【北师大版物理（2024）九年级全册同步练习】六直流电动机
一、单选题
1．直流电动机中换向器的作用是（ ）
A．当线圈在磁场内转动时，每转动一周，换向器改变一次线圈中的电流方向
B．当线圈在磁场中转动时，换向器可随时改变线圈中的电流方向
C．每当线圈刚转过平衡位置时，换向器就能自动改变线圈中的电流方向
D．没有换向器，直流电动机也可以工作
2．如图所示，小明用漆包线绕成线圈ABCD，将线圈一端的漆全部刮去，另一端刮去一半放入磁场，做成电动机模型．连接干电池后（ ）
A．线圈持续来回摆动
B．线圈沿固定方向持续转动
C．AB边中电流方向交替变化
D．CD边始终受到磁场力作用，且是动力
3．目前我国已将发动机研发列为国家重大科技项目之一。下列我国“陆、海、空、天”装备中动力机械不属于热机(利用内能做功的机械)的是（ ）
A．高铁交流异步牵引电动机
B．052D型导弹驱逐舰燃气汽轮机
C．“歼20”战机涡扇15煤油发动机
D．“长征五号”火箭液氢液氧发动机
4．属于电动机原理的图是（ ）
A． B．
C． D．
5．电动机的工作原理是（ ）
A．电磁感应现象 B．电流的热效应
C．通电导体周围存在磁场 D．通电导体在磁场中受力
6．我国将面向2030年部署一批与国家战略长远发展和人民生活紧密相关的重大科技项目。其中，航空发动机和燃气轮机专项已经启动，下列我国“陆、海、空、天”装备中不属于热机（利用内能做功的机械）的是（ ）
A．中国高铁交流异步牵引电动机 B．052D型导弹驱逐舰燃气轮机
C．歼20战机涡扇15煤油发动机 D．长征五号火箭液液氧发动机
二、填空题
7．2023年中国汽车出口量达540万辆，其中新能源汽车占比40%，达220万辆，保持着全球第一大汽车出口国的地位。新能源汽车中绝大多数是电动汽车，主要部件之一是电动机，其工作原理是通电导体在磁场中受 运动；电动汽车充电过程中，将 能转化为化学能。
8．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。
9．如图甲所示，为了验证通电直导线周围存在磁场，小磁针放置在桌面上静止时，将直导线AB沿 （选填“东西”“南北”或“任意”）方向放置在小磁针正上方，实验时效果最明显；如图乙所示，当闭合开关时，放置于U形磁铁中的导体棒ab会向右运动，据此发明了 ，它工作时，将电能主要转化为 能。
10．如图所示，电动机工作时将电能转化成 能．
11．与其他动力装置相比，电动机具有哪些明显的优点 ？
12．如图1所示，是一款家用充电式电动螺丝刀。它在工作过程中，不仅比常规的螺丝刀效率更高，还能够通过正转和反转来实现紧螺丝或松螺丝的双重功能，图中与它工作原理相同的是 。
A．B．
C．D．
理由： 。
三、计算题
13．为节能减排，某景区购置了一批四轮电动观光车，如图所示。该车满载时的总质量为1800kg，蓄电池最大可储存电能24，最大行驶速度为5m/s，g取。
（1）电动观光车上使用的是直流电动机，这种电动机的工作原理是 ；电动车与汽油为燃料的汽车比较，它的优点是 （写出一条即可）；
（2）该观光车满载且静止在水平路面上时，轮胎与路面接触的总面积为，则车对路面的压强是多大 ？
（3）该观光车满载且以最大速度在水平路面上匀速行驶时，受到的平均阻力为重力的0.15倍。满载时电能转化为机械能的效率为75％，则充满电后，在满载状态下以最大速度行驶最多能跑多远 ？
14．2023年12月8日，济南至郑州高速铁路全线贯通运营，线路全长407km，小龙和父母一起从济南出发乘高铁去参观河南博物院，他们所乘坐的G311次列车的运行时刻表如下表所示。参观过程中（如图所示）产生了浓厚兴趣，经导游讲解小龙了解到妇好鸮尊通高46.3cm，质量为16kg，g取10N/kg。
站序 站名 到站时间 出发时间 停留时间
01 济南西 07∶30 07∶30 ——
02 聊城西 08∶02 08∶04 2分钟
03 濮阳东 08∶30 08∶32 2分钟
04 郑州东 09∶24 09∶27 3分钟
（1）高铁列车车厢下部安置有多组电动机，列车在行驶过程中将 能转化为 能；
（2）G311次列车从济南西到郑州东的平均速度是多少？（计算结果保留一位小数）
（3）若青铜的密度为8×103kg/m3，那么妇好鸮尊的体积为多少m3？
（4）妇好鸮尊放在水平展台上，小龙目测妇好鸮尊与展台接触的总面积约为40cm2，妇好鸮尊对水平展台的压强约为多大？
四、科普阅读题
15．福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，满载时排水量为8万吨，是我国吨位最大的水面战斗舰艇，也是我国首艘弹射型平直通长飞行甲板航母。福建舰采用了具有世界领先水平的电磁弹射与电磁拦阻装置，舰载机起降适应性更强，不仅能起降舰载战斗机，也可以起降固定翼舰载预警机。如图所示，在电磁弹射器中，当弹射车内的导体通过强大的电流时，舰载机就受到强大的电磁力而向前弹射飞出。
基于先进的起降方式带来的舰载机出动效率优势，福建舰的综合作战能力大幅超越了辽宁舰与山东舰，进而可以成为维护世界和平的一支重要力量。航空母舰作为这个星球上非常尖端的军事装备，除了军事意义之外，还代表着一个国家的综合实力。
（1）福建舰满载时受到的浮力为 N。
（2）当舰载机从福建舰上弹射起飞后，福建舰底部受到的液体压强 ；某次出航时，满载的福建舰遇上了涨潮，则吃水深度 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
（3）请写出一个与电磁弹射器工作原理相同的设备： （合理即可）。
五、综合题
16．如图所示是直流电动机的原理图．
（1）直流电动机的原理是 。
（2）直流电动机工作时，将 能转化为 能。
（3）图中的N，S叫做 ，A，B叫做 ，C，D叫做 ，A，B和C，D组成了 。
17．如图所示为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型，他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，将线圈放在支架上，碲形磁体放在线圈周围．
（1）按他们这种方法刮漆，线圈 （能/不能）持续转动．线圈转过平衡位置时会 （选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”），
（2）可以通过改变 方向，改变线圈的转动方向．（填一种方法）
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是 ，这时可做的有效尝试是 ．
18．现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力．某直流电动机的铭牌上标有“220V5.5kW”，电动机线圈的电阻为0.4Ω．
（1）电动机的工作原理是什么？
（2）该电动机正常工作1h，消耗多少电能？电流通过电动机线圈时产生多少热量？
（3）在工作过程中，能量是由 能转化为 能．
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
2．【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
3．【答案】A
【知识点】热机；实用电动机的构造、特点和应用
4．【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场；直流电动机的构造原理与工作过程；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
5．【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
6．【答案】A
【知识点】热机；实用电动机的构造、特点和应用
7．【答案】力；电
【知识点】能量的转化或转移；直流电动机的构造原理与工作过程
8．【答案】电动机；排斥
【知识点】磁场；直流电动机的构造原理与工作过程
9．【答案】南北；电动机；机械
【知识点】地磁场；通电直导线周围的磁场；直流电动机的构造原理与工作过程
10．【答案】机械
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
11．【答案】电动机启动、停止和改变方向都很方便，且容易控制和操作；它结构简单，造价低，此外，它的效率较高，对环境几乎没有污染．
【知识点】实用电动机的构造、特点和应用
12．【答案】D；图D探究的是通电导体在磁场中受到力的作用而运动
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
13．【答案】通电导体在磁场中受力转动；环保；；24km
【知识点】热机的效率；二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；直流电动机的构造原理与工作过程；功的计算及应用
14．【答案】电；机械；214.2km/h；2×10-3m3；4×104Pa
【知识点】密度公式及其应用；速度公式及其应用；压强的大小及其计算；直流电动机的构造原理与工作过程
15．【答案】；变小；不变；电动机
【知识点】液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；直流电动机的构造原理与工作过程
16．【答案】（1）通电线圈在磁场中受力转动
（2）电；机械
（3）磁极；电刷；铜半环；换向器
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
17．【答案】（1）能；切断线圈中的电流
（2）电流（或磁场）
（3）磁场太弱；换用较强的磁场
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
18．【答案】（1）通电导体在磁场中受到力的作用
（2）电动机消耗的电能W=Pt=5.5kW×1h=5.5kW h，
∵P=UI，∴电动机正常工作时的电流为 ，
线圈产生的热量Q=I2Rt=（25A）2×0.4Ω×3600s=9×105J；
（3）电；机械
【知识点】电功的计算；直流电动机的构造原理与工作过程
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