第17章 电动机与发电机(随堂反馈)-【鸿鹄志·名师测控】2025-2026学年九年级下册物理（沪粤版·新教材）

第十七章电动机与发电机 17.1关于电动机转动的猜想 1.在“让电动机转起来”的实验中，下列现象可能发生的是 A.将电源的两极对调一下，线圈转动方向不改变 B.将磁体的两极对调一下，线圈转动方向不改变 C.将电源和磁体的两极同时对调，线圈转动方向不改变 D.将电源和磁体的两极同时对调，线圈会反方向转动 2.小华在综合性实践中自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由一根漆包线绕 制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。 将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁体置于线圈正下方。为 了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，则小华应将 () 金属支架 线圈 上金属支架 左转轴 右转轴 永磁体 电池 A.左、右转轴下侧绝缘漆都刮掉 B.左、右转轴上、下两侧绝缘漆全部刮掉 C.电池的正、负极对调一下 D.在线圈正上方增加磁体的S极 3.如图，创新小组自制小小电动机：用硬金属丝制作两支架、n,固定在 木板上；把一段粗漆包线绕成矩形线圈abcd,漆包线的两端伸出作为 引线，用小刀刮两端引线的漆皮，左端全部刮掉，右端只刮上半周或下 木板 半周，将引线放在支架上；用另一段漆包线绕在铁芯上制作电磁铁，置 于线圈之下。把线圈和电磁铁按图示接入电路，闭合开关，用手轻推一下，线圈就会不 停地转下去。 (1)引线上的漆皮要刮掉，原因是漆皮属于 (2)线圈abcd与电磁铁的连接方式是 联；电磁铁外部的磁场与 磁铁的磁 场相似，电磁铁上端的磁极是 极。 (3)线圈转动一周时，只有半周获得了动力，要靠 转过另一半周。 (4)若把电池正负极对调，闭合开关，线圈的转动方向将 （选填“改变”或 “不变”)。 。7。 ++《科学小链接》++ 电动机的发明 1821年，英国科学家法拉第首先证明可以把电力转变为旋转运动。最先制成电 动机的人，据说是德国的雅可比。他于1834年前后制成了一种简单的装置：在两个 U形电磁铁中间，装一六臂轮，每臂带两根棒形磁铁。通电后，棒形磁铁与U形电磁 铁之间产生相互吸引和排斥作用，带动轮轴转动。后来，雅可比做了一个更大型的 装置安在小艇上，用320个丹尼尔电池供电。1838年，小艇在易北河上首次航行，时 速只有2.2公里。与此同时，美国的达文波特也成功地制出了驱动印刷机的电动机， 印刷过美国最早的电学期刊《电磁和机械情报》。但这两种电动机都没有多大的商 业价值，用电池作电源，成本太大，并不实用。 直到第一台实用直流发电机问世，电动机才得到广泛应用。1870年，比利时工 程师格拉姆发明了直流发电机，在设计上，直流发电机和电动机很相似。后来，格拉 姆证明向直流发电机输入电流，其转子会像电动机一样旋转。于是，这种格拉姆型 电动机被大量制造出来，效率也在不断提高。与此同时，德国的西门子接连制出更 好的发电机，并着手研究由电动机驱动的车辆，于是西门子公司制成了世界最早的 电车。1879年，在柏林工业展览会上，西门子公司的不冒烟的电车赢得观众的一片 喝彩。西门子电机车当时只有3马力，后来美国发明大王爱迪生试验的电机车已达 1215马力。但当时的电动机全是直流电机，只限于驱动电车。 1888年，出生于南斯拉夫的美国发明家特斯拉发明了交流电动机。它是根据电 磁感应原理制成的，又称为感应电动机。这种电动机结构简单，使用交流电，无需整 流、无火花，因此被广泛应用于工业和家庭电器中。交流电动机通常用三相交流 供电。 1902年，瑞典工程师丹尼尔森首先提出同步电动机的构想。同步电动机的工作 原理同感应电动机一样，由定子产生旋转磁场，但转子绕组用直流供电，转速固定不 变，不受负载影响。因此同步电动机特别适用于钟表、电唱机和磁带录音机。 直流电动机是直流激磁，工作特性按其激磁绕组的接线方式不同而有所区别。 串激电动机起动转矩大，适用于牵引和起重，并激电动机转速随负载大小而变动较 小，且可以调节，可用于定速或调速之用，复激电动机兼有以上两种激磁方式电动机 的特性。 交流换向器电动机，即转子具有换向器的交流电动机。因它既可用于交流又可 用于直流，故称作交直流两用电动机或通用电动机，多用于家用电器。 ·8 17.2电动机转动的原理 1.下列说法正确的是 A.通电导体在磁场中一定会运动 B.通电线圈在磁场中一定会受力而转动 C.通电导体在磁场里由静止开始运动，电能转化为机械能 D.当电流方向和磁场方向同时反向时，通电导体在磁场中的受力方向也随之改变 2.在直流电动机的工作过程中，换向器起到了关键作用，它能使线圈刚刚转过平衡位置 时就自动改变线圈中的 ,从而实现通电线圈在磁场中的持续转动。电动 机工作时是把电能转化为 能。 3.白炽灯是一种电流通过灯丝，灯丝发热、发光的照明电器，将强磁铁靠近通电白炽灯的 灯丝，如图所示，可以观察到灯丝 ,说明 由此原理可以制成 鱼 干电池 Z 导线 强磁铁 (第3题图) (第4题图) (第5题图) 4.如图是研究 的装置。某同学利用该装置进行实验时，他把开关闭 合后，观察导体AB运动的情况；然后将导线L1的α端和导线L2的b端对调，再观察 导体AB的运动情况，其目的是研究 他又将磁体的N、S极对调，观察导体AB的运动情况，目的是研究 5.如图所示的是小明制作的简易电动机，要使线圈转动起来，除了让线圈平衡在电池正极 这个支点之外，还必须保证线圈中有 通过。单独改变磁场的方向，线圈转动的方 向 (选填“会”或“不会”)改变。 ·9 17.3发电机发电的原理 1.关于电磁感应现象，下列说法正确的是 ( ) A.一段导体在磁场里做切割磁感线的运动，导体中就一定会产生感应电流 B.感应电流的方向与导体运动的方向和磁场的方向有关 C.闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，导体中就会产生感应电流 D.在电磁感应现象中，电能转化为机械能 2.如图所示是一个磁信息阅读器，只要将磁卡刷过，检测头中就会产生感应电流，便能得 到相应的信息。下列器件中工作原理与此相似的是 ( A.扬声器 B.电磁继电器 C.发电机 D.电铃 检测头 (第2题图) (第3题图) 3.（多选)如图所示，线圈转动过程中，下列说法正确的是 A.线圈的机械能转化为电能 B.通过灯泡的电流方向不变 C.通过灯泡的电流大小发生变化 D.线圈中产生电流的原理是电流的磁效应 4.小明利用如图所示的装置探究影响感应电流的因素，进行了如下 操作：①保持蹄形磁铁静止，使金属棒AB水平向右运动，观察并 记录灵敏电流计指针偏转的方向；②调换蹄形磁铁的N、S极，然 后保持蹄形磁铁静止，仍然使金属棒AB水平向右运动，观察并 记录灵敏电流计指针偏转的方向。 (1)小明探究的问题是 (2)小明发现①②两次操作中除灵敏电流计偏转方向不同外，指针偏转的最大角度也 不相同。请你根据小明观察到的现象，提出一个可探究的科学问题： (3)小明认为“只要金属棒AB在磁场中运动，灵敏电流计中就会有电流通过”。请你 利用图示装置设计实验，证明小明的观点是错误的： ·10·(3)R1和R2串联接入工作电路时，电路处于保温状态，保温功率P= U2 RR8g200=5w。(4)水吸收的热量Q=cm4r=4.2X 103J/(kg·℃)×2kg×(80℃-25℃)=4.62×105J,恒温调奶器在加 热状态下的电功率p-Y=(20Y)-1100W,500s内消耗的电能 R2442 W=P1=110W×50s=5.5X10J,恒温调奶器的加热效率)号× 100%.文10×10%=84%。6解：D由P=I可得，中药壶 在文火状态下的电流：1x-告-Y-1A（2)中药吸收的热量： Q级=c中药m△t=4.0×103J/(kg·℃)×3kg×(100℃-20℃)=9.6X 105J。(3)当S1接b时，R1与R2串联在电路中，电路的总电阻最大，由 P 二3可知，中药壶消耗的电功率最小，为文火状态，总电阻：R总= 220D2=2200,则R,的阻值：R=R-R=2200-123.20=96.80, 220W 当S,接a时，只有R接在电路中，电路的电阻最小，由P一？可知，中药 壶消耗的电功率最大，为急火状态，此时功率：P大==220， R196.82 500w,不计热量损失，w=Q=9.6×10J,由P-W可得，加热过程所 W=9.6X10J=1920s。7.解：(1)由p-得可知，果 用的时间：t一P急k=500W 汁的质量：m果计=p果汁V果#=1.0×103kg/m3×300×10-6m3=0.3kg, 果汁吸收的热量：Q吸=c果汁m果汁△t=4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg× (30℃-10℃)=2.52×104J。(2)由P=U1可知，仅榨汁时电路中的电 流：=号-0巴=03A.3由电路图可知，只闭合S时，RR 串联，同时闭合S2、S时，电路为R2的简单电路，因为串联电路中总电阻 大于任一分电阻，所以由P发可知，R、R:串联时，电路的总电阻最大， 总功率最小，处于保温状态，电路为R2的简单电路时，电路的电阻最小， 总功率最大，处于加热状态；由P-发可知，保湿时电路的总电阻，R U2=(220V)2 卫保遍 88W 50血加热时电路的电阻：k=公-器g 2202,由串联电路的电阻特点可知，电阻R1的阻值：R1=R-R2=5502 2202=3302.8.解：(1)控制开关S转到位置2时为食品保温，此时 两电阻串联，根据P=发可知，串联电路的总电阻R。一P U2= -52 《20YW=121Q,根据电阻串联的特点可知，定值电阻R的阻值R。 R串一R1=1212-24.22=96.82。(2)控制开关S转到位置1时为食 品加热，此时电路为R,的简单电路，餐台加热状态下工作5min消耗的 电能w==(220,)×5×60s=6×10J。(3)若不计热量损失，则 R=24.2n 汤吸收的热量Q吸=W=6×105J,根据Q吸=cm(t一to)可知，汤的比热容 C=- Q吸 6×105J m(1-)5kg×(50℃-20℃)=4X103J/(kg·℃)。 9解：1)由P=U1得，灯泡正常工作时的电流L=是=1点V"- 0.5A:由1-发得，灯泡的电阻R-票-03二6n,(②)灯池正常工 作1min所放出的热量Q=W=PLt=1.5W×1×60s=90J。(3)闭合 开关，灯泡和滑动变阻器串联，电路中的最大电流等于灯泡正常工作时的 电流，即I=I1=0.5A,因为灯泡正常发光，所以此时滑动变阻器两端的 电压U=U-U=45V-3V-1.5V,由1-是得，滑动变阻器连人电 路的电阻R-光-8X-3n,当电压表的示数为最大值U,=3V时， 电路中电流1-UU:-4.5V3Y-0.25A,此时滑动变阻器连入电 RL 62 路的电腿R-号-A一120，所以滑动变鼠器连人电路的电阻变 化范围为3~122.10.解：(1)由P=U1得小灯泡正常发光的电流 1=长-名Y=05A.(2只闭合SS,S断开定值电阻R题路，灯 泡L正常发光，此时电源电压U=U1=6V,再闭合S,电阻R。与小灯泡 并联，U=U。=UL=6V,电流表示数变化了0.25A,即通过R。的电流 6=0,25A,电阻R的阻值R-受-。总二24a.（3)由1-景得灯 泡能电盟R=受-。=120，只团合S8品新开，定值电盟R 与灯泡L串联，此时接入电路的电阻最大，整个电路消耗的功率最小P一 U2 (6V)2 U1=R,+R280十12n-0.9W。1.解：1)当闭合S和s:,断开 S,时，电阻R3与滑动变阻器串联，由图乙可知电阻R3两端电压为2.5V 时，电流为0.5A,根据P=UI得，电阻R3正常工作时的电功率为P籁= U额I额=2.5V×0.5A=1.25W。(2)当闭合S和S、断开S2时，电阻 R与滑动变阻器串联，由图乙可知，滑动变阻器接入电路阻值最大时，电 路中电流为Q,2A,电压表示数为3V,由审联电路电压特点和1-只可 -53 得，电源电压为U=U1十U滑大=0.2A×R1+3V…①，当滑动变阻器接人入 电路阻值为零时，电路中电流为0.6A,可知电源电压为U=0.6A× R1②，联立①②解得U=4.5V,即电源电压为4.5V。(3)当闭合S和 S2、断开S时，电阻R与滑动变阻器串联，根据串联电路电流特点，滑动 变阻器接入电阻最小时，电路中电流最大，由图乙知通过R,的最大电流 为Q,5A,由1一景得，电阻R此时的阻值为R-亮-后X-50,电 路中点电阻最小为R=只-春号X-9Q,可知清动变阻器接人电路 的最小阻值为R小=R总小一R?=92一52=42，由题意知，电压表量程 为0~3V,根据串联电路电压特点可知，滑动变阻器接入电阻最大时，分 得的最大电压为3V,此时电阻R3分得的最小电压为1.5V,结合图乙 知此时电流表示数为0.25A,由1是得，滑动变阻器接人电路的最大阻 值为R大二产=。5A2Q,所以为保证电路安全，滑动变阻器R, 连入电路的阻值范围为4~12Ω。 随堂反馈 第十六章磁场电磁铁 16.1永磁体的磁场 第1课时认识磁体 1.D2.A3.D4.磁化5.磁体磁化6.N吸引 第2课时磁场、磁感线和地磁场 1.D2.D3.B4.B5.SSN6. 地轴 北京 16.2电流的磁场 1,B2.B3.轻敲条形S4.正5.N ±电源 16.3电磁铁 1.D2.A3.正上4.(1)N(2)等于(3)左 16.4电磁继电器与自动控制 1.C2.C3.灯灭铃响灯亮铃不响4.bc半导体 第十七章电动机与发电机 17.1关于电动机转动的猜想 1.C2.A3.(1)绝缘体(2)并条形S(3)惯性(4)不变 -54 17.2电动机转动的原理 1.C2.电流方向机械3.晃动通电导体在磁场中受力的作用电 动机4.磁场对电流的作用通电导体受力方向与电流方向的关系通 电导体受力方向与磁场方向的关系5.电流会 17.3发电机发电的原理 1.B2.C3.AC4.(1)感应电流的方向是否与磁场的方向有关 (2)感应电流的大小与导体运动的快慢是否有关(3)让导体棒沿着磁感 线的方向运动，可观察到灵敏电流计的指针不偏转 第十八章家庭电路与安全用电 18.1家庭电路 1.D2.A3.C4.不发光5.火线并联6. 氖管发光 (零)线一 (火)线 18.2安全用电 1.B2.D3.C4.短路空气开关总功率5.乙电流6.火 S2甲 18.3电能与社会发展 1.D2.C3.解：(1)热水器和微波炉的总功率P总=800×10-3kW+ 100X10kW=1.8kW,由P-g得，热水器和微波护少工作1h节约 的电能w=Ps=1.8kwX1h=1.8kw·h.(2)由P-y可得，节约 的电用于鼠明灯具可以工作的时间一兴-兴心=6.(3)空 气开关允许接人用电器的总功率P意'=UI=220V×15A=3300W,现 有总功率P=50W+150W+100W+250W+800W+1000W= 2350W,还可以接人用电器的功率P'=P总'-P=3300W-2350W= 950W,所以应买额定功率为500W的电饭煲。 第十九章电磁波与信息时代 19.1电磁波 1.A2.D3.电磁波不需要4.<>5.频率3×1080.06 19.2广播电视与通信 1.C2.B3.AB4.D5.(1)动(2)3(3)0.126.音频高频 音频扬声器 19.3走进互联网 1.C2.B3.A4.B5.A6.电磁波3×105化学7.并电磁 波能 55 第二十章能源与能量守恒 20.1能源 1.C2.C3.D4.BCDA5.风能、水能、地热能、太阳能核能、汽 油、石油、煤 20.2开发新能源 1.D2.D3.C4.A5.核聚变可6.不可再生80 20.3能量的转化与能量守恒 1.A2.B3.C4.重力势重力势动5.热值内不守恒6.20 机械能方向性 20.4能源、环境与可持续发展 1.A2.D3.B4.B5.(1)二氧化硫和氮氧化物(2)CD(3)节约 用纸（或尽量乘坐公交车出行等） 综合评价 第十六章综合评价 1.北2.P 3. 4.异名5.N6.负7.降低8.自东 0+ 向西9.减小10.远离11.C12.A13.B14.D15.A16.C 17.C18.(1)乙线圈的匝数越多(2)增加(3)N19.(1)①磁感线 ②右③改变电流方向(2)①条形磁铁左②电流方向 20.解：(1)由图乙可知，恒温箱内的温度是50℃时，热敏电阻的电阻R1= 10n.由1一员，控制电路的总电阻：R-号-60X0A=100,因 串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器R2接入电路的电 阻：R2=R-R1=1502-1002=50。(2)R。通电工作10min产生的 热量：Q。=w。==。X10×60s=6.6×10J。 442 第十七章综合评价 1.力2.电磁感应 3 4.有5.能6.电动机7.竖直 8.B9.电流方向10.从c流向a11.B12.D13.C14.D15.B 16.B17.C18.(1)电源铝棒(2)竖直向下不是(3)垂直BC 19.(1)无(2)正确导体的运动方向磁场方向(3)切割磁感线法 拉第20.解：(1)该装置是一个小型发电机，其原理是电磁感应，把机械 能转化为电能。(2)工作8小时的发电量W电=Pt=10kW×8h= 80kW·h。(3)W电=80kW·h=80×3.6×105J=2.88×108J。该装 —56 置的发电效率)02×10%-呈×18×10%-20%. 21.解：(1)B(2)每年可节省煤的总质量：m=W点n=5000×104kW·hX 400g/(kW·h)=2×101°g=2×104t。(3)由题可知，这20只灯泡全部 正常工作时功率：Pa=20P=20×10W=200W,由P=UI得，家庭电路 中的总电流：1。= P200 W U=220V≈0.9A. 第十八章综合评价 1.2202.火线3.地4.短路5.不会6. 火线 多线 门把手 二金属外壳 7.灯泡8.会9.会10.L211.B12.A13.B14.A15.B 16.B17.C18.(1)磁导体(2)火(3)右19.(1)金属回形针 铅笔芯(2)小灯泡L1断路(3)可行20.解：(1)选择乙。因为乙带有 接地线，当热水器漏电时，电流可通过接地线流人大地，避免触电危险。 (②)电热丝的电阻R-号-写28-220。(3)将该电热水器装满 水，水的质量m=pV=1×103kg/m3×40×10-3m3=40kg,使水温由 20℃升高到60℃，水需要吸收热量Q啜=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)× 40kg×(60℃一20℃)=6.72X105J。电热丝所产生热量的80%被水吸 收，则Qa=影-67g0]=8,4X10J,由Qa=W=P得：-== 80% 8.4X10J=4.2X10s=70min。21.解：(1)并(2)若用电器同时使 2000W 用，则电路中的总功率为P点=4P十P2十P3+P4=4×60W+1000W+ 120W+1200W=2560W,电能表允许接的最大功率为Pmax=UImx= 220V×10A=2200W,因为P意>Pax,所以不能同时使用这些用电器。 (3)由P-及可得，电热水壶正常工作时，发热板的电阻R-号 -级.4由欧湖定件可得，通过发热板的电流1一景一0 (220V)2 4.5A。(4)人离开时随手关灯（或不要让电视机、电脑长时间处于待机状 态或电视机的音量不要太大、亮度不要太亮或夏天空调温度不要设置得 太低等，合理即可)。 第十九、二十章综合评价 1.电磁波2.光3.裂变4.可再生5.不违背6.C7.清洁环保，无 污染8.通信软件或电子邮件9.100010.9.66×10911.B12.D 13.A14.B15.C16.D17.A18.(1)电磁波声音不能在真空中 传播(2)电梯的金属壁对电磁波有屏蔽作用将手机设置到响铃状态 -57