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 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图，闭合开关，铜棒向右运动，为使开关闭合后铜棒向左运动，下列操作可行的是（　　） A．换用更细的铜棒 B．将磁体的N、S极对调 C．移动滑动变阻器的滑片 D．将电源正、负极和磁体N、S同时对调 2．如图所示的实验装置中，将电能转化为内能的装置是（　　） A． B． C． D． 3．以下家用电器中主要工作部件是电动机的是（  ） A．电视机 B． 洗衣机 C．电饭煲 D．电水壶 4．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 5．下列设备中，根据通电导体在磁场中受力的原理制成的是（    ） A．电磁继电器 B．电风扇中的电动机 C．电铃 D．电热水器 6．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 7．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 8．如图为直流电动机的基本构造示意图．以下相关的分析中正确的是（　　） A．电动机是利用电磁感应的原理工作的 B．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能 C．使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的 D．仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向 9．直流电动机中转子的线圈通过换向器、电刷和直流电源相连接，这里换向器与电刷的作用是 A．不断改变电流的方向，使线圈能够完成正、反转动 B．适时地自动改变电流的方向使线圈始终向一个方向转动 C．不断地改变磁场的方向以改变线圈转动的方向 D．不断地改变磁场的方向，使线圈始终朝一个方向转动 10．如图1所示，把线框放在强磁场里，接通电源，让电流通过，发现通电线圈在磁场中扭转起来。为了让通电线圈能够在磁场中持续转动，下列做法中正确的是 　 A．换用更强的磁　体 B．换用更粗的漆包线来绕制线圈 C．如图2所示，用小刀刮两端引线的漆皮，左端全部刮掉，右端只刮半周 D．如图2所示，用小刀将两端引线的漆皮全部刮掉 11．如图所示为直流电动机的工作原理，以下相关的分析中正确的是（　　） A．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能 B．电动机中的线圈转动是利用了惯性，所以线圈质量越大越好 C．电动机的线圈转动一周的过程中电流方向改变两次 D．电动机工作时，线圈内产生的是直流电，供给外部电路的也是直流电 12．图中是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是（　　）    A．利用电磁感应原理工作 B．线圈在转动时，始终受到磁场作用力 C．将电能转化为机械能 D．增大线圈中的电流可改变转动方向 13．冲击钻是一种打孔的工具．工作时，钻头在电动机带动下不断地冲击墙壁打出圆孔（如图所示）．冲击钻在工作的过程中 A．只有电能和内能的转化 B．只有电能和机械能的转化 C．有电能、机械能和内能的转化 D．没有机械能和内能的转化 14．一矩形线圈放在蹄形磁铁的两极之间，刚通电时在磁场作用下扭转方向如图甲所示．现将该线圈放在图乙所示的蹄形螺线管间，a、b为螺线管与电源的接口．某同学进行了如下四次操作： ①a接正极、b接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流 ②b接正极、a接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流 ③a接正极、b接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流 ④b接正极、a接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流 线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同的是(      ) A．①和③ B．②和④ C．①和④ D．②和③ 15．下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（　　） 　　 A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同 B．甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置 C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向 D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电 二、填空题 16．电动机是根据 原理制成的． 17．改变直流电动机转动方向的方法是改变 或者改变 ．改变转速的方法是改变 ． 18．如图所示，插电混合动力汽车在电动模式下用电动机驱动时，其能量转化的情况是 。 19．如图所示的装置，线圈abcd转动过程中经过甲、乙位置。    （1）图甲中ab段导线的电流方向是 （选填“由a到b”或“由b到a”），图乙中ab段导线的电流方向是 （选填“由a到b”或“由b到a”）； （2）图甲中ab段导线所受磁场力F的方向竖直向上，请标出图乙中ab段导线所受磁场力的方向 ； （3）本装置是采用 的办法使线圈连续转动下去。 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28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 B D B C C D B C 题号 11 12 13 14 15 答案 C C C D D 1．B 【详解】A．换用更细的铜棒，使电阻变大电流变小，但不能改变受力的方向，故A不符合题意； B．将磁体的N、S极对调，磁场方向改变，则通电导体的受力方向改变，铜棒向左运动，故B符合题意； C．向左移动滑动变阻器的滑片，只能改变电流的大小，不能改变电流的方向，故C不符合题意； D．将电源正负极对调，同时将磁体磁极对调，影响磁场力方向的两个因素同时改变，则通电导体的受力方向不变，铜棒仍然向右运动，故D不符合题意。 故选B。 2．C 【详解】A．A装置把通电导体放在磁场中，它会受到力的作用，这是用来研究磁场对电流的作用（或通电导体在磁场中受力）的实验，即电动机的原理实验，是电能转化为机械能，故A不符合题意； B．B装置中，若开关闭合，金属棒左右切割磁感线运动，此时电路中就会产生电流，这是电磁感应实验装置，是机械能转化为电能，故B不符合题意； C．C装置是电饭锅，工作时将电能转化为内能，故C符合题意； D．D装置是电磁铁的原理图，是利用电流的磁效应，不是主要将电能转化为内能，故D不符合题意。 故选C。 3．B 【详解】A．电视机在工作时，主要是得到声音、视频。A选项不符合题意； B．洗衣机工作时，通过机械的转动来洗衣。主要工作部件是电动机。B选项符合题意； C．电饭煲在工作时，主要是电能转化为内能。C选项不符合题意； D．电水壶在工作时，主要是电能转化为内能。D选项不符合题意。 故选B。 4．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． 5．B 【详解】AC.电磁继电器和电铃利用电流的磁效应的原理制成的，故AC不符合题意； B.电动机是根据通电导线在磁场中受力的作用制成的，故B符合题意； D.电热水器利用电流的热效应工作的，故D不符合题意． 6．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； 7．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。 8．D 【详解】A．电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，故A错误； B．电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，有一部分电能转化成了热能，故B错误； C．使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的，故C错误； D．电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，且所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，故仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向，故D正确； 故选D。 9．B 【详解】换向器与电刷的作用是适时地自动改变电流的方向使线圈始终向一个方向转动． 故选B． 【点睛】本题考查了换向器与电刷的作用．换向器与电刷是在线圈的平衡位置自动改变线圈中的电流方向的，使线圈能连续转动下去． 10．C 【详解】要想让线圈持续转动，需增加换向器，即用小刀刮两端引线的漆皮，左端全部刮掉，右端只刮半周，相当于添加一个换向器，使线圈能够持续转动，故C符合要求；换用磁性更强的磁体、换用更粗的漆包线来绕制线圈、用小刀将两端引线的漆皮全部刮掉不能改变线圈的受力方向，仍然不能持续转动，故ABD不符合要求； 故选C。 11．C 【详解】A．电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，但也有少部分转化为内能，故A错误； B．电动机中的线圈转动是利用了惯性，但线圈的质量不能太大，太大启动时也困难，故B错误； C．电动机工作过程中，线圈中的电流方向周期性变化，转一周电流方向改变2次，故C正确； D．电动机工作过程中，线圈在磁场中切割磁感线，因此在线圈中也产生感应电流，线圈内产生的是交流电，如图可知供给外部电路的是直流电。故D错误。 故选C。 12．C 【详解】A．此实验利用通电线圈在磁场中受到力的作用，故A错误； B．由于线圈中有一端的漆只刮掉半周，会出现电路中无电流状态，当线圈转到该位置处，由于线圈中无电流，所以不会受到磁场力的作用，故B错误； C．电动机消耗电能而转动起来，能量转化为电能转化为机械能，故C正确； D．增大线圈中的电流，会改变线圈受到磁场力的大小，而不会改变受力的方向，故D错误。 故选C。 13．C 【详解】冲钻机在打孔过程中，由电动机将电能转化为机械能，同时由电流的热效应知，还有部分转化为内能。 故选C。 【点睛】该题考查了学生对能量转化的理解，和对实际生活中物理知识的运用，难度较小。 14．D 【详解】通电线圈在磁场中转动方向与电流方向和磁场方向有关，若电流方向与磁场方向之一发生改变时则转动方向发生改变；若两者同时改变时，则转动方向不变． ①a接正极b接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流，则由右手螺旋定则判断出磁场方向与甲图相反，故线圈转动方向相反； ②b接正极a接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流，则由右手螺旋定则判断出磁场方向与甲图相同，故线圈转动方向相同； ③a接正极b接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流，则由右手螺旋定则判断出磁场方向与甲图相反，线圈中通与图甲电流方向相反的电流，故线圈转动方向相同； ④b接正极a接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流，则由右手螺旋定则判断出磁场方向与甲图相同，因线圈中通与图甲电流方向相反的电流，故故线圈转动方向相反．故答案选②和③，即D． 15．D 【详解】A．由图可知，导线ab在这两个时刻电流方向不同，由于导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以两次导线ab的受力方向不同，故A正确，不符合题意； B．平衡位置是指线圈平面与磁感线垂直的位置，图中磁感线从左向右，故甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置，故B正确，不符合题意； C．读图由左手定则可知：电源的左侧为正极，从上往下看，线圈中电流都是顺时针方向，故C正确，不符合题意； D．电动机之所以能转动，是因为换向器每当转过平衡位置就会改变线圈中电流的方向，即电动机线圈外是直流电，线圈内是交流电，故D错误，符合题意。 故选D。 16．通电导体在磁场中受力运动 【详解】电动机的原理：通电导体在磁场中受力运动，电动机工作时将电能转化为机械能． 17． 线圈中电流的方向 磁感线的方向 电流的大小 【详解】分析：改变电动机的转动方向有两种方法：①可保持磁场方向不变，改变电流方向；②可保持电流方向不变，改变磁场方向．电动机中，电流的大小决定了线圈的转速． 解答：直流电动机中线圈转动的方向与电流的方向和磁场的方向有关．两者有任何一个因素发生改变，线圈运动方向就会发生改变．改变转速的方法是改变电流的大小． 故答案为  (1). 线圈中电流的方向    (2). 磁感线的方向     (3). 电流的大小 【点睛】直流电动机转动的方向与磁场方向和电流方向有关，要想改变电动机转动的方向只改变其中一个因素即可，若两个因素同时改变，则线圈转动的方向不变．转速的大小由电流大小决定． 18．电能转化为机械能 【详解】混合动力汽车在电动模式下用电动机驱动时，消耗电能使汽车前进，把电能转化为汽车的机械能。 19． 由b到a 由a到b    改变电流方向 【详解】（1）[1]由于电流从电源的正极出发，故图甲中ab的电流方向是由b到a。 [2] 在图乙中，导线ab中的电流方向是由a到b，与图甲的电流方向相反。 （2）[3]磁场方向不变，导线ab中的电流方向改变，所以导线ab的受力方向改变，图甲中导线ab的受力方向向上，所以图乙中导线ab的受力方向向下，如下图所示    （3）[4]由图可知，本装置是采用改变电流方向的办法使线圈连续转动下去，图中换向器起到改变电流方向的作用。 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 $$