初中第四节 电动机同步练习题

16.4电动机练习题2021-2022学年鲁科版九年级物理

一、单选题

1. 小金制作了如图所示的“神奇转框”。金属框的上部中央位置与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧，于是金属框就可以绕电池持续转动起来。下列有关叙述中，错误的是

A. 柱形物一定具有导电性和磁性
B. 金属框能转动起来是因为电磁感应
C. 电池输出的电能部分转化成机械能
D. 若只颠倒电池的正负极，金属框的转动方向改变

2. 如图中，表示导线中的电流方向垂直于纸面向里，表示导线中的电流方向垂直于纸面向外，是磁场对通电导线的作用力。下列哪个选项中，磁场对通电导线的作用力与图中的方向相同

A.  B.
C.  D.

3. 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

4. 下列电器以“磁场对通电导体具有力的作用”为工作原理的是

A. 电动机 B. 电饭锅 C. 电热水器 D. 电磁铁

5. 用如图的实验装置进行实验，下列说法正确的是

A. 该实验装置是用来研究电磁感应现象的
B. 电动机的工作原理与该装置相同
C. 闭合开关，金属棒运动，此过程是把机械能转化为电能
D. 将磁铁、极对调，同时改变金属棒中电流的方向，金属棒的运动方向也会改变

6. 我国的无人机技术处于世界一流水平。如图所示，我国自主研发的某款无人机正在匀速上升，下列判断正确的是

A. 无人机的重力不做功
B. 无人机的机械能不断增大
C. 地面景物在摄像头中成缩小的虚像
D. 无人机电动机的工作原理是电磁感应

7. 将如图甲所示的铜线框上方的尖端挂在电池的正极，并保持良好接触，下端的两个弧形导线头分别压在磁钢柱的前后两侧，且始终与磁钢柱接触良好，磁钢柱吸附在电池底部的负极上，制成如图乙所示的小玩具，铜线框由静止释放后会转动起来，关于该现象，下列说法正确的是

A. 它的原理与发电机原理相同
B. 若将磁体的磁极对调，铜线框中电流的方向会改变
C. 若将磁体的磁极对调，铜线框的转动方向将会改变
D. 若下端有一个导线头与磁钢柱接触不良导线框不可能转动

8. 当将电流表接入电路有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转，其原理是利用磁场对通电导体有力的作用．下图中与此工作原理相同的是

A.  B.
C.  D.

9. 如图所示的四幅实验装置图中，能反映电动车驱动原理的是

A.  B.
C.  D.

10. 下图各图所涉及的物理知识，正确的是

A. 图甲中超检查身体是电磁波在医学中的应用
B. 图乙中向玻璃管中吹风时，管中的水面上升，管中水面下降
C. 图丙中家用电能表是一种测量电功率的仪表
D. 图丁中，闭合开关后，静止的导体就会运动

二、填空题

11. 如图所示的直流电动机模型，把线圈两端导线的漆按图中方法刮去，通电后线圈能否连续转动？______。如果通过线圈的电流变大，线圈的转动速度将变______。如果改变线圈中的电流方向，线圈的转动方向将______。
12. 要使直流电动机的线圈持续转动，必须设法使线圈一到______位置，就自动地改变线圈里的______，能够完成这一任务的装置叫做______。
13. 许多仪器的制作都运用了转换的科学思想，把不易观察的物理量转换为易于测量的物理量。请根据实例填写如表。

三、实验探究题

14. 小辉利用如图甲所示的装置进行电磁学实验。
    
    在图甲所示的实验中，闭合开关前，可观察到磁场中的金属棒静止在水平导轨上。
    闭合开关后，可观察到磁场中的金属棒在水平导轨上向左运动。
    若只对调电源正负极接线，再闭合开关，可以观察到磁场中金属棒会在水平轨道上向右运动。
    若只把蹄形磁体上下磁极调换一下，再闭合开关，可以观察到磁场中金属棒会在水平轨道上向右运动。
    通过比较可得：______对通电导体有力的作用。
    通过比较可得：通电导体在磁场中受力的方向与______有关。
    通过比较可得，通电导体在磁场中受力的方向与______有关。
    小辉在课下制作了如图乙所示的“神奇转框”，金属框的上部中央位置与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧，于是金属框就可以绕电池转动起来，金属框在转动的过程中是将电能转化为______能，请你判断制作柱形物的材料应具有较好的______性和磁性。
15. 研究电动机的工作过程。
    
    电动机的工作原理是磁场对______有力的作用。图甲中，线圈左右两边框、的受力方向相反，其原因是______。线圈从图示位置再转动______度后线圈将恰好达到平衡位置，并最终停在该位置。
    图乙中的线圈可以持续转动，是因为它加装了______，该装置能在线圈______选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
    图丙所示的电动机模型中，调换器件______填图中的序号的放置可方便改变电动机的转动方向。
    通电后电动机模型不转动，若是接触不良，可以把铜片电刷再弯曲一下，以增加它的______填物质的物理属性。
    

答案和解析

1.【答案】
 

【解析】解：、据题意可知，若使得线框转动，即必须有电流，且有磁场，所以对于柱形体来说，必须有磁性，为磁体，且必须具有导电性，还得是导体，故A正确；
B、金属框能转动起来是因为通电导体在磁场中受到力的作用，故B错误；
C、因为通电后金属框就可以绕电池持续转动，所以电池输出的电能部分转化成机械能，故C正确；
D、因为导体受力的方向与电流方向和磁场方向有关，若只颠倒电池的正负极，电流方向改变，磁场方向不变，受力方向就会改变，故金属框的转动方向改变，故D正确；
故选：。
A、通电导体在磁场中受到力的作用，据此判断其结构的特点
B、通电导体在磁场中受到力的作用；
C、根据金属框的状态判断；
D、导体受力的方向与电流方向和磁场方向有关。
该题考查了通电导体在磁场中受到力的作用，会根据这一原理判断其结构特点与应用，是解答的关键。
 

2.【答案】
 

【解析】解：
A、如图，根据安培定则可以判断左侧通电螺线管的左端是极、右端是极，右侧通电螺线管的左端是极、右端是极，和题干中的磁极比对可知，导体中的电流方向不变，导体所在位置的磁场方向改变，所以磁场对通电导线的作用力方向改变，故A不符合题意。

B、如图，根据安培定则可以判断左侧通电螺线管的左端是极、右端是极，右侧通电螺线管的左端是极、右端是极，和题干中的磁极比对可知，导体中的电流方向改变，导体所在位置的磁场方向改变，所以磁场对通电导线的作用力方向不变，故B符合题意。

C、如图，根据安培定则可以判断左侧通电螺线管的左端是极、右端是极，右侧通电螺线管的左端是极、右端是极，和题干中的磁极比对可知，导体中的电流方向改变，导体所在位置的磁场方向不变，所以磁场对通电导线的作用力方向改变，故C不符合题意。

D、电路中没有电源，螺线管不会有磁性，螺线管对通电导体不会产生磁力作用，故D不符合题意。
故选：。
通电导体在磁场中受力运动，运动方向跟电流方向和磁场方向有关，当只改变电流方向时通电导体运动方向改变，当只改变磁场方向时通电导体的运动方向改变，当同时改变电流方向和磁场方向时通电导体的运动方向不变。
首先根据安培定则判断通电螺线管的磁极，和题干中的磁极和电流方向比对做出判断。
本题关键在于明确通电导体在磁场中受力运动方向的影响因素。
 

3.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题考查直流电动机的构造和工作过程，掌握电动机的构造和各元件的作用、原理是解题的关键。
直流电动机的换向器在线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，使线圈转动获得动力而不断转动。
【解答】
直流电动机的换向器在线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，使线圈转动获得动力而不断转动。如果直流电动机没有换向器，线圈转过平衡位置，线圈转动受到阻碍，线圈不能连续转动，电动机不能进行工作，当线圈在磁场内转动时，每转动一周，换向器改变两次线圈中的电流方向，故C正确，ABD错误。
故选C。  

4.【答案】
 

【解析】

【分析】
知道电流存在着三种效应，并能区分生活中常见用电器是利用到了上述的哪种效应的原理制成的、知道各种电器工作时能量的转化方向是解决该类问题的关键。
通电导线在磁场中受到磁场力的作用，电动机是利用通电导线在磁场中受力而工作的；
电流周围可以产生磁场，电磁铁、电铃等利用了电流的磁效应；
电流流过导体时导体发热，这种现象是电流的热效应，白炽灯、电饭锅应用了电流的热效应。
【解答】
A、电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用，故A符合题意；
B、电饭锅是利用电流流过导体时发热而工作的，应用了电流的热效应，故B不符合题意；
C、电热水器是利用电流流过导体时发热而工作的，应用了电流的热效应，故C不符合题意；
D、电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故D不符合题意。
故选A。  

5.【答案】
 

【解析】解：
、由图可知，该实验图中有电源，探究的是通电导体在磁场中受力运动的情况，是电动机的原理，故A错误、B正确；
C、通电导体在磁场运动时，电能转化为机械能，故C错误；
D、通电导体运动的方向与磁场的方向、电流的方向有关，将磁铁、极对调，同时改变金属棒中电流的方向，金属棒的运动方向不变，故D错误。
故选：。
根据图示分析该实验的原理；
通电导体在磁场中受力的大小与电流大小、磁场强弱有关；
通电导体运动时，电能转化为机械能；
通电导体运动的方向与磁场的方向、电流的方向有关。
要改变通电直导线的运动方向，只能改变电流方向和磁场方向中的一个即可，两个因素不能同时改变。
 

6.【答案】
 

【解析】解：、无人机匀速上升的过程中，在重力方向上通过了距离，所以重力做了功，故A错误；
B、无人机匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，动能不变；高度越来越高，重力势能越来越大；所以机械能不断增大，故B正确；
C、摄像头是利用物距大于凸透镜的二倍焦距时，物体成倒立缩小的实像而制成的，不是虚像，故C错误；
D、电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，发电机的原理是电磁感应，故D错误。
故选：。
根据做功的两个条件分析；
动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；动能和势能统称为机械能；
摄像头成倒立缩小的实像；
电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，发电机的原理是电磁感应。
本题考查了做功的条件和机械能的变化，凸透镜成像、电动机的原理，是一道综合题。
 

7.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题考查了通电导体在磁场中的受力情况，属于基础知识，要掌握。
通电导体在磁场中受到力的作用；
电流是从电源的正极出来，经过导线后回到电源的负极；
通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场的方向有关。
【解答】
A、铜线框由静止释放后，由于铜线中有电流通过，铜线在磁场中受到力的作用，会转动起来，和电动机的原理是相同的，故A错误；
B、电流是从电源的正极出来，经过导线后回到电源的负极，电流方向与磁场的方向无关，故B错误；
C、若将磁体的磁极对调，则导线在磁场中受到力的方向会发生改变，即铜线框的转动方向将会改变，故C正确；
D、若下端有一个导线头与磁钢柱接触不良，但另一条导线仍然受到磁力的作用，仍然会转动，故D错误。
故选：。  

8.【答案】
 

【解析】解：通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大。因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小。
A、图是奥斯特实验，说明通电导体的周围存在磁场，与电流表的制成原理无关。故A错误。
B、电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的，故B正确。
C、发电机是利用电磁感应现象制成的，与电流表的制成原理无关。故C错误。
D、此图是电磁继电器的原理图，与题意无关。故D错误。
故选：。
首先利用图示的装置分析出其制成原理，然后再逐个分析选择项中的各电学元件的制成原理，分别与前面分析的结论对应即可得到答案。
在学过的测量工具或设备中，每个工具或设备都有自己的制成原理，如：天平、温度计、电话、电磁继电器、测力计，以及此题中提到的这些设备。针对它们的制成原理的考查，是一个热点题型，需要重点掌握。
 

9.【答案】
 

【解析】解：、图中线圈通电后吸引大头针，是电磁铁的原理，是电流的磁效应，故A不合题意；
B、当闭合开关后，通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的原理，故B符合题意；
C、图中闭合开关后小磁针偏转，这是奥斯特实验，说明了通电导体周围存在磁场，故C不合题意；
D、当导体在磁场中做切割磁感线运动时，检流计的指针会发生偏转，说明产生了感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故D不合题意；
故选：。
电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用而运动的原理制成的。
电动机是将电能转化为机械能的机械，明确其基本原理，便可顺利解答。
 

10.【答案】
 

【解析】解：、超就是利用超声波检查人体，利用的是声音能够传递信息的特点，故A错误；
B、管上面的玻璃管比较细，风经过管上方的流动速度大于管上方的空气流动速度，管上方的压强小于管上方的压强，水被压向管，所以管水面上升，管水面下降，故B正确；
C、电能表是测量电路中消耗电能即电功的仪表，故C错误；
D、图丁是电磁感应的装置，装置中没有电源，闭合开关后，静止的导体中无电流通过，不会运动，故D错误。
故选：。
超是利用超声波来工作的；
当向管中吹风时，相同时间内，风经过管上方和管上方的空气流动速度不同，压强不同，液柱上升的高度不同；
电能表是测量电路中消耗电能的仪表；
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。
本题通过几个常见的仪器或实验装置，考查了不同物理知识在生活中的应用，有一定综合性，但难度不大。
 

11.【答案】能；大；改变
 

【解析】解：如图所示，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样当线圈转至平衡位置时，由于惯性继续转动，而不是受相反方向的力，当回到初始位置时，再次受力转动，从而使线圈继续转动下去。故图中线圈可以连续转动；
如果通过线圈的电流变大，线圈受力变大，线圈的转动速度将变大；
如果改变线圈中的电流方向，线圈受力方向改变，线圈的转动方向将改变。
故答案为：能；大；改变。
电动机能连续转动下去是利用了换向器能在平衡位置改变线圈中的电流方向，及线圈转动的惯性。在小实验中，按一定的方法刮去导线的绝缘漆可达到同样的效果；
通电导线在磁场中受力的作用，所受力的大小与电流的强弱、磁场的强弱有关；
线圈的转动方向取决于受力的方向，故可根据导线在磁场中受力的方向的决定因素回答。
本题考查了电动机的原理和影响电动机转向的因素。注意在本题中线圈两端的绝缘漆处理方法是不同的。
 

12.【答案】平衡  电流的方向  换向器
 

【解析】解：通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向有关，当线圈刚转过平衡位置时，如果能及时的改变线圈中的电流方向，则线圈的受力方向就会变得相反，线圈就可以不停地转动下去了。实际的电动机是通过换向器来实现这项功能的。
故答案为：平衡；电流的方向；换向器；
线圈转过平衡位置以后不能连续转动，是因为线圈越过平衡位置以后，它受到的力要阻碍它的转动。如果线圈在越过平衡位置以后能及时的改变线圈中的电流方向，就可以改变线圈中的受力方向，从而就可以使线圈不停地转动下去了。这是通过换向器实现的；
本题考查了换向器的作用，要知道并记住它的作用。
 

13.【答案】在弹性限度内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比  力  将电流的大小转换为指针的偏转角度
 

【解析】解：弹簧测力计是根据在弹性限度内弹簧的伸长量与受到的拉力成正比，是测量力大小的工具；电流的大小无法直接观察到，所以通过电流表，将电流的大小转换为指针偏转的角度。
故答案为：在弹性限度内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比；力；将电流的大小转换为指针的偏转角度。
所谓“转换法”，主要是指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。
本题考查了转换法的使用，转换法主要在对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量的研究上，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量。
 

14.【答案】磁场  电流方向  磁场方向  机械  导电
 

【解析】解：
比较，当闭合开关后，可以观察到磁场中的金属棒在导轨上向左运动，这说明通电导体在磁场中受到力的作用，即磁场对电流有力的作用；
通过比较可得：只对调电源正负极接线，金属棒会向右运动，这说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关；
通过比较可得：只把蹄形磁体上下磁极调换一下，金属棒会向右运动，这说明通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关；
金属线框绕电池转动过程中将电能转化为机械能；据题意可知，若使得线框转动，即必须有电流，且有磁场，所以对于柱形体来说，必须有磁性，为磁体，且必须具有导电性，还得是导体。
故答案为：磁场；电流方向；磁场方向；机械；导电。
通电导体在磁场中受到力的作用；所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，根据控制变量法进行分析解答；
通电导体在磁场中受力运动，这一过程中，将电能转化为机械能；据图分析，即可得出柱形体的基本物理属性。
该题考查了通电导体在磁场中受到力的作用，会根据这一原理判断其结构特点与应用，是解答的关键。
 

15.【答案】电流或通电线圈  电流方向不同    换向器  刚转过    弹性
 

【解析】解：电动机的工作原理是磁场对电流或通电线圈有力的作用。
线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关；甲图中，线圈左右两边框、的受力方向相反，是因为两侧的电流方向不同。
当线圈从图示位置再转动度后，线圈将恰好达到平衡位置，此时受力平衡，最终会停在该位置。
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。
因为线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关，所以丙图所示的电动机模型中，调换器件的放置，即改变磁场的方向，可方便改变电动机的转动方向。
若是电动机模型接触不良，可以把铜片电刷再弯曲一下，以增加它的弹性，使接触更充分。
故答案为：电流或通电线圈； 电流方向不同； ； 换向器； 刚转过；；弹性。
电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用；线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关；当线圈转到平衡位置时，其受力平衡，无法继续转动。
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。
线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关，据此判断。通电线圈在磁场中受力转动，转到平衡位置的时候，线圈两边的受力刚好是一对平衡力。线圈就没有了继续转动的动力。处于静止状态。用手拨动线圈，使线圈偏离平衡位置，受力而转动。
此题属于电磁学中比较复杂的题目，考查内容较多，主要考查了电动机的结构特点和工作原理，应仔细观察图示，明确其工作的过程。