人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 电动机同步达标检测题

这是一份人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 电动机同步达标检测题，文件包含人教版九年级物理全一册同步考点练习204电动机原卷版docx、人教版九年级物理全一册同步考点练习204电动机解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共45页， 欢迎下载使用。


典例分析＋变式训练
考点1 电动机的工作原理
1、扬声器和耳机的构造和原理：
（1）扬声器和耳机构造如图：永久磁体、线圈、锥形纸盆；
（2）原理：通电导体在磁场中受力；
（3）工作过程：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场，线圈就不断地来回振动，纸盆也就振动起来，便发出了声音；
（4）话筒把声信号转化为电信号，扬声器把电信号转化为声信号；话筒中机械能转化为电能，扬声器中电能转化为机械能；
2、直流电动机的原理：电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的；
（1）导体受力的方向用左手定则确定；
※左手定则：左手平展，手心对准N极，大拇指与并在一起的四指垂直 ，四指指向电流方向，大拇指所指的方向为受力方向。
（2）电机里边固定有环状永磁体，电流通过转子上的线圈产生洛伦磁力，当转子上的线圈与磁场平行时，再继续转受到的磁场方向将改变，因此此时转子末端的电刷跟转换片交替接触，从而线圈上的电流方向也改变，产生的洛伦磁力方向不变，所以电机能保持一个方向转动。
【典例1】（2021秋•禹州市期末）学校校园里大多都挂有大喇叭（扬声器），如图是扬声器的构造原理图。下列能说明它的工作原理的是（ ）
A．B．C．D．
【典例2】（2022•南京一模）如图所示是课本中的四个实验，其中说明电动机工作原理的是（ ）

A．甲和丙B．甲和丁C．乙和丙D．乙和丁
【典例3】（2021•凉山州）扬声器与 的工作原理相同（选填“发电机”或“电动机”）， （选填“是”或“不是”）根据电磁感应现象制成。由于通过线圈的电流是
的电流，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
【典例4】（2022•五华区一模）小娟为了弄清电动机的工作原理，做了如下实验：
（1）她利用图所示装置探究磁场对通电导体的作用，为了使实验顺利进行，导体棒ab应选用 （选填“铁棒”或“铜棒”）；
（2）闭合开关时，发现导体棒ab向右运动，若只对调磁体两极，再次闭合开关，观察到导体棒ab将向左运动，说明磁场对通电导体的作用力的方向与 方向有关，这一过程中电能主要转化为 能；
（3）将导体棒换成线圈放入磁场中，如图甲所示，闭合开关，ab边中电流方向是从a至b，此时ab边受到磁场对它竖直向上的力，使线圈顺时针转动，当线圈转至如图乙所示的位置时，ab边中电流方向 发生改变（选填“会”或“不会”），此时ab边所受磁场对它作用力的方向不变，力会阻碍线圈继续转动；
（4）为使电动机的线圈能持续转动，在如图甲所示结构的基础上加上两个半铜环，用电刷与铜环接触，如图丙所示。当线圈转至图丙所示的位置时，电流方向从a至b，ab边所受磁场对它作用力方向竖直向上，线圈转至图丁所示的位置时，ab边中电流方向从 ，ab边所受磁场对它作用力的方向 ，从而使得线圈能够持续转动，所加的这个结构称为 。
【变式训练1】（2022春•石家庄月考）下列与如图所示电与磁有关实验的说法正确的是（ ）

A．图甲的工作原理与发电机类似
B．图乙说明通电导体周围存在着磁场，将小磁针移走，该磁场消失
C．图丙，对调电源正负极，同时对调磁体的N、S极，闭合开关，导体棒ab受力方向不改变
D．图丁工作时是将电能转化为机械能
【变式训练2】（2022•广州模拟）某品牌电动车在上海建厂，电动机是电动车关键零件之一，下面与电动机原理相符的是（ ）
A． B．
C． D．
【变式训练3】（2022•揭阳一模）如图所示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。与电流表工作原理相似的是 （填“发电机”或“电动机”）。

【变式训练4】（2022•禅城区一模）如图，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。此装置与 的工作原理相同（选填“内燃机”、“发电机”或“电动机”）；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”）。
考点2 直流电动机的构造和工作过程
（1）直流电机的结构应由定子、转子和换向器组成；
（2）直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成；
（3）运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成；
（4）转子中有两组以上的线圈，由漆包线绕制而成，称之为绕组．当绕组中有电流通过时产生磁场，该磁场与定子的磁场产生力的作用．由于定子是固定不动的，因此转子在力的作用下转动；
（5）换向器是直流电动机的一种特殊装置，由许多换向片组成，每两个相邻的换向片中间是绝缘片；在换向器的表面用弹簧压着固定的电刷，使转动的电枢绕组得以同外电路连接；当转子转过一定角度后，换向器将供电电压接入另一对绕组，并在该绕组中继续产生磁场。
【典例5】（2022•宝应县一模）关于如图所示的物理知识，下列描述错误的是（ ）

A．图甲电动机模型要持续转动，需将线圈两端同侧的漆各刮去一半
B．图乙高压锅是利用沸点随气压升高而增大的原理制成的
C．图丙梳头后的塑料梳子能吸引小纸屑是因为梳子有磁性
D．图丁磁悬浮列车是利用电流的磁效应来工作的
【典例6】（2022春•嵊州市期中）如图是安装好的直流电动机模型接入电路的情况。
（1）如图，电动机的工作原理是 。
（2）合上开关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，请写出一种方法 。
（3）合上开关，若将滑动变阻器的滑片P向左移动，则电动机的转速将 （变小/变大/不变）。
【典例7】（2022•姜堰区模拟）研究电动机的工作过程。
（1）电动机的工作原理是磁场对 有力的作用。甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是 。
（2）乙图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。
（3）丙图中用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，闭合开关，可观察到线圈在磁场中 （选填“能”或“不能”）沿某一方向持续转动，图中线圈 （选填“处于”或“不处于”）平衡位置。
【变式训练1】（2022•江阴市校级一模）如图所示，小明同学做了一个小小直流电动机模型。同学们围着观看线圈的持续转动，一起分享着他的成果。下列关于此直流电动机模型的说法，你认为正确的是（ ）
A．此电动机模型是根据电磁感应的原理制成的
B．线圈两端（作为转轴）的漆皮应全部刮去，这样才可持续转动
C．转动过程中，CD边始终受方向不变的磁场力
D．线圈两端（作为转轴）的漆皮应一端全部刮去，另一端刮去半周，这样才可持续转动下去
【变式训练2】（2022•柳州模拟）电机（发电机、电动机的统称）在生活中的应用越来越广泛。如图所示的电机工作时能量转化是 （选填“电能转化为机械能”或“机械能转化为电能”）。图中两个铜半环E和F分别与线圈两端相连，这个部件叫换向器，它的作用是当线圈刚越过平衡位置时改变线圈中 的方向，使线圈继续转动下去。
【变式训练3】（2021秋•洛宁县期末）研究电动机的工作过程。
（1）电动机的工作原理是磁场对 有力的作用。甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是 。
（2）乙图中的线圈所在的位置 （选填“是”或“不是”）平衡位置，图中C、D组成的装置叫 ，它的作用是在线圈 （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，从而使线圈持续转动。
（3）①小明将丙图中直流电动机模型接入电路，各部分连接完好，结果电动机却不能转动，他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动。模型刚开始不转的原因可能是
A．直流电动机的铜半环与电刷接触不良 B．电源电压太低
C．线圈刚好处于平衡位置 D．线圈中的电流太小
②调换器件 （填器件名称）的放置可方便改变电动机的转动方向。
考点3 磁场对通电导线的作用
（1）磁场对通电导线有力的作用；
（2）其作用方向与电流的方向、磁场的方向有关。
【典例8】（2022•白云区校级一模）矩形铜线框在某磁场中的位置如图1所示，电流I1从O点流入线圈，从P点流出，流出的电流为I2，AB段受到的磁场力方向向上。下列说法不正确的是（ ）
A．电流I1等于I2
B．图1位置中CD段受到的磁场力方向向上
C．让线圈转180°到图2位置，AB段受到的磁场力方向向下
D．让线圈转180°到图2位置，CD段受到的磁场力方向向上
【典例9】（2022春•丽水月考）在研究“磁场对通电导体的作用”实验中。
（1）利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在a、b之间接入 ，根据该原理可制成 。
（2）在乙图中，通电后cd段导线受d场力F1的方向为竖直向下，由此可以判断ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向上，F1与F2不是一对平衡力，这是因为 。
（3）要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装 ，自动改变线圈中的电流方向。
【典例10】（2022•枝江市一模）如图，把一根铜导体ab放在磁场中的导轨上，将电源、开关、导轨各元件连接，开关断开，下面是小明进行的探究活动：

（1）小明猜想：闭合开关，铜导体ab通电产生磁场与蹄形磁体相互作用而运动。
（2）闭合开关后，小明观察到铜导体ab在导轨上没有运动，经检查，电源、开关、导轨、铜导体ab、开关各元件完好且连接没有问题，则可能的原因是 ，此时蹄形磁体对铜导体ab （选填“有”或“没有”）磁力的作用。
（3）小明采取措施解决问题后，实验正如他猜想一样，铜导体ab通电后在磁场中运动。如果要使铜导体ab的运动速度大一些，你的办法是 。
（4）下列如图所示的设备中利用的工作原理与上述实验原理一致的是 。
A. B.
C. D.
【变式训练1】（2022•昌吉州一模）聪聪做了这样一个有趣的实验。如图所示，他将盛有适量盐水的玻璃皿置于条形磁铁的正上方，在干电池的两端分别接上一根金属棒，并在其中一根金属棒上接上一个金属环。将金属环平放于液面上，另一根金属棒竖直插入盐水中央（不接触金属环），再向盐水中撒入碎纸屑。闭合开关S后，碎纸屑绕中央的金属棒沿相同方向转动起来，拿走磁体后碎纸屑停止转动。下列有关说法正确的是（ ）
A．纸屑转动说明通了电的盐水在磁场中受到了力的作用
B．纸屑转动，说明电在盐水中产生了热效应
C．若将盐水换成纯净水做同样的实验，纸屑同样能够转动
D．将电源正负极对调，闭合开关后碎纸屑仍然绕原来方向转动
【变式训练2】（2022•青羊区模拟）电磁炮是一种新型武器，电磁炮利用了通电导体在磁场中会受力运动的原理。如图是它的原理图，其中B端是螺线管的 极，电磁炮发射过程的能量转化与我们学过的 机相同。

【变式训练3】（2022•阳江一模）如图所示，闭合开关，静止的导体棒ab在轨道上向左运动，说明了通电导体在磁场中受到 的作用，根据该原理可以制成 （选填“发电机”或“电动机”）。若断开开关后只将电源的正、负极对调，则重新闭合开关后导体棒ab将向 （选填“左”或“右”）运动。
课堂巩固训练
一、选择题。
1．（2022•永安市一模）科技的快速发展使智能机器人进入人们的生活。如图所示，这是智能机器人为顾客送餐时的情景。智能机器人通过电动机驱动底部的轮子将美食送到指定客人的桌边，下列仪器与电动机的工作原理相同的是（ ）
A．指南针 B．电磁起重机 C．动圈式话筒 D．动圈式扬声器
2．（2022春•长沙期中）如图是一款小电风扇，图中能说明其工作原理的实验装置是（ ）
A． B．C．D．
3．（2022•鞍山一模）如图所示，下列描述与实验相符的是（ ）

A．甲图是发电机的工作原理图
B．乙图是条形磁体周围磁感线的分布情况
C．丙图可用来演示电流的磁效应，根据该实验原理制成了动圈式话筒
D．丁图可以演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
4．（2022春•长兴县月考）如图所示为直流电动机工作原理图，下列分析正确的是（ ）

A．电动机通电后不转，一定是电路断路
B．没有换向器也可实现持续转动
C．将磁体的磁极对调一下可以使电动机的转速增大
D．改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
5．（2022春•鹿城区校级期中）小科同学在装配电动机模型时，正确连接电路后闭合开关，发现电动机并没有如期转动起来，于是他做了以下调节：
①更换电压更大的电源；
②向左移动滑动变阻器滑片；
③调节线圈的初始位置；
④改变电源的正负极；
⑤改变磁场方向。
你认为他能达到目的的调节有（ ）

A．①②③B．②③④C．③④⑥D．①④⑤
6．（2021•建湖县二模）如图所示为小明同学制作的简易直流电动机模型.支架与电池两极相连，以漆包线矩形线圈引线为轴，一端漆皮全部刮去，另一端刮去上半周，将线圈放在带有磁体支架上，轻推线圈，线圈就会连续转动。关于此电机模型，下列说法正确的是（ ）

A．线圈在连续转动的过程中，存在断路现象
B．支架是用绝缘体做成的
C．线圈在越过平衡位置时，会自动改变线圈中的电流方向，使线圈连续转动
D．该模型是利用电磁感应的原理工作的
7．（2022•兰考县模拟）新型公交车的玻璃上已经安装了自动爆玻器，它相当于一个电控安全锤。危急时刻，司机只需按下开关通电，自动燥玻器磁场中的线圈就会产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎的目的。请判断自动爆玻器的工作原理与下列哪个图片的原理相同（ ）
A． B．C． D．
8．（2022•泰兴市一模）一次家庭探究活动中，小明将一个U形磁体放到正在发光的灯泡中间，惊讶的发现了灯丝在不停地晃动。关于这种现象，下列说法中正确的是（ ）
A．灯丝晃动是电磁感应现象 B．灯丝晃动时是将内能转化成了机械能
C．灯丝晃动是由于磁体能吸引钨这种金属 D．灯丝晃动是由于磁场对电流的作用
二、填空题。
9．（2022•南平模拟）如图，悬浮式无线蓝牙音箱，音箱内的扬声器工作原理与 相同（选填“电动机”或“发电机”）。该产品底座里有一个电磁铁，可使箱体悬在空中，这是根据同名磁极相互 的原理实现的。

10．（2022•广东模拟）将两块磁铁分别吸在干电池的正负极上，使两个磁铁的N极都向外，构成了一个可以在平面上滚动的滚轮。如图所示，将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，由于锡箔具有 （选填“导电”或“导热”）性，滚轮立刻开始向前滚动。滚轮能够滚动的原理与 （选填“电动机”或“发电机”）相同。若让滚轮向相反的方向滚动，下列操作可行的是 （选填序号，①仅将电池正负极对调一下；②将两端磁铁的N、S极和电池的正负极均对调）。
11．（2021秋•石家庄期末）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。

12．（2022•管城区校级模拟）如图所示，某实验小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd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，线圈会持续转动，这就是简易电动机，若只将电源的正负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向 （选填“相同”或“相反”），原因是 。
13．（2022•梁园区校级模拟）如图所示，电动机工作时，能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠 来实现的。它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的 ，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。
三、实验探究题。
14．（2021•曲阜市二模）结合图中的实验情景，按要求回答问题：
（1）图甲：为了防止因接错正负接线柱损坏电流表，给电流表串联一个二极管，是利用了二极管的 特性。
（2）图乙：温控自动报警装置中，当温度达到设定温度时，工作电路中的 工作。
（3）图丙：这是 眼形成的原理图（选填“近视”、“正常”或“远视”）。
（4）图丁：要探究电动机的工作原理，需要在方框内接入 。
15．（2022•泰州模拟）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 。
（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 。
四、解答题。
16．（2022春•绍兴月考）用一根金属铜线、一块强磁铁、一节一号干电池都分别成功做出了各自简易的电动机，如图甲、乙分别是小明和小强做成的电动机。在他俩展示过程中，细心的小敏同学发现两个铜线框的转动方向是相反的。
（1）图中金属铜线可以绕电池持续转动的原理是： 。
（2）甲、乙两图中铜线框的转动方向相反的原因是： 。

17．（2021秋•中原区校级期末）新能源纯电动汽车因其环保、节能、高效等诸多优势，已逐渐成为人们重要的交通工具之一。2021年民族企业比亚迪，以584020辆的全年销量占领新能源厂商销量排行榜榜首，如图为比亚迪一款纯电动车。
（1）电动汽车在行驶时，主要将电能转化为 能；电动机的工作原理是： 。
（2）若电动汽车工作时电动机最大功率为160kW，工作电压为320V，求电动机工作时最大电流是多少？当电动机以最大功率工作20min，若电能转化为机械能的效率为90%，则转化为机械能多少J？
（3）若某燃油汽车输出相同的机械能，其能量转化率为30%，则需要消耗的汽油为多少kg？（q酒精＝4.5×107J/kg）
18．（2022•铁岭模拟）小明用漆包线绕制了一个线圈，然后全部刮去线圈两端引线的漆皮，将线圈与电池接通，如图所示。
（1）闭合开关后，小明发现线圈发生了转动，此过程的能量转化过程是 。
（2）要想让线圈的转动方向改变，可采取的措施是 （说出一种方法即可）。