沪科版物理九年级全册《17.3 科学探究:电动机为什么会转动》同步练习
一 、单选题(本大题共10小题,共30分)
1.(3分)为了保护环境,我国大力推广电动汽车。如图所示,下列实验与电动汽车的动力装置原理相同的是
A. B.
C. D.
2.(3分)经济便捷的电动自行车已成为人民群众短途交通最重要的工具之一,其核心装置是电动机。下列实验能说明电动机工作原理的是
A. B.
C. D.
3.(3分)情系环保大局,心想百姓出行,蚌埠市又投入运营几十辆断能源公交车,其动力装置是电动机,下列选项中,能说明其工作原理的是
A. B.
C. D.
4.(3分)现代武器中有一种新型电磁炮,它是利用电磁技术制成的一种先进武器,具有速度快,命中率高等特点,它利用了磁场对通电导体的作用。下列图中与其工作原理相同的是
A. B.
C. D.
5.(3分)所示图中,与发电机工作原理相同的实验是
A. B.
C. D.
6.(3分)如图所示是与磁现象有关的四个实验,与其对应的判断正确的是
A. 甲图中,若磁环的下表面是极,则磁环的上表面是极
B. 乙图中,通电后大铁钉能吸引大头针,说明电流可以产生磁场
C. 丙图中,开关闭合,棒不动,左右移动磁体,电流计的指针不偏转
D. 丁图中,导体用轻质的铁棒比铜棒效果更好
7.(3分)如图所示的风能日行灯,可安装在多种车辆上,且免接线,无需电池。车辆行驶时,风车转动使发光。下列说法正确的是
A. 此装置提供电能利用了电磁感应 B. 风车转动将电能转化为机械能
C. 是由超导材料制成的 D. 风车转动利用了磁场对电流的作用
8.(3分)为减少碳排放,建设绿色家园,近几年西昌大力发展电动公交车,以取代部分燃油车。关于电动车和燃油车,下列说法错误的是
A. 电动车电动机工作时利用了磁场对电流的作用
B. 电动车充电时将电能转化为化学能
C. 电动车电动机将电能全部转化为机械能
D. 电动车对环境的噪声污染比燃油车小
9.(3分)新能源电动汽车被越来越多的家庭所接受,其核心部件是电动机。下列能说明电动机工作原理的是
A. B.
C. D.
10.(3分)如图所示,小明同学在做实验时,在一通电导线N内部有一个通电螺线管M,则M受力作用而( )
A. 向右运动 B. 向左运动 C. 绕OO’转动 D. 以上都有可能
二 、填空题(本大题共6小题,共24分)
11.(4分)我国家庭电路的电压是______如图所示,电动机工作时将电能转化成______能。
12.(4分)将一根直导线放在静止的小磁针上方,通电后小磁针发生偏转,这表明通电直导线周围存在______.如图所示装置,通电瞬间直导线向左摆动,这表明______对电流有力的作用;若要使直导线向右摆动,应如何操作?________________________.根据此现象的原理可以制成______________.
13.(4分)小明在制作电动机模型时把一段粗漆包线绕成矩形线圈,漆包线在线圈的两端各伸出约,然后用小刀刮两端引线的漆皮。用硬金属丝做两个支架,固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上线圈下放一块强磁铁,如图甲所示。给线圈通电并用手轻推一下,线圈就会持续转动。
在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮,为使线圈能够持续转动,刮线的要求是 ______ 。
A.两端全刮掉
B.一端全部刮掉,另一端只刮半周
图乙中的直流电动机的线圈可以持续转动,是因为它加装了 ______ ,该装置能在线圈 ______ 刚转到刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。
14.(4分)如图所示,闭合开关,静止的导体棒ab在轨道上向右运动,说明了通电导体在磁场中受到_______________的作用,若只将蹄形磁铁的N、S极对调,则导体棒ab将向_______________(选填“左”或“右”)运动。
15.(4分)通电导体在磁场中的受力方向与______方向和______方向有关,有规律地改变线圈中电流方向,使直流电动机不停转动的装置叫做______。
16.(4分)如图所示是研究通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关的实验.比较(a)、(b)两图可知通电导体在磁场中的受力方向跟___________________有关,比较(a)(c)两图可知通电导体在磁场中的受力方向还跟______________有关.
三 、作图题(本大题共1小题,共6分)
17.(6分)根据如图a所示磁场方向、导体中的电流方向以及导体在磁场中的受力方向三者之间的关系,试推出图(b)中电流的方向,图(c)中通电导体所受磁场力的方向,图(d)中磁体的N、S极.(图中 表示电流垂直于纸面向里,⊙表示电流垂直于纸面向外)
答案和解析
1.【答案】C;
【解析】解:电动汽车的核心是电动机,利用磁场对电流有力的作用工作的。
、该图说明通电导体的周围存在磁场,与电动机的原理不同,故不符合题意;
、动圈式话筒是利用电磁感应原理来工作的,与电动机的原理不同,故不符合题意;
、通电导体在磁场中会受到力的作用,电动机就是利用该原理制成的,故符合题意;
、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机是利用该原理来工作的,与电动机的原理不同,故不符合题意。
故选:。
奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场,电磁铁就是利用该原理制成的。
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机和动圈式话筒就是利用该原理制成的。
通电导体在磁场中会受到力的作用,电动机和扬声器就是利用该原理制成的。
此题主要考查了电动机的基本原理,关键是知道电流的磁效应、电磁感应现象、通电导体在磁场中受到力的作用以及发电机、电动机、动圈式话筒的原理。
2.【答案】B;
【解析】解:、奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场,电磁铁就是利用电流的磁效应来工作的,故不符合题意;
、通电导体在磁场中会受到力的作用。电动机就是利用该原理制成的,故符合题意;
、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机就是该原理来工作的,故不符合题意。
故选:。
通电导体的周围存在磁场。
通电导体在磁场中会受到力的作用。电动机就是利用该原理制成的。
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象。
发电机是利用电磁感应原理来工作的。
此题主要考查了电动机的基本原理;关键是分清楚三种常见电磁现象及其对应的应用。
3.【答案】D;
【解析】解:电动机是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的;
A.图中是奥斯特实验,说明了电流周围存在磁场,与电动机的原理不同,故不符合题意;
B.图中没有电源,是交流发电机的原理图,故不符合题意;
C.该实验是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,是电流的磁效应,故不符合题意;
D.图中有电源,通电导体在磁场中受力会发生运动,是电动机的工作原理,故符合题意。
故选:。
电动机是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的,明确各选项所揭示的原理可做出判断。
此题主要考查奥斯物实验、电磁感应、电磁铁和磁场对通电导线的作用等实验的辨别,知道电动机的原理是通电导体在磁场中受力或通电线圈在磁场中受力运动,并能结合图中装置做出判断,是解答的关键。
4.【答案】B;
【解析】解:
、图中实验装置有电源、小磁针,是奥斯特实验,说明通电导线的周围存在磁场,是电流的磁效应,故不符合题意;
、图中实验装置有电源,导体通电后在磁场中受力而运动,故符合题意;
、图中实验装置无电源,是研究电磁感应现象,故不符合题意;
、图中实验是电磁铁,是利用了电流的磁效应,故不符合题意。
故选:。
明确通电导体在磁场中受力的作用这一原理,主要应用于电动机。对选项中各电器的工作原理进行分析,最后做出判断。
磁场对通电导体有力的作用,人类根据这一原理制造了电动机,而电动机在生活中应用广泛。注意与其它电器元件的区分。
5.【答案】B;
【解析】
此题主要考查发电机的原理和构造,要知道有电源的是电动机,无电源的是发电机。
发电机的工作原理是电磁感应,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
图说明的是电流的磁效应,故不符合题意;
图是电磁感应实验,是发电机的原理图,故符合题意;
图通电导体在磁场中受到磁力的作用而运动,是电动机的原理,故不符合题意;
图通电线圈在磁场中受到磁力的作用而转动,是电动机的原理,故不符合题意。
故选。
6.【答案】B;
【解析】解:
、的下表面与的上表面是同名磁极,由于下表面是极,所以的上表面为极,的下表面是极,的上表面是极,故错误;
、由图可知,通电后,电磁铁能吸引大头针,这说明电磁铁具有磁性,其原理是电流的磁效应,故正确;
、丙图中,开关闭合,棒不动,左右移动磁体,相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,电流计的指针会偏转,故错误;
、为使实验顺利进行导体应该用不被磁铁吸引的铜棒,故错误。
故选:。
利用磁极间的作用规律可以利用磁极间的作用规律可以确定磁环的下表面的磁极和磁环的上表面的磁极。
电磁铁通电后具有磁性;
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流;
铁是磁性物质,铜棒不是磁性物质。
此题主要考查了磁场的方向、电磁感应现象、磁场对电流的作用和电流的磁效应,是一道电磁学的综合题。
7.【答案】A;
【解析】解:、风车转动时会产生感应电流,这是电磁感应现象,此过程中,机械能转化为了电能,灯内有电流通过会发光,故正确,错误;
、是由半导材料制成的,故错误。
故选:。
闭合电路部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流的现象叫做电磁感应;发电机就是根据此原理制成的;是由半导材料制成的。
此题主要考查了电磁感应现象、半导体材料的应用,属于基础题。
8.【答案】C;
【解析】解:、电动车电动机工作时利用了磁场对电流的作用,故正确;
、给电动车充电时,蓄电池相当于用电器,这一过程是将电能转化为化学能,故正确;
、电动车电动机能够将电能大部分转化为机械能,但也会产生一少部分内能,故错误;
、电动车工作时噪声小,对环境的噪声污染比燃油车小,故正确。
故选:。
电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的;电动机将电能转化为机械能,同时也会产生少量内能;
蓄电池充电的过程,是电能转化为化学能的过程;放电的过程,是化学转化为电能的过程;
电动机正常工作时几乎不产生噪声。
此题主要考查了电动机的原理,能量的转化,能量的利用及对环境的影响等,也提醒我们尽量低碳出行,绿色出行。
9.【答案】B;
【解析】解:、图中是奥斯特实验的装置图,说明了通电导体周围存在磁场,故A不符合题意;
B、当闭合开关后,通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理,故B符合题意;
C、图中没有电源,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针会发生偏转,说明会产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的原理,故C不符合题意;
D、图为探究电磁铁的磁性与线圈匝数关系的实验图,故D不符合题意。
故选:。
电动机的原理是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的。
电动机是将电能转化为机械能的机械,它在工作时要消耗电能,因此解题时观察图形中有无电源是此题的解题关键。
10.【答案】C;
【解析】通电导线N相当于一螺线管,有磁场,在中心处的磁场方向从里向外.通电螺线管相当于一个条形磁体,左S右N,它的N极会指向磁场方向,所以会绕OO’转动.这是一个通电螺线管和磁场对电流的作用综合题,要把N看作是一个通电螺线管的一部分.
故选C
11.【答案】220;机械;
【解析】解:我国家庭电路的电压是;
电动机是利用通电导体在磁场中受力转动来工作的,电动机工作时消耗电能,得到机械能,即将电能转化为机械能。
故答案为:;机械。
我国家用电器的额定电压是。
电动机的原理是“通电导体在磁场中受力原理”,说明电能转化成机械能。
该题考查了我国家庭电路的电压和电动机能量的转化,其中掌握电动机的工作原理是解答该题的关键,据此也可判断其能量的转化。
12.【答案】磁场;磁场;改变流过直导线的电流方向或对换磁铁的两个磁极;电动机;
【解析】通电导线周围存在磁场,这是奥斯特实验得到的结论,并且通电导线周围的磁场方向与电流方向有关.磁场对通电导线有力的作用,使直导线运动,直导线所受力的方向与电流方向和磁场方向有关,要使直导线的运动方向相反,可以改变磁场方向或改变直导线中的电流方向,只要改变其中一项即可,不能同时改变磁场方向和电流方向.根据通电导线在磁场中受力的作用可以制成电动机,把电能转化为机械能.
13.【答案】B 换向器 刚转过;
【解析】解:在实验中影响线圈的转向的因素有电流的方向和磁场的方向,则为了使线圈能持续转动,采取将线圈一头的绝缘漆刮去,另一头刮去一半的办法,这样在一个半周内受到磁场的力的作用,另一个半周利用惯性转动,故选;
乙图中的线圈可以持续转动,是因为它加装了换向器,它能在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。
故答案为:;换向器;刚转过。
为了使线圈持续转动,将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场的力的作用,另一个半周利用惯性转动;
换向器可以改变线圈中电流的方向,使得线圈连续转动下去。
此题主要考查了简易电动机的转动原因及改变转向的方法,是一道基础实验题。
14.【答案】力;左;
【解析】略
15.【答案】磁场 电流 换向器 ;
【解析】解:通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。
直流电动机中的换向器是通过有规律地改变线圈中的电流方向,从而使电动机不停地转动的。
故答案为:磁场;电流;换向器。
要解决此题,需要知道通电导体在磁场中受力的作用,受力方向与电流方向和磁场方向有关。
掌握直流电动机的构造及作用,知道换向器的作用是自动改变线圈中的电流方向,使电动机不停的转动。
此题主要考查了磁场对电流的作用,要掌握通电导体的受力方向与磁场方向和电流方向有关。同时要掌握直流电动机的构造及工作原理,特别是换向器的作用。
16.【答案】电流方向;磁场方向;
【解析】通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场方向有关,在研究时要用到控制变量法.
17.【答案】如图所示
;
【解析】通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,当电流方向或磁场方向有一个发生改变,则导线的受力方向会改变,若两个同时改变,则受力方向不变.判断磁场对电流的作用可以把待判断的图与已知的进行对比,比较磁场和电流的方向是如何变化的.