第十七章 电动机与发电机巩 固练习 -2025-2026学年沪粤版物理九年级下册

第十七章电动机与发电机 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列用电器使用了电动机的是（　　） A．电风扇 B．电水壶 C．台灯 D．手电筒 2．如图所示，电磁弹射是航空母舰上舰载机的起飞方式之一，当弹射车内的导体通过强大的电流时，战斗机就受到强大的电磁力而向前弹射飞出。如图所示的实验现象和电磁弹射原理相同的是（    ） A． B． C． D． 3．2025年3月，我国福建号航母成功进行舰载机电磁弹射试验。如图是航母舰载机起飞电磁弹射器，它的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强推力而快速起飞。下列各选项中与电磁弹射器工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，超市出口处装有报警器，它由防盗天线、检测门、检测器等构成。结账时贴在商品上的磁性标签会被消磁，若磁性标签未被消磁，通过检测门时，检测器就会检测到标签上的磁性而产生感应电流触发电路报警。下列器材的工作原理与报警器相同的是（   ） A．电磁起重机 B．电动机 C．发电机 D．电磁继电器 5．科技馆内有一款电磁跷跷板，如图所示，当跷跷板上下跷动时，磁铁由于重力，会在线圈中左右滑动，两个二极管交替发光，下列设备的工作原理与其相同的是（   ） A．电风扇 B．动圈式话筒 C．电磁铁 D．电铃 6．油电混合动力汽车逐渐走进普通家庭，混动汽车搭载了传统的内燃机，高效的电动机、发电机和蓄电池组。行驶过程中内燃机提供动力；同时可为蓄电池充电，也可以由蓄电池和电动机提供动力。下列关于汽车说法正确的是（　　） A．汽车高速行驶时上表面空气流速大压强大 B．发电机的功率越大效率越高 C．油电混动汽车的工作效率可以达到100% D．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用 7．如图是西安大唐不夜城的“钢琴街”，游客踩在琴键上时，路面下的线圈中就会产生感应电流，从而发出美妙的声音。以下选项与“钢琴街”的原理相同的是（　　） A． B． C． D． 8．下图是某电路工作时的能量转化示意图，A、B是电路中的元件，C为一种能量形式。下列分析正确的是（　　） A．A是电动机，B是开关，C为电能 B．A是电池，B是小灯泡，C为内能 C．A是电池，B是电动机，C为电能 D．A是电池，B是发电机，C为电能 9．如图所示是小明自制的一个发声器，将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁铁，在线圈中通入变化的电流后，纸杯就会振动发出声音。选项图中与其原理相同的是（    ） A． B． C． D． 10．如图所示，现代武器中的新型电磁炮是利用电磁技术制成的，具有速度大、命中率高的特点，其原理是磁场对通电导体有力的作用。下列装置与此原理相同的是（　　） A． B． C． D． 二、填空题 11．跳绳也可以“发电”？某学校用一根带有绝缘皮的长铜导线作为跳绳，将它的两端与节能灯固定连接，跳绳的时候还需要推来一个较大的磁性边框。当夜幕降临时，学生在磁性边框内跳绳，墙上的节能灯就可以发光，发光原理是 。 12．如图所示，用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场。闭合开关，由于磁场对 有力的作用，线圈会转动；线圈在磁场中 （选填“能”或“不能”）持续转动。 13．如图，这是 （选填“发电机、“电动机”）原理图，若将图中的磁体的S极和N极交换位置，其他保持不变，则线圈ab边所受力的方向 （选填“改变”、“不改变”、“可能变也可能不变”） 14．我国高铁技术处于世界领先地位，高铁线路总长度居世界第一。图甲为高铁车厢内的破窗锤，金属端制成锥形是为了在需要破窗时 （选填“增大”或“减小”）压强；图乙站台处设置安全线，是因为站在安全线与轨道之间容易发生危险，乘客靠近运行高铁的一侧空气流速大压强 （选填“大”或“小”）。我国高铁采用了能量回收制动方式，列车到站前停止动力供电，继续向前运行，内部线圈随车轮转动，切割磁感线产生感应电流，把 转化为电能进行回收，该工作方式属于 现象。 15．我国磁悬浮技术世界领先，图1为常导磁吸悬挂式列车，原理如图2，图2中通电螺线管的下端为 极（选填“N”“S”）：根据图3，判定图2中a接电源的 极（选填“正”“负”）。图4为列车推进的原理图，线框abcd通有电流，ad边处于方向垂直纸面向里的磁场中，受到向右的磁场力；bc边处于方向 （选填“垂直纸面向里”“垂直纸面向外”“沿纸面向右”）磁场中，也受到向右的磁场力：列车前进过程中，实现的能量转化是 能转化 能。 三、实验题 16．如图甲所示，在“探究什么情况下磁能生电”的实验中： (1)实验通过观察灵敏电流计 来判断电路中是否有感应电流。 (2)闭合开关进行探究，初步得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就会产生感应电流。这个现象在生产生活中的重要应用是 。 (3)完成实验后，老师认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施： 。 (4)在图乙中的括号内标出通电螺线管的极性，并在点处用箭头标出磁感线的方向。 四、综合题 17．进一步研究图甲部分的工作原理，如图甲，闭合电路部分导体a向右运动时，会产生电流，这是 现象，在物理学中，用“⊗”表示电流的方向垂直于纸面向里，“⊙”表示电流的方向垂直于纸面向外，用箭头v表示导体（或磁体）的运动方向。则ABCD四个图，不能产生感应电流是 图。能产生感应电流的请在导体上用“×”或“●”表示其电流方向 。 18．2024年1月18日，天舟七号货运飞船在中国空间站成功对接（图甲）。当货运飞船和核心舱相互靠近时，为减缓撞击带来的影响，货运飞船与核心舱间需配置缓冲装置。 (1)“飞天”兴趣小组根据以上信息结合物理知识，设计了如图乙所示的缓冲装置简化图。当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生相互排斥的力，说明通电螺线管左端为 极；为增大排斥力，滑动变阻器的滑片P应向 端滑动。 (2)如图丙是一款航天员造型音箱，其工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，图丁和图戊所示实例中与该音箱工作原理一致的是图 ，能产生感应电流的是图 。 19．2024年深圳全社会用电量1214.9亿千瓦时，同比增长7.7%，其中，工业用电量、服务业用电量、居民用电户数和用电量等指标均呈较大幅度增长。发电机的发明能够满足人们对电力的需求，保障电力供应的稳定性和可靠性。某学习小组开展了“制作简易发电机”的跨学科实践活动。 【活动目的】通过磁生电的简单实验，结合电动机的基本结构，制作简易发电机，并进行改进和评价。 【活动方案】 （一）结合相关物理知识，设计简易发电机； （二）结合材料学等学科知识，制作简易发电机； （三）结合工程和技术操作，改进和评价风力发电机。 【实施过程】 （一）设计简易发电机 (1)学习小组收集到磁生电实验的资料如图甲所示，为使灵敏电流计指针发生偏转，金属棒应该 （填“上下”“左右”或“前后”）运动；该实验原理为 。 (2)参考电动机的内部结构后，小组决定使用齿轮结构，如图乙所示，齿轮B带动齿轮A转动，齿轮A有15个齿，齿轮B有30个齿，将摇柄和齿轮B中心轴拼接，摇柄（齿轮B）转动36圈，齿轮A转动 圈。 (3)摇动手柄经由橡皮筋带动电机转动，小组选择绷得紧的橡皮筋，是为了 。 （二）制作简易手摇发电机 (4)拼接完成后，得到如图丙所示的手摇发电机，将发电机两端接在规格为“3V 150mA”的灯泡上，转动摇柄，灯泡亮起，此时发电机发生的能量转化为 要使灯泡更亮，可以 ；若该简易发电机能量转化效率为50%，每转一圈消耗机械能1.2J，为使灯泡正常工作，同学摇柄转速应为 r/min。 (5)发电机工作一段时间后，电机温度升高，但与之串联的导线温度却几乎没有变化，原因是 。 （三）制作风力发电机 【交流与评价】 (6)小余提出，可以将手柄替换为扇叶，实现风力发电。为更大限度利用风能，风向和扇叶的摆放方向应该如（　　）所示。 A． B． C． (7)和手摇发电机相比，请对改进后的风力发电机进行评价 。 学科网（北京）股份有限公司 《第十七章电动机与发电机》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C D C B D D C B B 1．A 【详解】A．电风扇是将电能转化机械能，应用了电动机。故A符合题意； B．电水壶是将电能转化为内能。故B不符合题意； C．台灯是将电能转化为内能和光能。故C不符合题意； D．手电筒是将化学能转为内能和光能。故D不符合题意。 故选A。 2．C 【详解】由题意可知，电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强大电流时，即可受到强大的推力，由此可知，其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动。 A．图中是奥斯特实验，证明了电流周围存在磁场，与电磁弹射车的工作原理不相同，故A不符合题意； B．图中没有电源，是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，为电磁感应原理，与电磁弹射车的工作原理不相同，故B不符合题意； C．图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，与电磁弹射车的工作原理相同，故C符合题意； D．图中是通电螺线管，小磁针的指向或转动可证明通电螺线管周围存在磁场，属于电流的磁效应，与电磁弹射车的工作原理不相同，故D不符合题意。 故选C。 3．D 【详解】由题意可知，弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，由于磁场对电流有力的作用，故舰载机受到强推力而快速起飞。 A．当导线中通过电流时，小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，故A不符合题意； BC．图中是发电机的原理图，发电机是利用电磁感应原理工作的，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流，与电磁弹射器工作原理不同，故BC不符合题意； D．闭合开关后，通电金属杆在磁场受力而运动，故实验原理是磁场对电流有力的作用，与弹射车的原理相同，故D符合题意。 故选D。 4．C 【详解】根据题意可知，报警器是因为未消磁的磁性标签通过检测门时，检测器检测到磁性从而产生感应电流触发报警，其工作原理是电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。   A．电磁起重机是利用电流的磁效应工作的，即通电导体周围存在磁场，使电磁铁具有磁性来吸引铁磁性物质，不是电磁感应原理。故A不符合题意； B．电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，是电能转化为机械能，不是电磁感应原理。故B不符合题意； C．发电机是利用电磁感应原理工作的，将机械能转化为电能，与报警器工作原理相同。故C符合题意； D．电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，通过电磁铁来控制工作电路的通断，不是电磁感应原理。故D不符合题意。 故选C。 5．B 【详解】电磁跷跷板中，磁铁在线圈中滑动，线圈切割磁感线产生感应电流，使二极管发光，利用的是电磁感应原理。 A．电风扇主要利用通电导体在磁场中受力运动，故A错误； B．动圈式话筒是声音使膜片振动，带动线圈切割磁感线产生感应电流，利用电磁感应原理，故B正确； C．电磁铁利用电流的磁效应，故C错误； D．电铃利用电流的磁效应，故D错误。 故选B。 6．D 【详解】A．流体流速大的位置压强小，流体流速小的位置压强大。汽车高速行驶时，上表面空气流速大，压强小，下表面空气流速小，压强大，从而产生向上的升力，故A错误； B．发电机的效率是指输出电能与输入机械能的比值，功率大表示做功快，但与效率高低无直接关系，故B错误； C．油电混动汽车工作时存在能量损失，如摩擦生热、废气带走热量等，工作效率不可能达到100%，故C错误； D．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用而运动，将电能转化为机械能，故D正确。 故选D。 7．D 【详解】“钢琴街” 中，游客踩琴键使路面下的线圈切割磁感线，从而产生感应电流，这是电磁感应现象（磁生电 ）。 A．这是奥斯特实验，表明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，与电磁感应原理不同，故A不符合题意； B．此装置是通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理（电生磁后受力 ），与电磁感应（磁生电 ）不同，故B不符合题意； C．该装置是电磁铁，利用电流的磁效应（通电产生磁性 ），与电磁感应无关，故C不符合题意； D．此为发电机的工作原理演示装置，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，属于电磁感应现象，与 “钢琴街” 原理相同，故D符合题意。 故选D。 8．C 【详解】电池工作时，将内部的化学能转化为电能；电动机是将电能转化为机械能的装置；发电机是将机械能转化为电能的装置，小灯泡是将电能转化为内能和光能的装置，故C正确，ABD错误。 故选C。 9．B 【详解】小明自制发声器的原理是：通电线圈在磁场中会受到力的作用，当线圈中通入变化的电流时，线圈产生的磁场发生变化，与上方强磁铁的磁场相互作用，使线圈产生振动，进而带动纸杯振动发出声音。 A．图为探究电磁感应实验装置图，说明闭合电路部分导体切割磁感线时会产生感应电流，故A不符合题意； B．闭合开关，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理图，故B符合题意； C．图为奥斯特实验装置图，说明通电导线周围存在磁场，故C不符合题意； D．图为电磁继电器，是利用电流的磁效应工作的，故D不符合题意。 故选B。 10．B 【详解】A．图中是奥斯特实验装置，说明了通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应。这与电磁炮的原理不同，故A不符合题意； B．图中的实验装置中，导体ab通电后在磁场中会受力运动，演示的是磁场对通电导体有力的作用，这与电磁炮的原理相同，故B符合题意； C．图中的实验装置中没有电源，当导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理。这与电磁炮的原理不同，故C不符合题意； D．图中是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验，其原理是电流的磁效应。这与电磁炮的原理不同，故D不符合题意。 故选B。 11．电磁感应现象 【详解】长铜导线的两端与节能灯固定连接，形成了一个闭合电路，学生在磁性边框内跳绳时，带有绝缘皮的长铜导线（即“跳绳”）会在磁性边框的磁场中做切割磁感线运动，就会产生感应电流。当电流通过节能灯时，节能灯就会发光。 12． 电流 不能 【详解】[1][2]闭合开关，通电线圈在磁场中能够转动，说明磁场对电流有力的作用，线圈会转动；线圈两端的漆全部刮去，转到平衡位置时，由于电流的方向不能改变，所以不能持续转动。 13． 电动机 改变 【详解】图中有电源，是电动机，是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的； 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，若将图中的磁体的S极和N极交换位置，改变磁场方向，其他保持不变，则线圈ab边所受力的方向改变； 【点睛】发电机和电动机的原理图容易混淆，无电源，磁生电，是发电机；有电源，是电动机； 14． 增大 小 机械能 电磁感应 【详解】[1]破窗锤的金属端制成锥形，减小了受力面积，是为了需要在破窗时增大压强； [2]乘客靠近运行高铁的一侧空气流速大压强小，另一侧大气压不变，容易被压向高铁，产生危险； [3][4]列车到站前停止动力供电，继续向前运行，内部线圈随车轮转动，切割磁感线产生感应电流，即电磁感应原理，此过程把机械能转化为电能进行回收。 15． S 正 垂直纸面向外 电 动 【详解】[1]根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的原理可知，常导磁吸悬挂式列车，须异名磁极相互吸引，所以通电螺线管的下端应为S极。 [2]图3中，小磁针的S极指向上方，异名磁极互相吸引，因此通电螺线管的下端为N极，根据安培定则可知，图2中通电螺线管中的电流应从通电螺线管的下端流入，所以判定图2中a为正极。 [3]通电导体在磁场中受到的力的作用的方向与电流方向和磁场方向有关，由题意可知，ad边处于方向垂直纸面向里的磁场中，受到向右的磁场力，而bc边中的电流方向与ad边中的电流方向相反，想要受到方向相同的磁场力，则磁场方向要与ad边所在的磁场的方向相反，所以可知bc边处于方向垂直纸面向外的磁场中。 [4][5]列车前进过程中，消耗了电能，得到了动能，故电能转化为动能。 16．(1)指针是否偏转 (2) 切割磁感线 发电机 (3)换用磁性更强的磁体 (4) 【详解】（1）在探究磁生电的实验中，灵敏电流计的作用是检测电路中是否产生电流。当电路中有电流通过时，灵敏电流计的指针会发生偏转，所以实验中通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流。 （2）[1]根据电磁感应现象，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时且切割方向与磁场方向不平行，灵敏电流计的指针发生偏转，说明导体中产生感应电流。 [2]这一现象在生产生活中的重要应用是发电机，发电机正是利用电磁感应原理，将机械能转化为电能。 （3）如果实验现象不太明显，即产生的感应电流较小。可以通过增强磁场强度，如换用磁性更强的磁体；增加导体的匝数，如将单根导体换成多匝线圈；或者增大导体切割磁感线的运动速度等方法来增大感应电流，从而使实验现象更明显。 （4）当开关闭合时，电流从电源正极流出，用右手握住通电螺线管，让四指方向与螺线管中电流方向一致，电流从哪一端流入，四指就指向该端的绕线方向，此时大拇指所指的一端即为螺线管的N极，另一端为S极；磁感线方向与电流方向直接相关，它由螺线管磁极方向决定，且磁感线是人为引入的闭合曲线，其切线方向即为该点的磁场方向，磁体外部磁感线从N极出发进入S极，内部则从S极回到N极；结合图中电路，电流从螺线管右端流入，经判断其左端为N极，因此A点的磁感线方向向右，如图所示： 17． 电磁感应 D 见解析 【详解】[1]如图甲，闭合电路部分导体a向右运动时，做切割磁感线运动，电路中会产生电流，这种现象叫电磁感应。 [2]ABCD四个图，因D图中导体没有切割磁感线，电路中不会产生感应电流。 [3]感应电流方向与导体运动方向及磁场方向有关。A图和甲图导体切割磁感线的大方向相同，而磁场方向不变，故产生的感应电流方向相同；B图中，磁场方向改变，磁体向右运动，而导体不动，相当于磁体不动，导体向左运动，产生感应电流方向与甲相反；C图中，磁场方向不变，导体切割磁感线的方向改变了，故产生的感应电流方向与甲图中相反。如图所示 18．(1) N (2) 戊 丁 【详解】（1）[1]条形磁体右端为 N 极，由于 “相互排斥”，通电螺线管左端需与条形磁体右端磁极相同，因此通电螺线管左端为N 极。 [2]增大排斥力需增强螺线管磁性，而磁性强弱与电流大小正相关，电流越大，磁性越强。滑动变阻器滑片P向A端滑动时，接入电路的电阻丝长度变短，电阻减小，电路电流增大，螺线管磁性增强。 （2）[1][2]音箱的工作原理是“通电导线在磁场中受力”，电动机原理，需有电源供电。 图丁：无电源，导体在磁场中运动切割磁感线，是电磁感应现象，发电机原理，产生感应电流； 图戊：有电源，通电导体在磁场中受力运动，与音箱工作原理一致。 因此，与音箱原理一致的是图戊；能产生感应电流的是图丁。 19．(1) 左右 电磁感应 (2)72 (3)增大摩擦力 (4) 机械能转化为电能 更快转动摇柄 45 (5)见解析 (6)B (7)见解析 【详解】（1）[1][2]为使灵敏电流计指针发生偏转，金属棒应左右运动才能切割磁感线，产生感应电流，该实验原理为电磁感应原理。 （2）齿轮A有15个齿，齿轮B有30个齿，根据齿数比可知：将摇柄和齿轮B中心轴拼接，摇柄（齿轮B）转动36圈，齿轮A转动72圈。 （3）选择绷得紧的橡皮筋，是为了增大压力，增大摩擦力。 （4）[1][2]发电机工作时，消耗机械能，产生电能，将机械能转化为电能，要使灯泡更亮，可以更快转动摇柄，加快线圈切割磁感线的速度。 [3]产生的电能 灯泡正常工作的时间 每分钟的转数为 （5）电机温度升高，但与之串联的导线温度却几乎没有变化，原因是：串联电流相同，导线的电阻很小，由可知，时间相同，电流相同，导线产生的热量很少。 （6）为更大限度利用风能，风向和扇叶垂直，故选B。 （7）风力发电机使用清洁能源，对环境更友好。 学科网（北京）股份有限公司 $