机的原理，故D不符合题意。 故选C。 4．D 【详解】AB．扬声器工作时，把电信号转化为声信号，通电线圈在磁场中受到力的作用运动，将电能转化为机械能，故AB正确，不符合题意； C．磁体周围存在磁场，所以扬声器中的永久磁体周围也存在磁场，故C正确，不符合题意； D．根据题意可知，扬声器的线圈中通入因携带声音信息而时刻变化的电流，说明扬声器工作时线圈中的电流是变化的，故D错误，符合题意。 故选D。 5．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． 6．D 【详解】A．由题意可知，线圈通电后，受到磁场作用力而转动，故A正确，不符合题意； B．通过电流表的电流越大，线圈受到的作用力越大，螺旋弹簧的形变越大，故B正确，不符合题意； C．螺旋弹簧的形变越大，指针偏转的角度越大，指针偏转越明显，故C正确，不符合题意； D．电流从负接线柱流入，通过线圈电流方向改变，在磁场方向不变时，线圈的受力方向发生变化，故D错误，符合题意。 故选D。 7．C 【详解】发电装置将机械能转化为电能，实质是一个小型的发电机，而发电机利用的是电磁感应原理； A．扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场，线圈就不断地来回振动，纸盆也就振动起来，便发出了声音。因此它是利用磁场对通电导体有力的作用原理来工作的，故A错误； B．电磁起重机主要是利用电磁铁工作的，电磁铁是根据电流的磁效应制成的，故B错误； C．动圈式话筒将声信号转化为变化的电流，是根据电磁感应原理制成的，故C正确； D．电话的听筒是利用利用磁场对通电导体有力的作用，把变化的电流转化为声音信号，故D错误。 故选C。 8．C 【详解】直流电动机中，通电导体周围存在磁场，该磁场与磁体的磁场相互作用而使导体受力转动．所以直流电动机的工作原理是磁场对通电导体的作用．故C符合题意，ABD不符合题意． 9．B 【详解】当通电导线在磁场中与磁感线平行时，是不受磁场力的，只有夹角不平行时才能产生力。故ACD错误，B正确。 故选B。 10．C 【详解】A．该实验说明了电动机的原理，故A错误； B．电动机的原理是通电导体在磁场中受力的作用，这个过程将电能转化为机械能，故B错误； C．利用该原理制成电磁炮，通电导体即是炮弹，这个过程将电能转化为机械能，故C正确； D．利用该原理可制成听筒，将电的能量转化为声音的能量，话筒利用了电磁感应原理，故D错误。 故选C。 11．C 【详解】A．该过程中电能转化为机械能，故A不符合题意； B．左右两段导线周围的磁场方向不同，电流方向相同，所受磁场力方向不同，故B不符合题意； CD．若仅调换电池两极，电流方向改变，线框将逆时针转动，若仅调换磁铁两极，磁场方向改变，线框将逆时针转动，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 12．D 【详解】A．动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，图中探究的是电流的磁效应，故A不符合题意； B．如图，是探究通电螺线管周围的磁场分布情况，故B不符合题意； C．图中通电导体在磁场中受力运动，是探究磁场对电流的作用的装置图，故C不符合题意； D．图中导体在磁场中做切割磁感线的运动，观察电路中是否有电流产生，这是探究电磁感应现象的装置图，故D符合题意。 故选D。 13．B 【详解】做操时排直队伍，利用了光沿直线传播原理；电风扇转动，利用了通电导线在磁场中受力转动的原理；用力踢球，脚感到痛，是因为物体间力的作用是相互的；湿衣服放在通风处干得快，是通过加快液面上的空气流速来加快蒸发的．故选B． 14．B 【详解】A．地磁场的磁感线是从地磁的北极出发回到地磁的南极，故A错误； B．由右手螺旋定则判断，通电螺线管的右端为N极，左端为S极；小磁针所在位置，磁场方向向右，小磁针的N极指向磁场方向，所以小磁针的左端是小磁针的南极，故B正确； C．图中为通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的原理图，故C错误； D．条形磁体两端的磁性最强，故D错误。 故选B。 15．C 【详解】AB、两开关并联，接1或2电流方向不变，故电动机旋转方向不变，故AB错误； C. 开关接1时电动机和左边的电阻并联后再和右边的电阻串联，电流由下面流进电动机，开关接2时电动机和右边的电阻并联后再和左边的电阻串联，电流由上面流进电动机，故接1或2时流进电动机的电流方向改变，电动机转动方向改变，故C正确； D. 接1或2时，电动机被短路，都不能工作，故D错误． 16．通电线圈在磁场中受力转动 【详解】[1]电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。 17． a到b 右 电 【详解】[1]据电源的正负极可知，导线ab中电流方向是从a到b； [2][3]通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向有关。导线ab受到磁场力的作用而向左运动，如果只将电流的方向改变，那么导线ab将向右运动；电动机消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能的过程； 【点睛】(1)电路中电流方向是：从电源正极经过用电器回到电源负极。(2)通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与两个因素有关：一个是磁场方向，另一个是电流方向。如果只改变一个因素，则导体受力方向改变，如果同时改变两个因素，则导体受力方向不变。(3)电动机消耗电能，产生机械能，据此判断能量的转化过程。 18． 磁场 力 电动 【详解】据奥斯特实验可知，通电导线周围存在着磁场．如图，直导线处于磁场中，当有电流通过时，磁体对通电直导线有力的作用．电动机就是根据这个原理制成的。 19． 电源 铝棒 串 9 60 【详解】[1][2]探究磁场对电流的作用时，电路中必须有电源，所以在M、N间应接电源；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，故不能选择铁棒进行实验，而是铝棒。 [3][4]已知灯的额定电压，电源电压是9V，想使灯正常发光，由串联分压的特点可知需要串联一个电阻；由串联电路的电压特点可知，串联电阻两端的电压为 灯正常发光的电流 即电路中的电流为 串联的电阻的阻值为 [5]根据欧姆定律可得导体的电阻 将此导体均匀拉伸，使得其长度变为原来的倍，横截面积变成原来的二分之一，则电阻变为原来的倍，电阻为 20． 由c到d 【详解】（1）[1]把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，电流从电源的正极出发经过开关从a到b到c到d回到负极。 （2）[2]通电导体在磁场中受到力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，磁场的方向不变，电流通过ab段和cd段时的方向刚好相反，所以受到磁场力的方向也刚好相反，根据左手定则可判断出所受力的方向，具体如图所示： 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 $$