2026年同步测控优化设计九年级物理全一册人教版福建专版第160页答案
2. 下图为小明制作的直流电动机模型,闭合开关后,用手轻推一下线圈,线圈就会转动起来。

(1)将线圈一端引线的漆皮全部刮去,另一端引线的漆皮刮去半周,目的是使线圈能够
持续转动
。
(2)可以通过改变
电流(或磁场)
的方向来改变线圈的转动方向。
(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,那么此时可进行的有效尝试是
增大电路中的电流
、
换用磁性更强的磁体
。

答案

2. (1) 持续转动 (2) 电流(或磁场) (3) 增大电路中的电流 换用磁性更强的磁体

解析

【分析】
本题考查直流电动机的相关知识,需结合电动机工作原理、换向器作用、转动方向影响因素及故障排查分析:
(1) 线圈引线漆皮刮半周是模拟换向器功能,目的是让线圈转过平衡位置时自动改变电流方向,实现持续转动;
(2) 电动机转动方向由磁场力方向决定,磁场力与电流方向、磁场方向有关,改变其中一个方向即可改变转动方向;
(3) 线圈不转动的常见原因是电流过小、磁场过弱,对应可采取增大电流、增强磁场的方法解决。
【解析】
(1) 直流电动机中,换向器的作用是当线圈转过平衡位置时,自动改变线圈电流方向,使线圈持续转动。将线圈一端引线漆皮全部刮去,另一端刮去半周,相当于半周换向,能让线圈转过平衡位置后改变受力方向,从而持续转动,故填“持续转动”;
(2) 电动机转动方向由线圈所受磁场力方向决定,磁场力方向与电流方向、磁场方向有关,因此改变电流方向或磁场方向,均可改变线圈转动方向,故填“电流(或磁场)”;
(3) 线圈只抖动不转动,多因电流太小或磁场太弱导致磁场力不足,可通过增大电路中的电流(如增加电池节数)、换用磁性更强的磁体来增大磁场力,使线圈转动,故填“增大电路中的电流”“换用磁性更强的磁体”。
【答案】
(1) 持续转动 (2) 电流(或磁场) (3) 增大电路中的电流 换用磁性更强的磁体
【知识点】
直流电动机原理、换向器作用、电动机转动方向影响因素
【点评】
本题围绕直流电动机模型展开,考查电磁学基础知识点,需掌握换向器功能、电动机转动方向的影响因素,以及电动机故障的常规解决方法,属于初中物理的基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.3
3. 图甲是直流电动机模型。

(1)直流电动机模型里的换向器在线圈
刚转过
(选填“刚转到”“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时,能自动改变线圈中的电流方向。
(2)小明将组装好的直流电动机模型、滑动变阻器、电源、开关串联起来,如图乙所示。若要增大电动机转速,则小明应将滑动变阻器的滑片向
左
(选填“左”或“右”)端移动。
(3)这台电动机工作时,两端的电压为5 V,通过的电流为1 A,该电动机线圈的电阻为1 Ω,通电20 s,则这台电动机的效率为
80%
。

答案

3. (1) 刚转过 (2) 左 (3) 80%

解析

【分析】
本题围绕直流电动机的核心知识点设置三个问题:(1)需明确换向器改变电流方向的时机;(2)要结合电动机转速与电流的关系,利用滑动变阻器的变阻原理分析调节方向;(3)需掌握电动机效率的计算方法,区分总功与线圈电热的计算。
【解析】
(1) 直流电动机工作时,当线圈刚转过平衡位置时,换向器会自动改变线圈中的电流方向,进而改变线圈的受力方向,使线圈能持续转动,故填“刚转过”。
(2) 电动机的转速与线圈中的电流大小正相关,电流越大转速越快。要增大电流,需减小滑动变阻器接入电路的电阻。由图乙可知,滑动变阻器接左下和右上接线柱,滑片向左移动时,接入电路的电阻丝长度变短,电阻减小,电路电流增大,电动机转速加快,故填“左”。
(3) 计算电动机效率:
总电能(总功):$W_{总}=UIt=5V×1A×20s=100J$;
线圈产生的电热:$Q=I^2Rt=(1A)^2×1Ω×20s=20J$;
输出的机械能(有用功):$W_{有}=W_{总}-Q=100J-20J=80J$;
电动机效率:$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{80J}{100J}×100\%=80\%$。
【答案】
(1)刚转过;(2)左;(3)80%
【知识点】
直流电动机、滑动变阻器的使用、电动机效率计算
【点评】
本题聚焦直流电动机的基础应用,涵盖换向器作用、滑动变阻器调节、效率计算,知识点明确,难度适中,适合巩固基础。
【难度系数】
0.5