难点解析沪粤版九年级物理下册第十七章电动机与发电机章节练习练习题(无超纲)
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九年级物理下册第十七章电动机与发电机章节练习
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、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原理相同的是()
A.B.
C.D.
2、如图所示,闭合导线框abcd的一部分处于磁场中,将导线框沿图示方向拉出过程中,则()
A.在此过程中,电能转化为机械能
B.导线框中不会产生感应电流,因为回路中没有电源
C.导线框中会产生感应电流,整个导线框都是电源
D.导线框中会产生感应电流,导线ab段相当于电源
3、如图甲所示,手机无线充电时,充电底座以及手机终端分别内置了线圈,如乙所示,当两者靠近,在手机接收的受电线圈中产生一定的电流,从而将点能量从发射端转移到手机接收端,便开始从充电座向手机进行供电。
无线充电原理是电流流过送电线圈产生磁场,受电线圈靠近该磁场时就会产生电流,给智能手机充电,如图所示,受电线圈处用到了下面的哪个实验的原理()
A.B.
C.D.
4、图所示的四个实验中,能够说明电动机原理的是()
A.B.
C.D.
5、如图所示的四个装置,以下关于它们的说法中正确的是()
A.图甲可用来演示电动机原理
B.图乙可用来演示通电导线周围磁场的强弱与电流大小的关系
C.图丙可用来演示电磁铁中磁性强弱与线圈匝数的关系
D.图丁可用来演示发电机的工作原理
6、同学们以“假如没有了……”为主题展开讨论,所提出的以下观点合理的是()
①假如没有了磁体周围的磁场,世界上也会有电流的产生
②假如没有了导体的电阻,导线将无法导电
③假如没有了电磁波,我们将无法进行信息交流
④假如没有了分子动理论,内能的概念将没有意义
A.①②B.②③C.③④D.①④
7、物理学习过程中,对物理知识的正确认识是非常重要的。
以下说法正确的是()
A.物体的运动速度越大,惯性越大
B.磁场和磁感线都是真实存在的
C.电动机工作时消耗的电能主要转化成机械能
D.热机工作的实质是把机械能转化为内能
8、如图所示的四个装置可以演示不同的电磁现象,下列说法不正确的是()
A.如图,可以用来演示电流的磁效应
B.如图,可以用来探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数多少的关系
C.如图,可以用来演示磁场对通电导线的作用
D.如图,可以用来演示电磁感应现象,根据该现象制成了电动机
9、如图所示为“机器人餐厅”的机器人为顾客送餐时的情景。
机器人接到指令后,内部的电动机会驱动其底部的轮子将美食送到指定客人的桌边。
制作电动机依据的是下列四輻图中的()
A. B.
C. D.
10、如图所示的四个实验中,能够说明电动机工作原理的是()
A.B.
C.D.
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、疫情期间同学们居家学习也不忘锻炼身体,晓彤每天以6km/h的速度匀速跑10min,则跑步距离为m,通过观察发现跑步机是用电动机来驱动的,其工作原理跟电话中的相同(选填“话筒”或“听筒”)。
2、如图所示的实验装置中,当电路闭合,导体棒ab做运动时,灵敏电流计的指针会发生偏转,人们利用该实验原理发明了(选填“电动机”或“发电机)。
3、如图为电动机和发电机模型,其中图(选填“甲”或“乙”)为电动机模型,其工作原理是;电动机工作时,能够使线圈平稳,连续不停地转动下去是靠实现的.
4、如图是(选填“电动机”或“发电机”)的工作原理图,改变磁场方向或
方向,通电导体的受力方向将改变。
5、如图所示,某综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd,用小刀刮去两端的漆皮,一端全部刮去,另一端只刮去半周。
把线圈放在用硬金属丝做成的支架mn上,并按图示连接电路。
闭合开关,用手轻推一下线圈,线圈就开始转动。
若将电源的正负极对调,则线圈的转动方向与原来
(选填“相同”或“相反”),原因
是;若在开关和电源之间串联一个电阻,线圈的转速将(选填“变快”“不变”或“变慢”)。
三、实验探究(5小题,每小题10分,共计50分)
1、小明利用如题图所示的装置研究电磁感应现象。
(1)图中E、F两接线柱间应接入的仪器是;
(2)闭合电路,让导体棒AB从图示位置水平向左运动时,电路中(选填“有”或“没有”)感应电流产生;
(3)实验过程中只将蹄形磁铁的N、S极互换,发现电路中的电流方向发生改变,这说明感应电流的方向与方向有关;
(4)从能量的角度分析,产生感应电流的过程就是能转化为电能的过程。
生活中利用电磁感应原理的实例有(列举1个);
(5)小明完成上述实验后,还想探究磁场对通电导体的作用,他只需将E、F两接线柱间的仪器换成即可。
2、小虎用如图所示装置“探究通电导体在磁场中的受力情况”。
(1)要探究导体受力方向是否与电流方向有关,则实验时应保持方向不变,改变,并观察导体棒ab的运动情况
(2)如果将实验装置中的电源换成,可以探究发电机的工作原理。
3、小阳用如图所示的实验装置进行实验,使金属棒AB向右运动,观察灵敏电流计指针偏转的方向;保持蹄形磁铁磁场方向不变,使金属棒AB向左运动,观察灵敏电流计指针偏转的方向。
(1)小阳探究的问题是:感应电流的方向与是否有关。
(2)实验中,灵敏电流计的作用是。
4、如图是科技小组的同学利用电磁转换的知识制作的“电能无线传输”装置的示意图。图中送电线圈利用电流产生磁场,受电线圈利用磁场产生电流。受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流,使灯泡发光,实现电能的无线传输。
(1)送电线圈是利用电流的效应工作的,与受电线圈产生电流的原理相同的
是;(选填“电动机”或“发电机”)
(2)受电线圈中电流大小可以通过灯泡来反映;
(3)在图中的电源、调节装置和送电线圈不改变的情况下,该小组同学想探究影响受电线圈两端
电压大小的因素,猜想它可能与受电线圈的匝数、直径及两线圈之间的距离有关。
通过查阅资料,他们了解到了受电线圈两端电压与线圈匝数的关系。
接着他们用相同规格的漆包线绕制了多个匝数相同、直径不同的线圈,对其余两个猜想进行探究。
实验数据如下表:(送电线圈直径为70.0mm)
①分析三次实验数据可初步得出结论:在受电线圈的直径和匝数相同时,两线圈之间的距离越小,受电线圈两端的电压越大;
②分析3、4、5、6、7五次实验数据可初步得出结论:在两线圈之间的距离和受电线圈的匝数相同的情况下,受电线圈直径增大时,其两端电压;
(4)通过实验,小组同学发现电能无线传输存在传输距离的缺点尽管如此,电能无线传输技术仍然有着广阔的应用前景,如部分手机和电动牙刷的无线充电
5、如图所示是初中物理学习中接触到的一些实验,请根据实验在下面空格中填入相应的内容:
(1)实验A:说明光在中沿直线传播;
(2)实验B:反映的是的工作原理;
(3)实验C:验证了的存在;
(4)实验D:实验中蒸汽顶开软木塞说明内能可以转化为能。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】C
【解析】电动平衡车工作时,消耗电能,得到机械能,是把电能转化为机械能的。
A.橡胶棒与橡胶棒之间的相互作用,是由于同种电荷互相排斥,A项不合题意;
B.通电导线周围存在磁场,是电流的磁效应,B项不合题意;
C.通电导体在磁场中受力的作用,把电能转化为机械能,与电动平衡车驱动原理相同,C符合题意;
D.图中电路是研究电磁铁磁性的大小与线圈匝数的关系,D项不合题意。
故答案为:C。
【分析】处在磁场中的通电导体棒,电流对导体棒有力的作用,导体棒就会运动起来,这就是电动机的原理,导体棒运动的方向与电流和磁场方向有关。
2、【答案】D
【解析】A.向外拉的过程中,消耗机械能,同时导线切割磁感线产生电能,所以是机械能转化为电能,A不符合题意;
BCD.产生感应电流需要两个条件一个是闭合回路,一个是切割磁感线,图中所示导线框为闭合回路,往外拉的过程中,闭合回路中的ab部分切割磁感线,所以会产生感应电流,且导线ab相当于电源,BC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此
即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
3、【答案】B
【解析】由题意可知,无线充电原理是:电流流过送电线圈产生磁场,受电线圈靠近该磁场时就会产生电流,给智能手机充电,其实质是电磁感应现象。
A.导线中,有电流通过时,导线下方的小磁针偏转,说明通电导体周围有磁场,是电流的磁效应现象,A不符合题意;
B.由图可知,闭合电路中部分导体做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,是电磁感应现象,与无线充电原理相同,B符合题意;
C.由图可知,通电导体在磁场中受力的作用而运动,将电能转化为机械能,是电动机原理,C不符合题意;
D.由图可知,通过吸引的小铁钉数目不同反应电磁铁磁性强弱不同,探究的是电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数的关系,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关。
4、【答案】D
【解析】A.此图说明磁体磁极间的相互作用,A不符合题意;
B.此图说明通电导体周围存在磁场,B不符合题意;
C.此图电铃利用电磁铁控制电路的通断,从而敲响铃铛,C不符合题意;
D.此图说明通电导体在磁场中受到力的作用而产生运动,是电动机的工作原理,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】研究通电导体在磁场中受力的实验装置中有电池,电能转化为机械能,根据此原理制成电动机;研究电磁感应现象的实验装置中没有电池,机械能转化为电能,根据此原理制成发电机。
5、【答案】C
【解析】A.图甲是电磁感应现象的原理图,来演示发电机的原理,A不符合题意;
B.乙图是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,不能演示通电导线周围磁场的强弱与电流大小的关系,B不符合题意;
C.图丙两个电磁铁改变了匝数并通过串联保证电流相同,所以是来演示电磁铁中磁性强弱与线圈匝数的关系,C符合题意;
D.图丁是通电导线在磁场中受力的原理图,来演示电动机的原理,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】闭合电路的一部分导体切割磁感线,产生感应电流,是电磁感应现象;电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关,和电流大小有关。
6、【答案】D
【解析】①发电机的原理是电磁感应,如果没有磁场,则发电机就发不出电来。
但我们常用的电源除了发电机以外,还有干电池、太阳能电池等,它们并不是利用电磁感应来产生电流的,所以即使没有磁场,我们也可以利用其它电源产生电流,故①合理;
②导体的电阻是导体对电流的阻碍作用。
电阻越大,电流越小;电阻越小,电流越大。
以此来看,如果导体没有电阻,则导体的导电能力将是最好的,用没有电阻的导体导电,就再也不会有由于电阻而产生的电能损耗了,故②不合理;
③电磁波在信息的传递中扮演着非常重要的角色,广播、电视、手机等都是靠电磁波来传递信息的。
但传递信息的载体除了电磁波以外,电流、声音也都可以传递信息,故③不合理;
④分子动理论的主要内容是构成物质的分子在不停地做无规则运动,内能是指构成物体的所有分子动能和分子势能之和,所以如果没有了分子动理论,内能的概念将没有意义,故④合理。
故答案为:D。
【分析】电路中有持续电流的条件是电路时通路并且有电压存在,与磁场无关;物体的内能是指组成物体的分子动能和势能的总和,物体的内能与物体的质量、状态和温度有关,物体的温度越高,分子运动越剧烈,物体的内能就越大。
7、【答案】C
【解析】A.惯性大小的唯一量度是质量,与物体的运动速度没有关系,A不符合题意;
B.磁体周围存在磁场,为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念,可形象地表示磁场的性质,B 不符合题意;
C.电动机将电能转化为机械能的装置,即消耗电能产生机械能的装置,C符合题意;
D.热机工作的实质是把内能转化为机械能,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】惯性只和质量有关;磁场存在,磁感线不存在;电动机将电能转化为机械能;人工作时,将内能转化为机械能。
8、【答案】D
【解析】A.放在小磁针上方的导线中有电流通过时,小磁针会发生偏转,说明通电导体周围产生了磁场,即演示了电流的磁效应,A正确,不符合题意;
B.通电后串联的两绕有线圈的铁钉都可吸引小铁钉,但右边吸引的个数要多,说明通电磁铁的磁极强弱与线圈匝数有关,B正确,不符合题意;
C.图中开关闭合后,导体棒内通以电流,则导体在磁场力的作用下发生运动,故演示的为磁场对电流的作用,C正确,不符合题意;
D.图中导体棒AB在磁场中做切割磁感线运动时,电流表中会产生感应电流,故演示的为电磁感应,人们利用电磁感应现象制成了发电机,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】通电导体周围有磁场证明电流有磁效应;电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关;发电机根据电磁感应现象做成的。
9、【答案】C
【解析】A.图中是奥斯特实验,此实验说明电流周围存在磁场,A不符合题意;
B.图中实验是为了探究影响电磁铁磁性强弱的因素,B不符合题意;
C.图中实验说明通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机工作的原理,C符合题意;
D.图中装置是为了探究感应电流产生的条件,是发动机的工作原理,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电动机工作时,根据了通电导体在磁场中受到力的作用而运动的原理。
10、【答案】C
【解析】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到作用力:
A.由图可知,是说明磁体极性的相互作用,A不符合题意;
B.由图可知,是说明通电导体周围存在磁场,B不符合题意;
C.由图可知,是说明通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的工作原理,C符合题意;D.由图可知,是说明切割磁感线会产生感应电流,是发电机的工作原理,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到作用力而运动。
二、填空题
1、【答案】1000;听筒
【解析】晓彤速度为
5
6km/h=m/s
3
v=
则距离
5
m/s1060s=1000m
3
s vt
==⨯⨯
话筒的原理与发电机相同,听筒的原理与电动机相同。
【分析】根据物体的速度和时间的乘积计算路程;话筒的原理与发电机相同,听筒的原理与电动机相同。
2、【答案】切割磁感线;发电机
【解析】闭合开关后,使导体棒ab左右运动,可以切割磁感线,因此会有感应电流产生,此时电流表指针能发生偏转。
如果上下运动与磁感线方向平行,不能切割磁感线,电路中不会产生感应电流。
这种现象就是电磁感应现象,利用它人们发明了发电机。
故答案为:切割磁感线;发电机
【分析】闭含电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,就会产生感应电流,这就是电磁感应现象;利用这一原理制成了发电机。
3、【答案】甲;通电导体在磁场中受力运动;换向器
【解析】甲图是通电导体在磁场中受力转动,是电动机的原理;电动机能够不停地转动下去就是因为线圈中电流的方向在周期性地改变,完成这一工作的部件叫做换向器。
【分析】电动机将电能转化为机械能,电路中有电源,工作原理是磁场对电流的作用;能实现改变电流方向的元件是换向器。
4、【答案】电动机;导体通过电流方向
【解析】发电机的工作原理是电磁感应现象,电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用;故可判断该图是电动机的工作原理图。
处于磁场中的通电导体的受力方向与磁场方向和导体通过电流方向有关,当改变磁场方向或导体通过电流方向时,通电导体的受力方向将改变;当同时改变磁场方向和导体通过电流方向时,通电导体的受力方向不变。
【分析】处在磁场中的通电导体棒,电流对导体棒有力的作用,导体棒就会运动起来,这就是电动机的原理,导体棒运动的方向与电流和磁场方向有关。
5、【答案】相同;线圈中的电流方向和磁场方向同时变为原来的反方向,受力方向不变;变慢
【解析】由图可知,线圈可以转动,是因为通电线圈在磁场中受到力的作用,若将电源的正负极对调,线圈中的电流方向和电磁铁产生的磁场方向同时变为原来的反方向,线圈的受力方向不变,故线圈的转动方向与原来相同。
若在开关和电源之间串联一个电阻,由欧姆定律可知,通过线圈的电流将变小,线圈受到的力变小,线圈的转速将变慢。
【分析】电动机的导体的运动方向,和电流方向有关,和磁场方向有关;在串联电路中,增大电阻,电流减小,用电器受力变小。
三、实验探究
1、【答案】(1)灵敏电流计
(2)有
(3)磁场
(4)机械;动圈式话筒
(5)电源
【解析】(1) E、F两接线柱间应接入灵敏电流计,用来检测是否有感应电流产生。
(2)导体棒AB从图示位置水平向左运动时,切割磁感线,电路中有电流产生。
(3)实验过程中将蹄形磁铁的N、S极互换,则磁场方向发生了改变,此时路中的电流方向发生改变,这说明感应电流的方向与磁场方向有关。
(4)电磁感应现象中,通过导体切割磁线这种机械运动,产生了电流,所以,从能量的角度分析,产生感应电流的过程就是机械能转化为电能的过程。
对着动圈式话筒说话时,线圈在磁场中做切割磁感线运动,感应出音频电流,所以动圈式话筒是生活中利用电磁感应原理的实例。
(5)将E、F两接线柱间的仪器换成电源,电路中有电流流过,即可探究磁场对通电导体的作用。
【分析】导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,这种现象叫做法拉第电磁感应定律,此即为发电机的工作原理,产生的电流方向与导体棒的运动方向和磁场方向有关;导体棒做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,产生的电流很小,需要用灵敏电流计来测量;导体棒运动越快,产生的电流就越大。
2、【答案】(1)磁场方向;导体中电流方向
(2)电流表
【解析】(1)“探究通电导体在磁场中的受力情况”的实验中,要探究导体受力方向是否与电流方向有关,则实验时利用控制变量法应保持磁场方向不变,改变电流方向,并观察导体棒ab的运动情况。
(2)发电机的工作原理是电磁感应原理,导体在磁场中切割磁感线运动产生感应电流,通过电流表反应有无电流产生,所以要探究发电机的工作原理需要将实验装置中的电源换成电流表。
【分析】(1)要探究导体受力方向是否与电流方向有关,应保持磁场方向不变,改变电流方向;(2)探究发电机的工作原理,需要将实验装置中的电源换成电流表。
3、【答案】(1)导体的运动方向
(2)判断感应电流的方向
【解析】(1)根据控制变量法思想,小阳探究的问题是:其他条件不变时,感应电流的方向与导体的运动方向是否有关。
(2)实验中导体切割磁感线会产生感应电流,为验证导体的运动方向是否会影响感应电流的方向,需要采用灵敏电流计指针偏转方向来判断感应电流的方向。
【分析】(1)感应电流的方向是与导体运动的方向和磁场的方向有关,利用控制变量法分析。
(2)灵敏电流计是实验检查直流电路中微弱的电流或微小电压用的,它是一种高灵敏度的磁电式仪表。
4、【答案】(1)磁;发电机
(2)亮度(或明暗程度、两端的电压)
(3)1、2、3;先增大后减小(或先变大后变小)
(4)小(或近、短)
【解析】(1)送电线圈利用电流产生磁场,故送电线圈是利用电流的磁效应工作的。
送电线圈的工作原理是电流的磁效应,和受电线圈产生电流的原理相同的是发电机,电动机的工作原理通电线圈受到磁场的作用。
(2)利用转换法通过灯泡的亮度(或明暗程度、两端的电压)来反映受电线圈中电流大小。
(3)要探究受电线圈两端电压与两个线圈之间距离的关系,需要在改变两个线圈之间距离的同时,保持受电线圈的直径等其他条件不变,所以需要分许1、2、3三次实验数据。
3、4、5、6、7五次实验,两个线圈之间的距离不变,只改变了受电线圈的直径,所以探究的是受电线圈两端电压与受电线圈直径的关系,分析数据可以发现,在两个线圈之间距离和线圈匝数相同的情况下,受电线圈直径增大时,其两端电压先增大后减小。
(4)通过实验可以发现,在受电线圈直径和匝数不变时,两线圈之间距离增大时,受电线圈两端电压显著减小,所以电能无线传输存在输送距离小的缺点。
【分析】(1)通电导体产生磁场是电流的磁效应;发电机的工作原理是电磁感应;(2)电流大小可以通过灯泡亮度反应;(3)要探究受电线圈两端电压与两个线圈之间距离的关系,需要在改变两个线圈之间距离的同时,保持受电线圈的直径等其他条件不变;在两个线圈之间距离和线圈匝数相同时,受电线圈直径增大,其两端电压先增大后减小;(4)在受电线圈直径和匝数不变时,两线圈之间距离增大,受电线圈两端电压减小。
5、【答案】同种均匀介质⑵实验B:反映的是__________的工作原理;【答案】电动机⑶实验C:验证了____________的存在;【答案】大气压⑷实验D:实验中蒸汽顶开软木塞说明内能可以转化为
________能。
【答
案】机械
(1)同种均匀介质。