学年沪科版九年级物理第十七章 第三节 电动机为什么会转 同步测试.docx

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学年沪科版九年级物理第十七章第三节电动机为什么会转同步测试

2017-2018学年沪科版八年级物理第十七章

第三节电动机为什么会转同步测试

一、单选题（共10题；共20分）

1.要想使一台直流电动机的转速增大，下列方法中不可行的是（　　）

A. 改换磁极的位置             

B. 增大线圈中的电流            

C. 增大电动机的供电电压            

D. 增强磁场

2.电动机可以带动水泵抽水，如图所示的4幅图中，能反映出电动机工作原理的是（  ）

A. 

B. 

C. 

D. 

3.某个直流电动机的模型通电后不能转动，其发生的故障原因可能是（  ）

A. 磁铁磁性太强        B. 电源正负极接反了        C. 换向器和电刷接触不良        D. 轴与轴架的摩擦太小

4.如图所示的四个装置，可演示电动机原理的是（  ）

A. 

B. 

C. 

D. 

5.实际应用中的直流电动机的定子的组成是（ ）

A. 线圈                           

B. 机壳                           

C. 机壳和电磁铁                           

D. 换向器和电刷

6.图是电流表的内部结构示意图。

当电流通过线圈时，线圈在磁场中转动从而带动指针偏转。

下列选项与电流表工作原理相似的是（）

A. 指南针                                

B. 发电机                                

C. 电动机                                

D. 电磁铁

7.下列四幅实验装置图所反映的原理，对电动机的发明有直接影响的是（　　）

A. 

            B. 

            C. 

            D. 

8.要改变直流电动机的转动方向，可行方法（　　）

A. 适当减少电流强度                                              

B. 适当减弱磁场

C. 改变线圈中的电流方向或把磁铁两极对调           

D. 改变线圈中电流方向的同时对调磁铁两极

9.下列说法正确的是（　　）

A. 电热水器和电铃的主要部件都是电磁铁

B. 换气扇和洗衣机的主要部件都是电动机

C. 磁卡和VCD播放用的光碟都是应用了磁性材料

D. 直流电动机中的换向器的作用是：

线圈平面刚转到与磁感线平行的位置时就自动改变线圈中的电流方向

10.下列现象中，属于电能转化为机械能的是（  ）

A. 电流通过电炉发热      

B. 通电导体周围产生磁场      

C. 通电线圈在磁场中转动      

D. 电磁感应现象

二、填空题（共5题；共10分）

11.如图甲所示，在科学实践活动课上，物理老师用一节干电池的负极吸引着一块钕铁硼磁铁，竖直放置在水平桌面上，然后将一段铜丝做成“M”型，将铜丝小心地放置在电池上，使铜丝的中间部分跟电池的正极接触，调整铜丝的形状使铜丝的两端跟磁铁能够保持轻触，铜丝便开始旋转起来．

（1）该简易装置的工作原理与图乙中的________ 装置原理一样．

（2）仅改变装置中磁铁的磁极位置（即使图中磁铁的上、下两面调换位置），则线圈的转动方向________ （填“改变”或者“不变”）．

（3）钕铁硼磁铁是磁性很强的永久磁铁，但是表面很容易生锈，所以通常需要进行保护性表面处理．老师在本次实验中所用的磁铁表面镀了一层膜，根据实验现象，可以判断出该磁铁所镀的膜是________ （选填“导体”或“绝缘体”）．

12.电动自行车是一种非常方便快捷的交通工具．电动车在工作时是把 ________能转化为机械能；旋转右手的“调速”把手，发现电动机带动后轮的转速会发生改变，与这个“调速”把手联动的电路元件实质是一个 ________

13.如图（a）所示，一根垂直于纸面的导线P放置在一水平放置条形磁铁的正上方，若导线受到磁铁给它的作用力的方向竖直向下，则导线中电流的方向是垂直纸面　________ 　（选填：

“向外”或“向内”）；现将该导线稍微向右平移一段距离，如图（b）所示，则这根导线受到磁铁对它的作用力的方向为　________ 　（选填：

“右下方”、“右上方”、“左下方”或“左上方”）。

14.直流电动机是利用受力转动的原理制成的．它把________ 能转化为________ 能．

15.电动机的原理是 ________

三、解答题（共2题；共10分）

16.某电动机模型通电后不能转动，经检查，线圈此时并未处在平衡位置，则发生故障的原因可能是什么？

17.在研究从宇宙射到地球表面的某种未知宇宙射线时，可以让这种射线穿过一个已知磁场的方法来确定它的带电性质，在国际空间站上，瑞士研制的直径为1m，高0.8m，重21t的圆柱形磁体，它的任务就是当射线经过它的磁场时能被区分出来（提示：

我们可以把宇宙射线当作带电和不带电的导体进行分析），如图是三种情况下的射线运动的轨迹，若A带负电，则B、C两种射线是否带电，带什么电？

四、实验探究题（共1题；共4分）

18.如图所示，是某互助小组制作的一台简易电动机．用硬金属丝做两个支架，分别与电池的两级相连，用漆包线绕成一个矩形线圈，以线圈引线为轴．用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端刮去半周漆皮将线圈放在支架上，磁体放在线圈下．接通电源并用手轻推一下线圈，线圈就会不停的转动起来．请问：

（1）推一下线圈的原因是：

________．

（2）线圈不停转动的原因是：

________．

（3）要使线圈的转动方向发生改变，请提出两个方案：

①________．

②________．

五、综合题（共2题；共9分）

19.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）直流电动机的工作原理是________．

（2）按他们这种方法刮漆，线圈在平衡位置附近时会________（选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”），目的是使线圈能够________．

（3）可以通过改变________方向，改变线圈的转动方向．（填一种方法）．

（4）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，这时可做的有效尝试有哪些________，________．

20.为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机（如图），他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，另一端只刮去半周漆皮将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来．

（1）要想改变线圈的转动方向，小明可采用的措施是：

　________ 　；（写出一点）

（2）开关闭合后，如果电动机不转，可能原因是：

________ ；（写出一点）

（3）小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是________．

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】A

【解析】【解答】解：

A、对调磁极只会将线圈受力反向不会改变线圈受力的大小，故A不可行；

B、增大线圈中通过的电流后，线圈受力将增大，线圈转动的速度将变大，故B可行；

C、增大电压后也可增大线圈中的电流，从而增大线圈受力，故C可行；

D、换用磁性更强的磁体可以增大线圈受力，故D可行；

本题选不可行的，故选A．

【分析】要增大直流电机的转速则应增大线圈所需要的磁场力，则根据影响磁场力的因素可知可行的办法．

2.【答案】C

【解析】【解答】解：

A、研究的是交流发电机的原理，不符合题意；B、此实验探究的是电磁感应现象，不符合题意；

C、此实验探究的是通电导体在磁场中受力运动的现象，符合题意；

D、研究的是直流发电机的原理，不符合题意；

故选C．

【分析】本题涉及的实验内容较多，解题时首先要弄清四个选项所研究的是哪些实验或现象，再进行判断．

3.【答案】C

【解析】【解答】磁铁磁性太强、电源正负极接反、轴与轴架的摩擦太小都会使电动机模型通电后转动，换向器和电刷接触不良，会使线圈中没有电流能过，不能转动，故ABD均不符合题意，C符合题意故选：

C

【分析】电动机不转动的原因主要有以下几个方面：

电动机轴生因锈蚀摩擦力太大而被卡住；线路接触不良，电路中无电流；电压过低，电路中电流太小；线圈处于平衡位置，线圈中无电流，线圈不受力的作用；磁体的磁性太弱导致磁力太小。

4.【答案】C

【解析】【解答】解：

A、图中是奥斯特实验的装置，用来探究电流的磁效应，不是电动机的原理，故A错误；B、图中是电磁感应的探究装置，是发电机的原理，不是电动机的原理，故B错误；

C、图中装置可演示通电导体在磁场中受力，是电动机的原理，故C正确；

D、图中电铃的主要部件之一是电磁铁，利用了电流的磁效应，不是电动机的原理，故D错误．

故选C．

【分析】电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的，结合图中装置的原理可逐一做出判断．

5.【答案】C

【解析】【解答】电动机有定子和转子两大部分组成，所谓定子，即其固定不动的部分，其包括机壳和提供强磁场的电磁铁；而转子是转动的部分，即包括转动的线圈和随着线圈转动的换向器等．

故选C．

【分析】利用直流电动机的构造进行分析即可得出答案．

6.【答案】C

【解析】【分析】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．

【解答】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、指南针是利用磁铁静止时有指示南北的性质制成的，与电流表的制成原理无关．故A错误．

B、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B错误．

C、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C正确．

D、电磁铁是利用电流的磁效应制成的，与电流表的工作原理无关．故D错误．

故选C．

【点评】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．

7.【答案】D

【解析】【解答】解：

电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。

A、装置通电前，即电路中无电流时，小磁针指向南北方向不发生偏转，说明小磁针不受力；通电后，小磁针的指向发生偏转，说明小磁针受到力的作用，从而说明了电流的周围存在磁场，故A错。

B、导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针发生偏转，说明电路中产生了电流，这种现象叫电磁感应，故B错。

C、该装置中没有电源，所以当转动线圈时，电路中就会产生电流，是电磁感应现象，故C错。

D、闭合开关前，导体中无电流通过，导体在磁场中静止不动；开关闭合后，当导体中有电流通过时，在磁场中静止的导体运动起来，说明通电导体在磁场中受到力的作用，与电动机的制成原理相同，故B正确。

故选D。

【分析】首先明确电动机的工作原理，然后根据图示的实验装置，结合文字描述的实验现象，得到该装置反应的物理理论，两者对比从而可以得到答案。

8.【答案】C

【解析】【解答】解：

直流电动机中线圈转动的方向与电流的方向和磁场的方向有关．两者有任何一个因素发生改变，线圈运动方向就会发生改变．二者同时改变时，电动机转动方向不变．减少电流强度、减弱磁场等只能改变转动速度，不能改变转动方向．

故选C．

【分析】改变电动机的转动方向有两种方法：

①可保持磁场方向不变，改变电流方向；②可保持电流方向不变，改变磁场方向．

9.【答案】B

【解析】【解答】解：

A、电热水器的主要部件是电热丝，而电铃的主要部件是电磁铁，故该选项错误；

B、换气扇和洗衣机的主要部件都是电动机，故该选项正确；

C、磁卡是利用磁性材料，而VCD播放用的光盘没有用到磁性材料，故该选项错误；

D、直流电动机中的换向器的作用是：

线圈平面刚转到与磁感线垂直的位置时就自动改变线圈中的电流方向，故该选项错误．

故选B．

【分析】

（1）电热水器是利用电流的热效应来工作的仪器，而电铃是利用电流的磁效应的原理来工作的设备．

（2）电动机在生活中的应用很多，电风扇、洗衣机、电冰箱中等都有电动机

（3）磁性的材料在生活中有很多，但VCD播放用的光盘没有用到磁性材料．

（4）当线圈处于与磁感线相互垂直的位置时才是平衡位置，即此时换向器才会改变电流的方向，使得线圈所受力的方向发生改变．

10.【答案】C

【解析】【解答】解：

A、电流通过电炉发热，即消耗电能产生热能，即电能转化为内能或热能，A不符合题意．

B、通电导体周围产生磁场属于电流的磁效应，即消耗电能产生磁能，B不符合题意．

C、通电线圈在磁场中运动是电能转化为机械能，C符合题意．

D、电磁感应是发电机的原理，在发电的过程中，机械能转化为电能，D不符合题意．

故答案为：

C．

【分析】电动机是消耗电能，产生机械能的过程.

二、填空题

11.【答案】D；改变；导体

【解析】【解答】解：

（1）由题意可知，简易装置中，干电池的负极吸引着一块钕铁硼磁铁，并将一段铜丝做成“M”型，将铜丝小心地放置在电池上，这是利用了通电导体在磁场中受力的原理而使铜丝转动的，故与乙图中的D原理相同．

（2）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流的方向有关，改变装置中磁铁的磁极位置，相当于改变了磁场方向，所以线圈转动的方向会发生改变；

（3）在实验中，根据实验现象可知，钕铁硼磁铁需要导电，要成为电路的一部分，因此，该磁铁所镀的膜是导体．

故答案为：

（1）D；

（2）改变；（3）导体．

【分析】明确实验中装置的结构，根据磁场对电流的作用可做出判断．通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流的方向有关；根据磁铁在电路中所起的作用，可判断其所镀的膜是导体还是绝缘体．

12.【答案】电；变阻器

【解析】【解答】解：

电动车在工作时是把电能转化为机械能；

“调速”把手相当于我们学过的滑动变阻器，它是利用改变电阻的大小来改变电路中电流大小的．

故答案为：

电；变阻器．

【分析】电动车在工作时是把电能转化为机械能；

滑动变阻器是通过改变连接在电路中的电阻线的长度来改变电阻大小的，通过改变电阻的大小来改变电路中电流的大小；

13.【答案】向内；左下方

【解析】【解答】解：

（1）磁场在图（a）中的方向是水平向右，伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向下穿过手心，则手心朝左，大拇指竖直向下，四指指向电流方向，故导线中电流的方向是垂直纸面向里；

（2）将该导线稍微向右平移一段距离，磁场的方向为该点的切线方向，由左手定则可知，这根导线受到磁铁对它的作用力的方向为左下方。

故答案为：

向内；左下方。

【分析】

（1）在磁体外部磁感线的方向是从N极出发回到S极，判断导体中电流的方向时利用左手定则；

（2）用磁感线来描述磁场时，磁场的方向是磁感线上某一点的切线方向，根据左手定则判断将该导线稍微向右平移一段距离时受到磁铁对它的作用力的方向。

14.【答案】电；机械

【解析】【解答】解：

电动机工作时，消耗电能，得到机械能．

故答案为：

电；机械．

【分析】要解决此题，需要知道电动机工作时的能量转化情况：

直流电动机工作时，将电能转化为机械能．

15.【答案】通电导体在磁场中受到力的作用

【解析】【解答】解：

电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的．

故答案为：

通电导体在磁场中受到力的作用．

【分析】通电导线在磁场中受力运动，即电能转化为机械能，电动机就是利用该原理制成的．

三、解答题

16.【答案】答：

电动机模型通电后不能转动，由题意知线圈此时并未处在平衡位置，则发生故障的原因可能：

磁铁失去磁性或磁性减弱，换向器中电刷、铜半环之间接触不良等．

【解析】【分析】电动机的原理是利用了通电线圈在磁场中受力转动，当电动机不转动时，一般的情况有以下几种：

①启动时，线圈正好处于平衡位置；

②电路接触不良或电路中的电流过小，包括：

换向器与电刷之间接触不良，线圈某处断路等；

③磁铁磁性较弱或没有了磁性．

④摩擦较大．

显然根据题意可排除①的可能，因此从后三种情况中来列举原因．

17.【答案】解：

由图可知，磁场的方向垂直纸面向里，当负电荷A运动时，负电荷A的受力方向向右，将向右发生偏转；C偏转的方向与A相反，所以C正电荷；B没有发生偏转，所以B不带电．所以，B不带电，C带正电荷．

答：

B不带电，C带正电荷．

【解析】【分析】ABC在磁场中运动时，受到洛伦兹力的作用，沿受力使运动方向发生偏转，根据洛伦兹力的方向判定出电流的方向，从而判断出电荷的正负．

四、实验探究题

18.【答案】

（1）使线圈越过平衡位置

（2）通电线圈在磁场中受到力的作用

（3）只改变磁场方向；只改变电流方向

【解析】【解答】解：

（1）当线圈在平衡位置，由于没有电流通过，故要人工转动下，越过平衡位置后，线圈就受到了磁场的力的作用而转动下去；

（2）当线圈转动起来后，有了一定的惯性及磁场对线圈的作用，就能不断地转动下去；

（3）影响线圈的转动方向是电流的方向和磁场的方向．故要使线圈的转动方向发生改变，只要改变其中一个因素即可．

故答案为：

使线圈越过平衡位置；通电线圈在磁场中受到力的作用；只改变磁场方向；只改变电流方向．

【分析】

（1）当线圈在平衡位置时，线圈中没有电流通过，磁场对线圈没有力的作用，线圈不能转动；

（2）通电线圈转动起来后，由于惯性线圈会越过平衡位置，线圈在磁场中就受到力的作用而转动下去；

（3）根据影响线圈转动方向的因素：

电流方向和磁场方向回答.

五、综合题

19.【答案】

（1）通电线圈在磁场中受力而转动

（2）切断线圈中的电流；持续转动

（3）电流（或磁场）

（4）换新电池使电流增大；换用较强的磁场．

【解析】【解答】解：

（1）直流电动机的工作原理是：

通电线圈在磁场中受力而转动；

（2）将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周的作用是当线圈刚转过平衡位置时，切断线圈中的电流，线圈由于惯性转过另半圈，保证了线圈持续的转动下去；（3）要改变线圈的转动方向，就要改变线圈的受力方向，而线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定，因此可改变磁场方向或电流方向来改变线圈的转动方向；（4）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，线圈不能连续转动，可排除无电流的情况，可能是电流太弱、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置等，可进行有针对性的偿试，包括换新电池使电流增大，换较强的磁场，用手推一下线圈使其转过平衡位置等．故答案为：

（1）通电线圈在磁场中受力而转动；

（2）切断线圈中的电流；持续转动；（3）电流（或磁场）；（4）换新电池使电流增大；换用较强的磁场．

【分析】

（1）直流电动机的工作原理是：

通电线圈在磁场中受力转动；

（2）该线圈之所以能转动，是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故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；（3）要改变线圈的转动方向，就要改变线圈的受力方向，而线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定，因此要从这两方面入手考虑；（4）线圈不转动的原因可能是无电流、电流太弱、磁场太弱、开始线圈处在平衡位置等．

20.【答案】

（1）改变电流方向

（2）接线柱接触不良

（3）滑动变阻器

【解析】【解答】解：

（1）要想改变运动方向，应改变线圈在磁场中的受力方向，由左手定则可知应改变电流方向和磁场方向；

（2）线圈不转说明线圈可能不受磁场力，即电路中没有电流，此种原因可能是断部分电路断开，一般来说可能是接线柱接触不良造成的；

同时因线圈和转轴之间有阻力存在，故还有可能就是，线圈受力，但是磁场力较小，无法带动线圈，导致这种现象的原因有：

磁铁的磁性不强、线圈的匝数太少，电池电压不够导致电流较小．

（3）要想控制线圈的转速，可以控制电流的大小，故可以接入滑动变阻器，将滑动变阻器与电机串联即可起到控制电流的作用．

故答案为：

（1）改变电流方向（或改变磁场方向）；

（2）接线柱接触不良、磁场不够强、线圈匝数太少，电池电压不够（任选其一回答）；（3）滑动变阻器．

【分析】

（1）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；

（2）电动机的原理是利用了通电线圈在磁场中受力转动，故应从磁铁是否有磁性及线圈中是否有电流来分析解答；

（3）要想控制转速应控制线圈受力，而磁场大小不易控制，故可控制电流．