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文档简介
第12页2023-2023学年苏科版九年级物理16.3磁场对电流的作用电动机同步测试一、单项选择题1.利用磁场对通电导体产生力的作用来制造的电器是(
)A.
电风扇
B.
发电机
C.
电铃
D.
电话2.如下图,动圈式扬声器主要由线圈、永磁体、锥形纸盆组成.当线圈中有电流通过时,处在磁场中的线圈会受到力的作用而带动纸盆振动产生声音,如下图的实验中,与动圈式扬声器工作原理相同的是〔
〕
A.
B.
C.
D.
3.如下图四个实验现象中,揭示了洗衣机工作原理的是〔
〕A.
B.
C.
D.
4.如下图的四幅图中,说明电动机工作原理的实验装置是〔
〕A.
B.
C.
D.
5.〔2023•内江〕据有关媒体报道,未来在我国航母上,将采用电磁弹射器装置.它的弹射车与舰载机的前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通入强电流时,立即产生强大的推力,使舰载机快速起飞.那么,在以下四个实验中,与电磁弹射器的工作原理一致的是〔
〕A.
图甲:对着磁铁旁线圈说话,示波器显示波形
B.
图乙:闭合开关,金属棒在磁铁中运动起来
C.
图丙:风车带动线圈在磁铁旁转动,闭合回路中有电流产生
D.
图丁:手持金属棒在磁铁中运动,闭合回路中有电流产生6.如图ab是一根导线,它是闭合电路的一局部,当电路接通,电流方向从a到b时,它在磁场中按箭头方向运动,假设电流方向从b到a,以下导线的运动方向正确的选项是
A.
B.
C.
D.
7.如下图,以下四幅图能说明电动机工作原理的是〔
〕A.
B.
C.
D.
8.如下图,在研究磁场对电流作用的实验装置中,导体棒ab不可能选用以下哪种材料制成〔〕
A.
铜
B.
铁
C.
铝
D.
锡9.如下图四个实验现象中,揭示了电风扇工作原理的是〔
〕A.
B.
C.
D.
10.如图为实验室常用电流表的内部结构图.多匝金属线圈悬置在磁体的两极间,线圈与一根指针相连.当线圈中有电流通过时,它受力转动带动指针偏转,便可显示出电流的大小.以下与此工作原理相同的电器设备是〔〕
A.
电烙铁
B.
电铃
C.
发电机
D.
电动机二、填空题11.〔1〕如图甲所示,把一根直导线ab支起来,放在蹄形磁体的磁场里,闭合开关后,直导线就水平向右运动起来,根据力和运动的关系,导线运动状态改变,这说明导线必定受到________
的作用,且可确定它的方向________
.〔选填“水平向左〞或“水平向右〞〕
〔2〕假设把蹄形磁体竖起来,在导线ab末端再连上另一条导线cd,这样就组成了线圈,如图乙所示,通电后,图乙中cd段导线的电流方向是________
.〔选填“由c到d〞或“由d到c〞〕
〔3〕图乙中,闭合开关后,ab段导线受磁场力的方向向上,那么此时cd段导线受到磁场力的方向________
,请你在图乙中把这个力画出来.由于这两个力不在同一直线上,所以线圈不能保持平衡,结果使线圈abcd转动起来.12.如下图,直导线通电时发生运动,说明
________对电流有力的作用,可以利用这个原理制作
________〔填“电动机〞或“发电机〞〕.如果只改变电流方向,直导线运动方向
________;〔填“改变〞或“不改变〞〕如果只改变磁场方向,通电直导线运动方向
________;如果同时改变电流方向和磁场方向,通电直导线运动方向
________
13.如图的线圈abcd位于磁场中
〔1〕通电后,cd段导线的电流方向________〔选填“由c到d〞、“由d到c〞〕。〔2〕cd段导线受磁场力的方向如下图,在图中画出ab段导线受磁场力的方向________。14.如图的实验中,闭合开关后,导体棒ab向右运动,假设要使ab向左运动,你的方法是________.上述整个过程是将________能转化为________能.15.如下图是科学实践课中一位同学制作的简易电动机,它是由一节一号电池、一段导线和一块金属磁铁所组成.安装好后由导线弯成的线圈可以转动起来.其中该装置的工作原理是________
.
三、解答题16.如下图是探究“让线圈转起来〞的实验装置图.小明刮掉线圈两端伸出局部的全部绝缘漆,再把线圈放在支架上时〔手没对线圈施力〕,线圈转动半周后,晃了两晃便停下来线圈能够转动的原因是什么?如果要做一个能持续转动的线圈,回忆你的小实验,你采取了什么方法?四、实验探究题17.如下图,是探究“磁场对通电导线作用〞的实验装置.把金属棒ab放在磁场中,并将金属棒ab用软导线接入电路中,闭合开关后,让电流通过金属棒ab,观察到金属棒ab受到磁场的作用力向右运动.〔1〕如果只将电源正负极对调位置,金属棒ab受力向________〔选填“左〞或“右〞〕,这一现象说明________.〔2〕上述实验的现象,在生活中的实际应用是________〔选填“电动机〞或“发电机〞〕.〔3〕如果将图中的电源换成小量程电流表,还可以探究________.五、综合题18.运用知识解决问题:〔1〕如图1所示的实验装置图中,属于研究电动机原理的是________
,这个过程中________
能转化为________
,电动机在生活中的应用实例有________
、________
〔2〕如图2是继电器利用低电压来间接控制高电压电路的一个装置电路.当低压电路的开关S闭合时,电磁铁具有________
,衔铁被________
,触点________,使高压工作电路中有电流通过,电动机工作〔3〕如图3的电路盒面板上有两个灯L1、L2,两个开关S1、S2,一个电压表,一个电流表.在不翻开盒子的情况下,为探究盒内电路结构,进行了如下实验:只闭合开关S1S2S1、S2L1不亮亮不亮L2不亮亮亮电流表示数无示数有示数0.2A有示数0.3A电压表示数无示数有示数1.6V有示数2.8V请根据实验情况在方框内画出盒内电路的电路图.
〔4〕如图4所示电路中,电源电压12V保持不变,小灯泡L的规格为“6V3W〞,滑动变阻器的最大阻值为12Ω,电流表的量程为0~3A.
①当开关S1、S2都断开时,小灯泡L恰能正常发光,R1的阻值为多大?
②当开关S1、S2均闭合时,要使电流表平安使用,变阻器接入电路的阻值不得小于多少?整个电路的电功率的变化范围是多少?答案解析局部一、单项选择题1.【答案】A【解析】【解答】解:A、电风扇利用电动机工作,其工作原理是通电导体在磁场中受力,故A符合题意;
B、发电机的原理是电磁感应现象,故B不符合题意;
C、电铃的主要元件是电磁铁,其原理是电流的磁效应,故C不符合题意;
D、电话是利用电磁感应原理制成的,故D不符合题意.应选A.
【分析】磁场对通电导体产生的作用内容是:通电导体在磁场中受力.2.【答案】D【解析】【解答】A、该图是奥斯特实验,即通电导体周围存在磁场,A不合题意;
B、该图是电磁感应原理,即闭合回路中的一局部导体做切割磁感线运动,产生电流的现象,B不合题意;
C、该图是探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,C不合题意;
D、该图是电动机的原理图,即通电导体在磁场中受力运动,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】动圈式扬声器工作原理与电动机的工作原理相同:通电导体在磁场中受力运动.3.【答案】C【解析】【解答】解:A、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,故A不符合题意;B、是探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系实验,故B不符合题意;
C、电路中有电流,通电线圈或导体受到磁场力的作用发生运动,是电动机的工作原理,故C符合题意;
D、是电磁感应的实验图,属于发电的原理,故D不符合题意.
应选C.
【分析】洗衣机的主要部件是电动机,电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用.结合图中的装置可逐一做出判断.4.【答案】D【解析】【解答】解:A、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,说明会产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的原理,故该选项错误;B、奥斯特实验,说明了通电导体周围存在磁场.故该选项错误;
C、该选项是用来研究影响电磁铁磁性强弱因素的实验,故该选项错误;
D、当闭合开关后,通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理,故该选项正确.
应选D.
【分析】要解答此题需掌握:电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的.5.【答案】B【解析】【解答】解:A、图甲:对着磁铁旁线圈说话,示波器显示波行,是电磁感应的原理,故A错误;B、图乙:闭合开关,通电金属棒在磁铁中运动起来,符合通电导体在磁场中受到磁场力的作用,故B正确;
C、图丙:风车带动线圈在磁铁旁转动,闭合回路中有电流产生,是电磁感应,故C错误;
D、图丁:手持金属棒在磁铁中运动,闭合回路中有电流产生,是电磁感应,故D错误.
应选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.6.【答案】B【解析】【解答】如图ab是一根导线,它是闭合电路的一局部,当电路接通,电流方向从a到b时,它在磁场中受力的方向向上;
假设保持磁场方向不变,只改变电流方向,导体ab受力的方向与原来相反,所以导体ab受力的方向向下,故B符合;假设电流方向和磁场方向同时改变,那么导体受力方向不变,故C错误.
应选B
【分析】电流在磁场中会受到力的作用,因此通电导体会在磁场中发生运动;导体运动方向与电流的方向和磁场的方向的关系.7.【答案】A【解析】【解答】解:A、图示的通电导体在磁场中受到力的作用,受力的大小与电流的大小、磁场强弱有关,是电动机的工作原理,符合题意;
B、是电磁继电器,是利用电流的磁效应工作的,不符合题意;
C、导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,是发电机的原理,不符合题意;
D、该选项是用来研电流的周围存在磁场的实验,故不符合题意.
应选A.
【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.正确分析四个选项各是研究什么问题的,再做答复.8.【答案】B【解析】【解答】解:探究磁场对电流作用时,因为磁体能够吸引磁性材料,因此通电导体不能必须为磁性材料,故不能选择铁棒进行实验,故B符合题意,ACD不符合题意。
应选B。
【分析】根据磁体能够吸引磁性材料,说明验证通电导体在磁场中受力运动时,导体棒不能为磁性材料。9.【答案】C【解析】【解答】解:电风扇的核心局部是电动机,电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用.A、该装置是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,故A错误;
B、该装置是研究电磁铁磁性强弱的实验装置,故B错误;
C、该装置是电动机原理图,说明通电的导体在磁场中受力的作用,故C正确;
D、该装置是发电机原理图,表示电磁感应现象,故D错误.
应选C.
【分析】电风扇的核心局部是电动机,电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用.10.【答案】D【解析】【解答】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表达电路中电流的大小.
A、电烙铁是利用电流的热效应制成的,与电流表的工作原理无关.故A错误.
B、电铃是利用电流的磁效应制成的,与电流表的制成原理无关.故B错误.
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、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D正确.
应选D
【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.二、填空题11.【答案】力;水平向右;由c到d;下【解析】【解答】解:〔1〕通电导线在磁场中运动起来,说明通电导体在磁场中受到了力的作用;由直导线就水平向右运动起来,可确定它的方向水平向右;
〔2〕根据题图中的电源左正极、右负极可以判断,通电后,图甲乙ab段导线的电流方向是由a到b.cd段导线中的电流方向是由c到d,
〔3〕由于磁场方向没有变化,故那么此时cd段所受磁场力的方向与ab段导线受磁场力的方向相反,是向下.如以下图:
故答案为:〔1〕力;水平向右;
〔2〕由c到d;
〔3〕下;
【分析】〔1〕力是改变物体运动状态的原因.
〔2〕电流的方向是:在电源的外部,电流从正极出发,回到负极;
〔3〕根据通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场的关系,可画出此时cd段导线受到磁场力的方向.12.【答案】磁场;电动机;改变;改变;不改变【解析】【解答】解:据该题的情景可知,此时给磁场中的金属棒通电时,其会受力而运动,故能说明通电导线在磁场中受力的作用,即说明磁场对电流有力的作用;电动机就是根据这个原理制成的;同时该实验中,导线所受力的方向与两个因素有关,即与电流的方向和磁场的方向有关,故只改变电流方向,直导线偏转方向会改变;如果只改变磁场方向,通电直导线运动方向改变;如果同时改变电流方向和磁场方向,通电直导线运动方向不改变.
故答案为:磁场;电动机;改变;改变;不改变.
【分析】通电导线在磁场中受力的作用,所受力的方向由电流的方向和磁场的方向有关.13.【答案】〔1〕由c到d
〔2〕【解析】【解答】(1)根据图示信息,电流从电源的正极出发回到负极,判断线圈中cd段导线的电流方向由c到d;(2)根据cd段导线受磁场力的方向如下图,ab段的电路方向和cd电流方向相反,磁感线方向不变,那么可以判断ab段导线受磁场力的方向与cd段相反,所以受力如以下图所示:
【分析】磁场对电流的作用:通电导线在磁场中要受到磁的作用.是由电能转化为机械能.应用是制成电动机.
通电导体在磁场中受力方向:跟电流方向和磁感线方向有关.14.【答案】让电流从a流向b〔改变磁铁的南北极的位置〕;电;机械【解析】【解答】解:如图的实验中,闭合开关后,导体棒ab向右运动,假设要使ab向左运动,即改变电流的方向或磁场的方向即可,故可以让电流从a流向b〔改变磁铁的南北极的位置〕;在上述过程中,消耗电能,产生机械能,所有是将电能转化为机械能的过程.
故答案为:让电流从a流向b〔改变磁铁的南北极的位置〕;电;机械.
【分析】通电导体在磁场中受力,受力方向与磁场方向、电流方向两个因素有关.只改变其中一个因素,可以改变运动方向,同时改变两个因素,运动方向不会改变.15.【答案】通电导线在磁场中受到力的作用【解析】【解答】解:由图可知,接通电路后,通电导线在磁场中受到力的作用,线圈转动起来.
故答案为:通电导线在磁场中受到力的作用.
【分析】通电导体在磁场中会受到磁场力的作用,据此分析解答.三、解答题16.【答案】解: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,假设不改变电流的方向,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;而真正的直流电动机工作时,为了让线圈持续的转动下去,即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向,即改变线圈所受力的反向,使线圈持续的转动下去.
故答:磁场对电流〔通电线圈〕的作用;
把线圈一端的绝缘漆全部刮去,另一端只刮去上半周或下半周.【解析】【分析】据通电导线在磁场中受力的作用的原理实验,结合平衡位置联系课本分析即可.四、实验探究题17.【答案】〔1〕左;通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
〔2〕电动机
〔3〕电磁感应现象【解析】【解答】解:〔1〕通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向有关,如图实验,保持磁场方向不变,如果只将电源正负极对调位置,导体中电流方向相反,那么金属棒ab受力方向与原来相反,即向左运动;这一现象说明通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关;〔2〕上述实验中将电能转化为机械能,在生活中的实际应用是电动机;〔3〕实验中将电源换成小量程电流表,假设导体ab左右运动时,导体切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,这种现象是电磁感应,其中磁体和导体相当于电源.
故答案为:〔1〕左;通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关;〔2〕电动机;〔3〕电磁感应现象.
【分析】〔1〕通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向有关,改变其中任意一个,导体受力方向会发生改变;〔2〕电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的;〔3〕闭合电路的一局部导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象.五、综合题18.【答案】〔1〕〔1〕;电;机械;电风扇;洗衣机
〔2〕磁性;吸下;接触
〔3〕解:
〔4〕解:①当开关S1、S2都断开时,小灯泡L与R1串联,小灯泡L恰能正常发光:
∵UL=6V,∴U1=12V﹣6V=6V,
又因为
∴R1=12Ω;
②当开关S1、S2均闭合时,R1
与R2组成并联电路,要使电流表平安使用,电路中的总电流最大为3A.
所以,所以,
此时整个电路的电功率P=UI=12V×3A=36W,
当R2接入电路中的阻值为12Ω时,总电阻为R==6Ω,
此时整个电路的功率
∴当开关S1、S2均闭合时,要使电流表平安使用,变阻器接入电路的阻值不得小于6Ω;整个电路的电功率的变化范围是24~36W.【解析】【解答】解:〔1〕读图可知,图〔1〕是通电导体在磁场中受力的装置图,符合电动机的原理;在其工作过程中将电能
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