2017-2018学年九年级物理全册 第十七章 第三节 科学探究：电动机为什么会转动习题 (新版)沪科版

科学探究：电动机为什么会转动
一、单选题
1.要改变直流电动机的转速，下列措施可行的是（）
A. 把电源两极对
调
B. 把磁铁的磁极对调
C. 改变线圈中电流的大
小 D. 同时对调电源两极和磁铁两极
2.如图所示是某品牌电动剃须刀，按下开关其内部的电动机高速运转带动刀片旋转实现剃须的目的．下列四幅图中与这一过程的工作原理相同的是（）
A. B.
C. D.
3.我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器，如图所示，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，下列实验中，与电磁弹射器工作原理一致的是（）
A. B.
C. D.
4.如图所示的四个装置可以用来演示物理现象或原理，下列表述正确的是（）
A. 图a可用来演示电磁感应现
象 B. 图b可用来演示电动机原理C. 图c可用来演示发电机原
理 D. 图d可用来演示电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
5.如图是课本中的几个实验，演示磁场对通电导体有力作用的是（）
A. B. C.
D.
6.如图是课本中的几个实验，其中揭示了电动机工作原理的是
A. B.
C. D.
7.关于如图所示的实验装置，下列说法正确的是（）
A. 可以研究发电机的工作原理
B. 可以研究感应电流的方向与磁场方向的关系
C. 可以研究磁场对通电导体的作用力方向与磁场方向的关系
D. 该装置实验过程中使机械能转化为电能
8.如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动．现要线圈逆时针转动，下列方法中可行的是（）
A. 只改变电流方
向
B. 只改变电流大小
C. 换用磁性更强的磁
铁 D.
对换磁极同时改变电流方向
9.下列说法不正确的是（）
A. 通电导体在磁中会受到力的作用.它的受力方向跟电流方向、磁感线方向有关，应用于电动机，电能转化为机械能
B. 当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流.电流方向与磁场方向，导体切割磁感线运动方向有关.应用于发电机，机械能转化为电能
C. 放在磁场中的磁体会受到力的作用.把小磁针放在桌面上，将一根直导线平行架在静止的小磁针上方，当导线中有电流通过时，小磁针发生偏转.说明通电导体周围存在着磁
场 D. 电磁继电器中的磁体，可以用永磁体，也可以用电磁铁
10.下列装置不属于电源的是（）
A. 宇宙飞船上用的太阳能电池板
B. 电动
机 C. 学生电
源 D. 蓄电池
二、多选题
11.如图所示为公交车上的一种自动爆玻器﹣﹣“缩小版的自动安全锤”．它是利用电磁线圈在通电时产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，玻璃瞬间出现无数裂痕．乘客只要用手一推，整
扇玻璃立刻“分崩离析”．下列与自动爆玻器工作原理相同的是（）
A. 电磁起重机
B. 发电
机 C. 动圈式话
筒 D. 扬声器
12.关于电与磁的有关知识，下列说法中正确的是（）
A. 磁体间的相互作用是通过磁场发生的
B. 水平面内自由转动的小磁针静止时北极指向南方
C. 发电机是利用电磁感应现象工作的
D. 电磁铁磁性的强弱可以通过改变电流的方向来控制
三、填空题
13.在“装配直流电动机模型”的实验中，最方便地改变转子的转向的方法是改变电流的________ ；最方便地改变转子的转速的方法是改变电流的________ ；接通电源时，电动机的线圈不能处于________位置．
四、解答题
14.某直流电动机的铭牌上标有“220V 6.6kW”，电动机线圈的电阻为0.5Ω．
（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J电能？电动机线圈产生多少热量？
（3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象．
五、实验探究题
15.小华在探究电磁现象的实验中，设计了如图所示的实验装置．
（1）①在图甲中将磁体向右插入螺线管中时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转，由此可知：电路中有________产生．
②将磁体从螺线管中向左拔出时，会观察到灵敏电流计的指针向________（选填“左”或“右”）偏转．
③通过前两步实验，可得出感应电流的方向与________方向有关．
（2）图乙装置实验结果表明磁场对通电通体________；为了使实验效果更明显，图中悬挂在细线下的金属棒最好选用________（填字母代号）
A.铁棒 B．玻璃棒 C．铝棒 D．铜棒
六、综合题
16.如图所示的演示实验，给直导线（铝棒）通电，观察到直导线运动起来．
（1）________就是根据这个原理制成的（选填“电动机”或“发电机”）．
（2）当改变直导线中的电流大小时，发现导线运动情况不同，请根据这个现象提出一个可探究的问题________ ．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】C
【解析】【解答】解：要改变直流电动机的转速，需要改变线圈中的电流，以及增强磁铁的磁性．对调电源两极或磁铁两极只能改变电动机的转动方向．
故选C．
【分析】要解答本题需掌握：直流电动机的转速和极性的强弱，以及电流的强弱有关．
2.【答案】A
【解析】【解答】解：剃须刀内部的主要构件是电动机，即是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理构成的；A、如图，通电导体在磁场中受力而运动，这是磁场对电流的作用，故A正确．
B、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流，这种现象是电磁感应现象，故B错误．
C、闭合开关电磁铁具有磁性，这是电流的磁效应．故C错误．
D、通电导体周围存在着磁场．故D错误．
故选A．
【分析】剃须刀内部的主要构件是电动机，即通电后，由于通电导线在磁场中受力的作用，所以电动机会转动，故据此分析即可判断．电流的磁效应、磁场对电流的作用、电磁感应在生活中有广泛的应用．
3.【答案】B
【解析】【解答】解：由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动． A、该实验为奥斯特实验，说明了电流周围存在着磁场，故A错误；
B、图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电动机的原理相同，故B正确；
CD、两图中均没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，它们均为电磁感应实验，故CD错误．
故选：B．
【分析】根据通电导体在磁场中受到磁场力的作用分析解答．
4.【答案】D
【解析】【解答】图（a）是电流的磁效应，即电流周围有磁场，A不符合题意；
图（b）是演示电磁感应现象，是发电机的原理，B不符合题意；
图（c）是演示通电导体在磁场中的受力情况，是电动机的原理，C不符合题意；
图（c）演示电磁铁中线圈匝数的多少与磁性强弱的关系，D符合题意；
故答案为：D．
【分析】磁场对电流的作用：通电导线在磁场中要受到磁力的作用。

是由电能转化为机械能，应用是制成电动机；发电机的原理是根据电磁感应（闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流）现象制成的.
5.【答案】C
【解析】【解答】解： A、该实验装置中没有电源，当放在磁场中的导体AB在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏检流计的指针就会偏转，即产生了感应电流，这是电磁感应现象，故A不符合题意；
B、当导体中有电流通过时，放在导体下方的小磁针发生了偏转，说明通电导线周围存在磁场，故B不符合题意；
C、当闭合开关后，放在磁场中的导体AB中有电流通过，且导体会动起来，说明磁场对通电导体有力的作用，故C符合题意；
D、该实验中当扇叶转动时小灯泡会发光，演示的电磁感应现象，故D不符合题意．
故选C．
【分析】由实验的装置及现象可知实验的原理和目的，则可判断哪一个符合要求．
6.【答案】C
【解析】【解答】A、图中没有电源，是电磁感应的实验图，属于发电机的原理，不符合题意；
B、图中是奥斯特实验图，小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场，不符合题意；
C、电路中有电源，通电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、用手转动扇叶，电灯泡发光，是闭合电路中的一部分导体在磁场中切割磁感线，产生了感应电流，是电磁感应现象，不符合题意．
故选C．
【分析】电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用．结合图中装置可逐一做出判断．
7.【答案】C
【解析】【解答】解：该装置是研究通电导体在磁场中受力的装置，通过本装置可以研究磁场对通电导体的作用力方向与电流方向、磁场方向的关系，根据此原理制成电动机，在实验过程中消耗电能转化为机械
能，故ABD错、C正确．故选C．
【分析】该装置中有电源提供电能，通电的导体棒ab在磁场中受力而运动，这是研究通电导体在磁场中受力的装置，是电动机的工作原理，因电而动，其能量转化为电能转化为机械能．
8.【答案】A
【解析】【解答】解：直流电动机的转动方向与线圈中的电流方向和磁场方向有关，若使通入直流电动机的电流方向改变或磁场的方向改变，它的转动方向将改变．但是如果同时改变电流的方向和磁场的方向，线圈的转动方向将不变．
故选A．
【分析】电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，其转动速度与电流大小和磁场强弱有关；电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关．
9.【答案】D
【解析】【解答】A、电动机的原理是通电导体在磁场中受力转动，电能转化为机械能，A不符合题意；
B、发电机的原理是电磁感应，机械能转化为电能，B不符合题意；
C、小磁针转动是由于受到了磁场力的作用，所以说通电导体周围存在着磁场，C不符合题意；
D、电磁继电器只能用电磁铁，而不能用永磁体，因为永磁体的磁性在断电后不能马上消失，D符合题意；故答案为：D.
【分析】电动机的工作原理是通电导体在磁中会受到力的作用；发电机的工作原理是电磁感应，注意两者的区别.
10.【答案】B
【解析】【解答】不属于电源的是电动机，电动机是用电器，
故选B。

思路【分析】注意区分发电机与电动机，发电机是提供电能的装置，机械能转为化电能的电源；电动机是消耗电能的装置，电能转为机械能的用电器。

试题【点评】本试题考查的是学生对电源的认识。

二、多选题
11.【答案】AD
【解析】【解答】解： A、电磁起重机工作时对重物做功，把电能转化为机械能，故A符合题意；
B、发电机利用的是电磁感应原理，是把机械能转化为电能，故B不符合题意；
C、动圈式话筒是把机械能转化为电能，故C不符合题意；
D、扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成．当线圈中通过随声音变化的电流时，据通电导线在磁场中受力的作用的原理知，通电线圈会在永久磁铁的磁场中受到变化的力的作用，即线圈所受力时而排斥，时而吸引，从而使得线圈振动，是电能转化为机械能，故D符合题意．
故选AD．
【分析】按下开关，自动爆破器的线圈在磁场中收到力的作用而运动，产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的，是电能转化为机械能．
12.【答案】A,C
【解析】【解答】解：A、磁体间的相互作用是通过磁场发生的，故A正确；
B、水平面内自由转动的小磁针静止时北极指向北方，故B错误；
C、发电机的工作原理是电磁感应，故C正确；
D、影响电磁铁磁性强弱的因素：线圈的匝数、电流的大小；与电流方向无关，故D错误．
故选AC．
【分析】（1）磁场的基本性质：对放入其中的磁体产生磁力作用；（2）自由转动的小磁针静止时指南的一端叫南极；（3）发电机的工作原理：电磁感应；（4）影响电磁铁磁性强弱的因素：线圈的匝数、电流的大小．
三、填空题
13.【答案】方向；大小；平衡
【解析】【解答】解：电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，故“装配直流电动机模型”的实验中，最方便地改变转子的转向的方法是改变电流的方向；最方便地改变转子的转速的方法是改变电流的大小；电动机的线圈处于平衡位置时，线圈不同位置所受力的方向相反，作用效果相互抵消，故接通电源时，电动机的线圈不能处于平衡位置．
故答案为：方向；大小；平衡．
【分析】（1）电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关；所受力的大小与磁场的强弱、线圈的匝数、线圈电阻和通过线圈的电流等因素有关；（2）电动机的线圈处于平衡位置时，线圈不同位置所受力的方向相反，作用效果相互抵消．因此可以使线圈无法转动．
四、解答题
14.【答案】解：（1）电动机的工作原理是：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=6.6kW×1h=6.6kW•h=2.376×107J，
根据P=UI可知电动机正常工作时的电流：
I===30A，
线圈产生的热量Q=I2Rt=（30A）2×0.4Ω×3600s=1.62×106J；
（3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能．消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，温度迅速升高．
故答案为：
（1）通电导体在磁场中受到力的作用；
（2）该电动机正常工作1h，消耗的电能为2.376×107J；电动机线圈产生的为热量1.62×105J；
（3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能．消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，温度迅速升高．
【解析】【分析】（1）通电导线在磁场中受到磁场力的作用而转动．
（2）由W=Pt求出电动机消耗的电能，由电功率的变形公式求出电动机正常工作时的电流，然后由电功公式求出线圈产生的热量．
（3）电动机被卡住，电路电流很大，线圈发热功率较大，会损坏电机．
五、实验探究题
15.【答案】（1）电流；左；导体切割磁感线运动
（2）有力的作用；C
【解析】【解答】（1）①灵敏电流计的指针向右偏转，说明电路中有电流；②将磁体从螺线管中向左拔出时，导体切割磁感线运动方向改变，电流方向发生变化，灵敏电流计的指针向左偏；③通过前两步实验，磁场方向不变，改变了磁体的运动方向，电流方向了发生变化，可得出感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向有关；
（2）由图乙装置表明磁场对通电导体有力的作用 . 为了使实验效果更明显，细线下悬挂的金属棒最好选用铝棒，因为铝的密度小，比同体积的铁棒、铜棒质量小，更容易改变运动状态 . 而玻璃棒是绝缘体不符合题意 .
故答案为：（1）电流；左；导体切割磁感线运动；（2）有力的作用；C .
【分析】（1）①闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流，运动和静止是相对的；②③感应电流的方向与导体运动的方向和磁场方向有关，这两个因素中的一个因素发生变化
时，感应电流的方向会发生变化，这两个因素同时改变，感应电流的方向不变；本实验中，磁场的方向始终没有发生变化；
（2）图乙的装置中有电源，此装置研究磁场对通电导体作用；为了使实验效果更明显，应选用导电性能好，密度较小的导体进行实验 .
六、综合题
16.【答案】（1）电动机
（2）通电导线在磁场中的受力情况与电流大小的关系．
【解析】【解答】（1）导线通电后产生了运动，说明磁场对放入其中的电流有力的作用．判断有力的作用，是根据导线在磁场中受力的作用，而为是改变物体运动状态的原因人类根据这一现象制成了电动机；（2）当改变直导线中的电流大小时，发现导线运动情况不同，根据这个现象提出一个可探究的问题：通电导线在磁场中的受力情况与电流大小的关系．
【分析】（1）应掌握磁场对电流的作用及应用；掌握力是改变物体运动状态的原因．（2）据实际情况提出探究问题即可，合理即可．。