20.4 电动机 同步练习
一、单选题
1．（2022秋·河北保定·九年级统考期末）下列关于电路的知识说法正确的是（ ）
A．电动机工作时将机械能转化为电能
B．发光二极管是超导材料制成
C．电饭锅是利用电流的热效应工作
D．干电池供电时将电能转化为化学能
2．（2022秋·河北保定·九年级统考期末）能量的转化是自然界普遍的现象，下列关于能量转换的分析不正确的是（ ）
A．水果电池，化学能转化为电能 B．手机充电，电能机转化为内能
C．电动机工作，电能转化为机械能和内能 D．钻木取火，机械能转化为内能
3．（2022秋·河北秦皇岛·九年级统考期末）牙齿健康问题，越来越得到重视，电动牙刷已经成为了一款比较受欢迎的小家电，如图所示，关于电动牙刷下列说法正确的是（ ）
A．使用电动牙刷的过程中电能主要转化为机械能
B．电动牙刷里的电动机工作原理是电流的磁效应
C．在给电池充电时电池相当于电源
D．电动牙刷上的指示灯主要是超导材料制成
4．（2022秋·河北石家庄·九年级统考期末）如图所示的装置中，当闭合开关、导体ab中有电流通过时，导体ab就会运动起来。关于这一现象的说法正确的是（ ）
A．此现象说明磁可以生电
B．在该现象中，机械能转化为电能
C．发电机是利用这一现象来工作的
D．电动机是利用这一现象来工作的
5．（2022秋·河北邯郸·九年级大名县第一中学期末）如图所示，线圈通电后，受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈是固定的，磁体可以绕线圈旋转，则线圈通电后，磁体将（ ）
A．开始顺时针旋转 B．开始逆时针旋转
C．保持静止 D．以上三种情况都有可能
6．（2022秋·河北唐山·九年级统考期末）如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，则下列分析不正确的是（ ）
A．旋转钥匙相当于闭合开关 B．电磁铁是利用电流的磁效应来工作的
C．电磁铁通电后电磁铁的上端为N极 D．电动机工作时将机械能转化为电能
7．（2022秋·河北保定·九年级统考期末）如图所示，电动平衡车是一种新型交通工具，被广大青少年所喜爱．图中与电动平衡车驱动前行过程原理相同的是
A． B．
C． D．
8．（2022秋·河北保定·九年级期末）如图所示四个实验现象中，揭示了电动机工作原理的是
A．
B．
C．
D．
二、多选题
9．（2022秋·河北保定·九年级统考期末）对下列四幅图的说明正确的是（ ）
A．图①中地磁场的南极在地理的南极附近，磁针指南北就是受到地磁场的影响
B．图②是通电导体在磁场中受力的作用，力的方向与磁场方向和电流方向有关
C．图③是探究电磁铁的磁性与线圈匝数的关系，匝数越多，电磁铁的磁性越大
D．图④是一种温度自动报警器，图中电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断
10．（2022秋·河北石家庄·九年级统考期末）要改变直流电动机的转动方向，应采取的方法是（ ）
A．增强磁极的磁性 B．加大通电电流 C．改变线圈中的电流方向 D．将磁铁的磁极对调
11．（2022秋·河北石家庄·九年级统考期末）如图所示，是研究磁场对通电导线作用的实验装置，当接通电源，有电流由A至B通过导体AB时，它受到磁场力作用而向左运动，则（ ）
A．只改变磁场方向时，导线AB将向右运动，机械能将转化为电能
B．只改变电流方向时，导线AB将向右运动，电能转化为机械能
C．电流方向和磁场方向同时改变时，导线AB仍将向左运动
D．电流方向和磁场方向同时改变时，导线AB将向右运动
三、填空题
12．（2022秋·河北承德·九年级统考期末）将两块磁铁分别吸在干电池的正负极上，使两个磁铁的极都向外，构成了一个可以在平面上滚动的滚轮。如图所示，将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔纸属于 （选填“导体”或“绝缘体”），滚轮立刻开始向前滚动。滚轮能够滚动的原理是 。若让滚轮向相反的方向滚动，下列操作可行的是 （①仅将滚轮左右换个方向；②仅将电池正负极对调一下；③将两端磁铁的、极和电池的正负极均对调）
13．（2022秋·河北石家庄·九年级石家庄市第四十二中学期末）如图为一款磁悬浮蓝牙音箱，音箱通电时振动发出声音，它的工作原理与 （“电动机”或“发电机”）相同。音箱悬浮在空中，是利用了同名磁极相互 （选填“吸引”或“排斥”）的原理。
14．（2022秋·河北唐山·九年级统考期末）如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜 （选填“向左”“向右”或“左右往复”）运动。音圈之所以运动，是由于磁场对 有力的作用，此现象中能量转化情况是 。
四、实验题
15．（2022秋·河北保定·九年级统考期末）在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中，小明设计了如图所示的电路，导体棒ab用绝缘细线悬挂在蹄形磁铁的两极之间。
（1）磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是 （选填“磁场”或“磁感线”）；
（2）闭合开关前，导体棒ab静止，闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明磁场对 有力的作用；
（3）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体a、b的运动方向与对调前的运动方向 ，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关；
（4）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体a、b的运动方向与对调前的运动方向 ，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关；
（5）如果同时改变磁场方向和电流方向， （填“能”或“不能”）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
16．（2022秋·河北石家庄·九年级统考期末）如图所示进行“通电导线在磁场中受力运动”实验，回答下列问题：
（1）若想使ab的运动方向与原来方向相反，下列操作可行的是 ；
A．将导体棒ab对调
B．保持磁体不动，对调电源的正负极
C．电源的正负极和磁体的磁极同时对调
（2）通电导线在磁场中受力运动过程中的能量转化情况是 ；
（3）小明想要让导体棒ab运动的速度更快，以下实验改进方案可行的有 。
A．换用更强磁性的磁体
B．换用更大电压的电源
C．换用更轻、导电性更好的导体棒
17．（2022秋·河北秦皇岛·九年级统考期末）如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对 有力的作用，利用这一原理可以制成 机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向 运动。
参考答案：
1．C
【详解】A．电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，工作时把电能转化成机械能，故A错误；
B．发光二极管是由半导体材料制成的，故B错误；
C．电饭锅工作时消耗电能转化为内能，是利用电流的热效应制成的加热设备，故C正确；
D．干电池供电时将化学能转化为电能，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】A．水果电池对外供电的过程中是将化学能转化为电能，从而获得电能，故A正确，A不符合题意；
B．给手机电池充电的过程中消耗了电能，得到了化学能，是电能转化为化学能，故B错误，B符合题意；
C．电动机工作时需要消耗电能，电能主要转化为机械能，少部分电能转化为内能，故C正确，C不符合题意；
D．钻木取火，克服摩擦做功，是机械能转化为内能，温度升高，点燃木头，故D正确，D不符合题意。
故选B。
3．A
【详解】AB．电动牙刷的主要工作部分是电动机，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，其工作时消耗电能转化为机械能，故A正确，B错误；
C．在给电池充电时电池需要消耗电能，故电池相当于用电器，故C错误；
D．电动牙刷上的指示灯主要是半导体材料制成，故D错误。
故选A。
4．D
【详解】A．当闭合开关、导体ab中有电流通过时，导体ab就会运动起来，这说明磁场对电流有力的作用，不是磁可以生电，故A错误；
B．在该现象中，消耗了电能，并转化为机械能，故B错误；
CD．电动机是利用该原理工作的，而发电机的工作原理是电磁感应现象，故C错误，D正确。
故选D。
5．B
【详解】线圈通电后，受磁场力作用，线圈开始顺时针旋转；如果线圈是固定的，根据静止和运动的相对性可知，则线圈通电后，磁体开始逆时针旋转，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
6．D
【详解】A．将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，汽车启动，所以旋转钥匙相当于闭合开关，故A正确，不符合题意；
B．电磁铁中通过电流时会产生磁性，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故B正确，不符合题意；
C．电流从电磁铁的上端流入，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的上端为螺线管的N极，故C正确，不符合题意；
D．电动机工作时主要将电能转化为机械能，故D错误，符合题意。
故选D。
7．C
【详解】电动平衡车的无刷电机工作时，消耗电能，获得机械能，因此是将电能转化为机械能，从而获得动力．
A、是电磁感应原理，机械能转化为电能，故A错误；
B、通电导体的周围有磁场，是电流的磁效应，故B错误；
C、通电导体在磁场中受力的作用，电能转化为机械能，与电动平衡车驱动前行过程原理相同，故C正确；
D、是研究电磁铁磁性的大小与线圈匝数的关系，故D错误；
8．C
【详解】电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用．
解：A、是奥斯特实验图，小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场，不符合题意；
B、是探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系实验，不符合题意；
C、电路中有电流，通电线圈或导体受到磁场力的作用发生运动，是电动机的工作原理，符合题意；
D、是电磁感应的实验图，属于发电的原理，不符合题意；
故选C．
【点评】本题涉及的内容有电流的磁效应、电动机的原理和发电机的原理．注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置是不同的，前者外部没有电源，后者外部有电源．
9．BCD
【详解】A．图①中，磁感线是由地球下面出发回到上面，说明下面是地磁北极，上面是地磁南极，由图可知地磁南极在地理北极附近，故A错误；
B．图②，有电源，是“探究通电导体在磁场中受力作用”的实验装置，是电动机的实验原理，交换电流方向或者磁场方向，金属棒的受力方向也会发生改变，故B正确；
C．图③中的实验装置是串联电路，电流处处相等，但两个铁钉上的线圈匝数不同，匝数多的铁钉吸引的大头针更多，说明电流相同的情况下，匝数越多，电磁铁的磁性越大，故C正确；
D．图④是一种温度自动报警器，温度低于90℃时，电磁继电器处于断开状态，此时工作电路中的灯亮，电铃不响；温度到达或者超过90℃时，电磁继电器通电，衔铁被吸下来，此时灯灭，电铃开始响起来，从而起到报警的作用，故D正确。
故选BCD。
10．CD
【详解】AB．增强磁极的磁性和加大电流都能改变电动机的转速，不能改变电流方向，也不能改变磁场，所以不能改变电动机的转动方向，故AB不符合题意；
C．改变线圈中的电流方向，磁场方向不变，电动机的转动方向改变，故C符合题意；
D．将磁铁的磁极对调，电流方向不变，电动机的转动方向改变，故D符合题意。
故选CD。
11．BC
【详解】A．当磁场反向时，由左手定则可得安培力方向向右，故AB棒将向右运动；棒消耗了电能产生了机械能故电能转化为机械能，故A不符合题意；
B．当电流反向时，由左手定则可得安培力方向向右，故AB棒将向右运动；棒消耗了电能产生了机械能故电能转化为机械能，故B符合题意；
C．当同时反向时，由左手定则可得安培力方向不变，故AB棒仍向左运动，故C符合题意；
D．电流方向和磁场方向同时改变时，导线AB将向左运动，故D不符合题意。
12． 导体 磁场对电流有力的作用 ①②
【详解】[1][2]将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔纸是导体，容易导电，所以通过锡箔纸有电流，干电池在磁体的磁场中受力运动，所以滚轮立刻开始向前滚动。
[3]通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向、磁场的方向有关，若让滚轮向相反的方向滚动，可以改变磁场的方向或电流的方向，即将滚轮左右换个方向或将电池正负极对调一下；若同时将两端磁铁的、极和电池的正负极均对调，则受力的方向不变，故可行的是①和②。
13． 电动机 排斥
【详解】[1]音箱通电时振动发出声音，是电能转化为机械能，与电动机的原理相同。
[2]音箱悬浮在空中是利用同名磁极相互排斥的原理工作的。
14． 左右往复 通电导体 电能转化为机械能
【详解】[1][2][3]当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜左右往复运动，因为电流方向改变，音圈受力方向改变。音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体有力的作用，改变了线圈的运动状态。此现象中，消耗电能，产生机械能，电能转化为机械能。
15． 磁场 通电导体 相反 磁场方向 相反 电流方向 不能
【详解】（1）[1]磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是磁场，而磁感线是不存在的。
（2）[2]将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，电路中没有电流，导体静止不动，闭合开关后，电路中有电流，导体运动，说明磁场对通电导体有力的作用。
（3）[3][4]断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，磁场方向改变，再闭合开关，电流方向不变，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，向左运动，这说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
（4）[5][6]断开开关，将图中电源的正、负极对调，电流的方向发生了变化，再闭合开关，会发现导体a、b的运动方向与对调前的运动方向相反，这说明通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向有关。
（5）[7]同时改变磁场方向和电流方向，导体运动的方向不变，不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
16． B 电能转化为机械能 ABC
【详解】（1）[1]A．将导体棒ab对调，通过导体的电流的方向不变、磁场方向不变，受力方向不变；故A不符合题意；
B．保持磁体不动，对调电源的正负极，通过导体的电流的方向发生了改变，受力方向改变；故B符合题意；
C．电源的正负极和磁体的磁极同时对调，电流方向、磁场方向同时发生了变化，受力方向不变；故C不符合题意。
故选B。
（2）[2]通电导线在磁场中受力运动过程中，消耗电能，将电能转化为机械能。
（3）[3]小明想要让导体棒ab运动的速度更快，可以增大电路中的电流（提高电源电压）、换用更强磁性的磁体、换用更轻、导电性更好的导体棒，故ABC正确。故选ABC。
17． 通电导体 电动 右
【详解】[1]通电导体在磁场中受到力的作用。铝棒在磁场中，闭合开关，铝棒通电，铝棒由静止向左运动，说明磁场对通电导体有力的作用。
[2]电动机就是利用了通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的。
[3]对调电源正、负两极，改变了导体中电流的方向，再次闭合开关，铝棒将向与之前相反的方向运动，故铝棒向右运动。
