20.4 电动机 同步练 2026-2027学年人教版九年级物理全一册

**基本信息** 聚焦电动机核心原理，通过基础巩固、综合辨析、实践应用、拓展探究四层设计，构建从物理观念到科学探究的知识进阶路径。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层（单选1-8）|电动机原理、磁场对电流作用|以跨学科情境（调光台灯、密度计）考查单一知识点，强化物理观念| |提升层（多选9-14）|原理辨析、影响因素|结合易错点（如电磁感应与磁场力区别），培养科学思维的批判能力| |应用层（填空15-19、作图）|能量转化、电路设计|直接应用原理（如风扇电动机惯性），通过作图题落实科学论证| |拓展层（实验20-21、综合22-23）|实验探究、实际问题|设计电动升旗装置、电磁炮模型，体现科学探究与社会责任的融合|

人教版（新教材） · 九年级全册 第二十章 电与磁第4节 电动机 姓名： 班级： 一、单项选择题 1．对下列跨学科实践的分析，正确的是 A．图甲，简易调光台灯中电位器应串联在电路中 B．图乙，煮饺子时水沸腾后继续大火加热饺子熟得更快 C．图丙，同一个简易密度计测不同液体密度时所受浮力大小不相等 D．图丁，简易电动机只能通过改变电流方向来改变线圈的转动方向 2．如图是电流表的内部结构简图，以下关于电流表的说法中正确的是（　　） A．它必须与被测用电器并联 B．它的指针偏转的原理是电磁感应 C．它的工作原理与发电机相同 D．它的指针会反偏是因为通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向有关 3．如题图，小海在跨学科实践活动中利用干电池、强力磁铁和铜丝成功地自制了一个电动机，下列说法正确的是(　　) A．强力磁铁周围存在磁感线 B．电动机的工作原理是电磁感应现象 C．只把电池的正负极对调，线圈的转动方向改变 D．电动机工作时机械能转化为电能 4．如图，是某公司生产的国内最小的无刷电动机。它的直径为d，质量为m，两只手指可以十分轻松把它拿起。下列说法正确的选项是(　　) A．m约为3kg B．d约为3nm C．电动机的工作原理是磁场对电流的力的作用 D．用它给微型机器提供动力时，它能把电能完全转化为机械能 5．现代生活离不开电。电动机在生产和生活中有着广泛地应用，其原理是通电导体在磁场中受到磁场力的作用而运动。下列四幅图中的用电器工作时能符合电动机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 6．下列家用电器与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的是（　　） A．电视机 B．手电筒 C．电饭锅 D．电风扇 7．在跨学科实践活动中，学习小组用绝缘胶带将支架固定在电池两端，磁铁放在电池侧壁上，再将线圈一端的绝缘漆全部刮去，另一端的绝缘漆只刮去半周后，放在支架上，做成一台直流电动机模型，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．电动机工作的原理是电磁感应 B．线圈转动过程中，机械能转化为电能 C．线圈两端绝缘漆全部刮去后，线圈仍能连续转动 D．交换磁体 N、S极线圈反向转动 8． 无线充电技术，在日常生活中应用越来越广泛，下图是无线充电原理图，根据初中所学知识进行分析，下列说法不正确的是（　　） A．输入电流发生变化，则线圈A产生的磁场也会发生变化 B．只有线圈内部附近才有磁感线，磁感线是断开的 C．给电池充电时，是将电能转化为化学能 D．线圈B产生电流的原理与发电机原理相同 二、多项选择题 9．图为某同学制作的简易电动机，下列说法正确的是 A．简易电动机的线圈通电能转动，是利用电磁感应现象 B．为使线圈连续转动，要将线圈两端引线漆皮全部刮掉 C．若要改变线圈转动方向，可只将磁体的磁极位置调换 D．电风扇转动的工作原理与简易电动机的工作原理相同 10．手机里的“指南针”功能可以帮我们准确地判断方向，它其实是一种磁传感器，它的工作原理大致是：如图，将一长方体金属导体放在磁场B中，当有自由电子通过时，这些自由电子在磁场的作用下会运动到导体的后表面D，从而在金属导体的前表面C和后表面D之间形成一定的电压，通过对该电压的测量，就可以进一步推算出地磁场的方向。下列说法正确的是（　　） A．传统的指南针能够指南北是因为它会受到地磁场的作用 B．通电长方体金属导体在磁场中时，会受到磁场的作用力 C．电流大小一定时，C、D间的电压会随磁场的增强而变大 D．长方体金属导体通电时，本身不会产生任何磁场 11．下列说法错误的是（　　） A．构成物体的所有分子热运动的动能的总和，叫做物体的内能 B．电功率是表示消耗电能快慢的物理量 C．通电导体在磁场的受力方向与磁场方向和导体运动方向有关 D．电流做功的实质是将其他形式的能转化为电能 12．汽油机、电动机分别是燃油汽车和电动汽车的动力装置。如图甲所示是四冲程汽油机某一冲程的示意图，如图乙所示是电动机。下列说法正确的是（　　） A．图甲所示是汽油机的做功冲程 B．图甲所示的冲程中，燃气的内能减小 C．图乙所示的电动机的效率比汽油机的高，可达到100% D．图乙所示的电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动 13．2023年12月8日，济郑高铁全线贯通运营。至此，山东、河南两省高铁实现手拉手，山西、河北、山东、河南四省高铁结成环。通车后，济南至郑州全长407公里，通行时间由原来的3至5小时缩短至1.5小时，更加高效地联通沿黄主要经济区。则高铁列车(　　) A．进站时车厢附近气体的流速大压强小，需要在站台设置安全线警示 B．制动时初速度越大刹车距离越长，是因为列车速度越大惯性也变大 C．提供动力的牵引电动机，其工作原理是通电导体在磁场中受力运动 D．其牵引电动机提供动力的过程，是把电能全部转化为机械能的过程 14． 如图所示，对下列图中现象解释正确的是（　　） A．甲图中的通电螺线管右端会和小磁针的S极相互排斥 B．利用乙图中的装置探究得出的结论可用于解释动圈式话筒的工作原理 C．利用丙图的装置进行实验时可通过对调蹄形磁体磁极的方法来改变导体运动的方向 D．丁图中的装置包含电磁铁，它是根据电流的磁效应工作的 三、填空题 15．家用小型风扇的电动机工作利用了通电导体在磁场中受到　 　的作用原理；扇叶转动起来后，断开开关，它不会立即停止转动，是由于它具有　 　；若不用电源，将小风扇与发光二极管接通，用手转动扇叶可使发光二极管发光，此时小风扇相当于　 　(选填“用电器”或“电源”)． 16．福建舰是中国第一艘电磁弹射型航空母舰，直接跨越了传统蒸汽弹射技术，电磁弹射是根据　 　（选填“电场”或“磁场”）对通电导线有力的作用进行工作，舰载机弹射起飞过程是　 　（选填“电能”或“内能”）转化为机械能。 17．如图甲是家庭连接的部分电路，A、B两接线点中与相线相连的是　 　点；电路中常用到单刀双掷开关，这是一种可以分别跟两个接线柱连接的开关，图乙是它的外形图，图丙中的和是它的符号。图丙用两个单刀双掷开关来控制电动机M，使电动机既能正转，也能反转。如果电动机中的电流由D流入、E流出时是正转，则电动机反转时的开关的连接情况是：开关与触点b、与触点　 　接触。 18．如图是许昌市某中学科技创新社团设计的电磁炮原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去，如果轨道及金属杆的电阻和摩擦均不计，电磁炮在发射过程中将电能转化为　 　能，请你举出生活中与电磁炮能量转换方式相似的一种用电器：　 　；在电路连接都完好的情况下，实验现象不太明显，请你提出一种改进措施　 　。 四、作图题 19．如图甲所示，通电导体中电流的方向向里，磁场对通电导体力F的方向水平向右。改变实验条件，如图乙所示，请画出磁场对通电导体的作用力及通电导体所受重力的示意图。 五、实验探究题 20．（1）大雪过后路面结冰，道路养护工人撒盐使路面的冰及时熔化，确保车辆的出行安全。为了弄清其中缘由，小明用如图18的装置做关于冰熔化的实验。 ①如图18，加热一段时间后，小明根据记录的实验数据在图19中绘制了A图像，由图像可判断冰是　 　(选填“晶体”或“非晶体”)。 ②完成上述实验后，小明用该实验装置，分别对淡盐水和浓盐水制成的碎冰进行加热，得到图19中的B、C图像。比较图19中的A、B、C图像，说明结冰的路面撒盐的原因：撒盐可以　 　(选填“升高”“降低”或“不改变”)冰雪混合物的熔点。 （2）小明用图20的实验装置探究平面镜成像特点： ③实验中选取两支完全相同的蜡烛A、B，是为了比较像与物的　 　关系。 ④将蜡烛A 靠近玻璃板，则像的大小将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 （3）小明用图21的实验装置探究磁场对通电导线的作用： ⑤保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，发现铜棒 ab运动方向相反，这表明通电导线所受力的方向与　 　方向有关。 ⑥保持电流方向不变，将磁场N、S极对调，闭合开关，发现铜棒 ab运动方向相反，这表明通电导线所受力的方向与　 　方向有关。 21．周一升旗时，小明发现升旗手操作国旗上升，国歌结束时国旗还没有升到顶端，就想设计一个电动升旗装置，使国旗能在规定时间内匀速上升至顶端。 【初步设计】如图甲所示，用电动机带动国旗上升，调节滑动变阻器的滑片可以改变电动机的转速，定时器在计时结束时自动断开电路。 （1）图乙中，能说明电动机工作原理的是　 　。 （2）国歌的奏唱时长是46s，若国旗上升高度为11.5m，则国旗上升的速度应为　 　m/s。 【改进设计】为实现国旗的电动上升和下降，小明使用两个单刀双掷开关改进电路，如图丙所示。开关接不同触点时，国旗的升降情况如下表所示。 开关状态 开关S1接 开关S2接 国旗的升降情况 ① a c ② a d 上升 ③ b c ④ b d （3）为使国旗下降，开关应处于状态　 　（填序号），判断的依据是　 　。 【优化设计】若电动升旗装置可通过光控实现日出升旗、日落降旗的自动化控制，则升旗装置会更加智能化和便捷，于是小明再次对电路进行优化，如图丁所示。已知控制电路中，电源电压U控是6V，保护电阻R0是2kΩ，光敏电阻R1的阻值随光照强度E的变化关系如图戊所示，电磁铁线圈电阻忽略不计。当太阳升起光照强度达到1000lx时，电磁铁将衔铁吸下，工作电路的电动机工作，带动国旗上升。 （4）若要让国旗在光照强度E达到700lx时上升，可以采用的方法是。（写出一种即可，需有数据支撑） （5）图丁电路的不足之一是　 　。 六、综合题 22．如图是国产比亚迪仰望U8电动汽车，该款汽车既能在陆地上行驶，又能像船一样在水中涉水航行。该车满载时的总质量是4t，静止在水平地面上时，四个车轮与地面接触的总面积为( ，g取10N/ kg。求： （1）新能源电动汽车的核心部件是电动机，电动机的工作原理是　 　。 （2）该车满载静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少?　 　 （3）该车在水中以3.6km/h的速度匀速直线航行1.5h，消耗电能4kW·h，此时电动机输出功率为2kW，汽车航行过程中受到的牵引力是多少?　 　此时电动机的效率是多少?　 　 23．如图为某跨学科实践小组制作的电动晾衣装置模型简图。 （1）旋钮旋至挡，电磁铁　 　选填“有”“无”磁性，钢丝绳被夹紧，晾衣杆悬停； （2）旋钮旋至Ⅰ挡，电流从　 　选填“”“”点流入电动机，晾衣杆匀速下降； （3）旋钮旋至Ⅱ挡，晾衣杆匀速上升。在某次操作中，晾衣杆匀速上升，用时。已知晾衣杆的重力为，求钢丝绳对晾衣杆拉力所做的功和功率。　 　 参考答案 1．【答案】A 2．【答案】D 3．【答案】C 4．【答案】C 5．【答案】C 6．【答案】D 7．【答案】D 8．【答案】B 9．【答案】C,D 10．【答案】A,B,C 11．【答案】A,C,D 12．【答案】A,B,D 13．【答案】A,C 14．【答案】B,C,D 15．【答案】力；惯性；电源 16．【答案】磁场；电能 17．【答案】B；d 18．【答案】机械；电动机；提高电源电压 19．【答案】 20．【答案】（1）晶体；降低 （2）大小；不变 （3）电流；磁场 21．【答案】（1）B （2）0.25 （3）③；通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关 （4）当太阳升起光照强度达到1000lx时，光敏电阻R1的阻值为2kΩ，忽略电磁铁线圈电阻，则此时电路的电流为若要让国旗在光照强度E达到700lx时上升，由图戊可知，此时光敏电阻R1'的阻值为2.5kΩ，所以此时保护电阻R0'的阻值应为若不改变保护电阻R0的阻值，则此时电源电压为U=I(R+R1')=0.0015A×(2000Ω+2500Ω)=6.75V为实现国旗在光照强度E=700lx时自动上升，可采取以下任一方法：将保护电阻R0更换为1.5kΩ，或将电源电压调整为6.75V。 （5）阴雨天时光照弱，光敏电阻阻值过大导致控制电路电流不足，无法触发自动升旗 22．【答案】（1）通电导体在磁场中受到力的作用 （2）解：汽车满载静止在地面上的压力等于重力，汽车对地面的压力，对水平地面的压强. （3）解：汽车受到的牵引力。；解：电动机做功为W=Pt=2kW×1.5h=3kW·h，所以效率为。 23．【答案】（1）无 （2）P （3） ： 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $