苏科版九年级物理 16.3磁场对电流的作用 电动机

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