初中物理能量实验题

在探究影响导体电阻大小的因素时，小明、小红两位同学作出了如下猜想：导体的电阻与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关．
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表格所示：

(1)为了验证上述猜想①，应该选用编号为________两根电阻丝；如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想       (填序号)；现分别将A和D两电阻丝接入题图电路中M、N两点间时，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：长度和横截面积相同时，
                                     。
(2)要进一步研究导体材料的导电性能，就需要测量导体的电阻，小明的实验方案和操作过 程均正确，两表的连接和示数如图所示．但通过观察发现电流表指针偏转过小，这样会导致实验误差       ，解决这一问题的措施是       ．

小明同学用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。甲、乙两瓶中装入了质量和初温度相同的同种液体。
（1）实验中将锰铜丝和镍镉合金丝串联接入电路中，是为了控制     、         相同。
（2）实验中根据锰铜丝和镍镉合金丝的电阻的大小及观察到的           ，可得出电流通过导体产生的热量与电阻的关系。

在探究串、并联电路规律的实验中，小明同学进行了如下操作：
（1）把两个标有“2.5V、0.3A”字样的小灯泡L₁和L₂串联起来接到电源上，使灯泡发光（如图所示），然后分三次接入电压表，分别测定AB、BC、AC之间的电压并记入表1中。
（2）把上述两个灯泡改接成并联后，接到同一个电源上，使灯泡发光（如图所示），然后分三次接入电流表，分别测定A、B、C三处的电流并记入表2中。

表一                                      表二

	LAB	LBC	LAC
电压（V）	1.25	1.25	1.50

	IA	IB	IC
电压（V）	0.30	0.29	0.58

请你评估：
（1）表1中测量结果有一个量是错误的。错误的是           ，判断的依据是                   。
（2）表2的测量结果是否可能？谈谈你的观点。

(8分)图中是小红同学探究”通过电阻上的电流跟其两端电压和电阻的关系”的电路，所用器材有：电压恒为4.5V的电源，阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只，”25Ω　lA”的滑动变阻器一只，学生用电流表、电压表各一只，开关和导线若干.

(1)在探究”电流与电压关系”的实验过程中
①请你在实物图中用笔画线代替导线完成实验电路的连接．(要求滑片在最大阻值位置)
②连接电路时，开关要     ．
③调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如表中所示，试分析：实验时所选用电阻R的阻值为      Ω，表格中所缺的数据应为__  _A，得出的结论是     .

U(V)	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I(A)	0.1	0.2		0.4	0.5	0.6

(2)在探究”电流与电阻关系”的实验过程中，小红先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使与电阻并联的电压表的示数为某值，并记下电流值；再分别改接10Ω、20Ω的电阻，重复上述实验.为了能完成实验，你认为应利用滑动变阻器控制R两端的电压至少保持___  _V不变.

(4分)如图是”探究电流通过导体产生的热量跟电阻大小关系”的实验装置图．A、B两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A内金属丝是铜丝，电阻较小；烧瓶B内的金属丝是镍镉合金丝，电阻较大．

(1)实验中通过观察       来比较电流产生的热量的多少．
(2)实验中应使两瓶中盛装的煤油的质量    (选填”相等”或 “不相等”)．
(3)当开关闭合后，    (选填”A”或”B”)瓶中电流产生的热量较多．
(4)该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与      的关系．

(5分)在”测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下：

(1)实验时，用手__  拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升．
(2)第①次实验时所做的有用功为__ _J，总功为___ __J，动滑轮的机械效率为__ _．
(3)由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将__   (选填”增大”、”减小”或”不变”)

如图是探究”物体动能的大小与什么因素有关？”的实验示意图.该实验物体的动能是指物体_   (选填”A”或”B”)的动能，它的动能的大小是通过   _来反映的.它的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时__  __(选填”碰前A”、”碰后A”、”碰前B”或”碰后B”)的速度，是通过__  __(选填”高度”或”质量”)来改变的.

在“测定小灯泡电功率”的实验中，待测小灯泡标有“3.8V”的字样．
（1）请将图中的滑动变阻器接入电路，要求变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮．

（2）甲、乙二位同学分组实验时，闭合开关前，他们的电流表指针均指在零刻度处，当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图中（a）（b）所示的情况，请写出他们在使用电流表时存在的问题．

①甲同学的问题：　_________　；
②乙同学的问题：　_________　．
（3）闭合开关后，欲测小灯泡的额定功率，若发现电压表的示数是2.5V，则应调节滑动变阻器，使其接入电路的电阻变　_________　（选填“大”或“小”）．当小灯泡正常发光时，电流表示数如图2（c）所示，则通过小灯泡的电流为　_________　A，小灯泡的额定功率为　_________　W．
（4）若在实验中，不慎将电压表和电流表互换了位置，则小灯泡将　_________　（选填“不亮”、“很亮”、“正常发光”、“烧坏”）．

小群在“测量小灯泡的电功率”实验中，
（1）小群连接了如图的实验电路，她的连接有错误，请在图中把接错的导线打上“×”，再用笔画表示导线，改到正确的位置上。
（2）请在图中方框内根据修改后的实物图，画出电路图。

（3）小群正确连接电路后，闭合开关，电流表、电压表的读数如图所示，则灯泡L的实际功率为     W，此时灯泡L的电阻为      Ω．

（4）小群根据实验数据画出如下图所示的I-U图象，根据图象发现通过灯泡的电流跟灯泡两端电压的不成正比，原因是                                 。

小伟探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”，电路如图34，烧瓶中盛有质量相等的煤油，电阻R₁>R₂．
（1）把两个电阻串联，通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计示数的变化，这是为了探究电流通过导体时产生的热量与________________的关系。
（2）小伟将装置改装（如图35，两烧瓶中的电阻R₁相同）来比较不同物质的吸热情况，实验数据记录如下表。

物质	质量/kg	初温/℃	末温/℃	加热时间/min
水	0.3	20	25	6
煤油	0.3	20	30	6

①根据实验数据可得：不同物质，_______________________________________________。
②根据上表数据计算水在这个过程中吸收热量Q_水 = ________J（c_水＝4.2×10³J/(kg·℃)）

（1）图中是冰的熔化实验，这是通过_______________的途径改变物体的内能。右图为冰由固态变为液态过程中温度随时间变化的图象，其中t₂时刻物体的内能_________（选填“等于”或“不等于”）零，t₂时刻物体的内能_______ t₃时刻的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

（2）如图，活塞迅速下压过程，通过___________途径使管内空气的内能增加，温度升高，达到硝化棉的燃点，使硝化棉燃烧。

（3）如图16，试管内的水沸腾后，木塞向外弹出的过程中，试管内水蒸气的内能转化为活塞的______能。管口出现白雾说明水蒸气的内能______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。此过程中能量转化的情况与汽油机的__________冲程相同。

（4）使用酒精灯加热时，完全燃烧0.01kg酒精放出热量为______________J．（酒精的热值为3×10⁷J/kg）
（5）图中是汽油机工作时的能量流向图，则其热机效率表示为η = ____________×100%

（6）汽油机中，燃料在汽缸内燃烧，而且燃料与空气混合充分，燃烧得比较完全，因此汽油机的效率比蒸汽机更______（选填“高”或“低”）。

王欢同学用图中所示的装置研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻阻值大小的关系”。图中两个烧瓶内盛有质量和温度都相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段电阻丝，已知两电阻丝的阻值关系是R₁小于R₂。

（1）闭合开关后，通过两段金属丝的电流是      （填“相等”或“不相等”）的；
（2）通电一段时间后，可以观察到甲瓶中温度计的示数        （填：“大于”“小于”或“等于”）乙瓶中温度计的示数；
（3）由上述实验可知，在电流和通电时间都相同时，导体电阻越大，产生的热量     。（填：“越多”或“越少”）

阳阳同学用如图所示的实验电路，“测定额定电压为2.5V小灯泡的额定电功率”。

（1）开关试触时，阳阳发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数较大，其故障原因可能是                   ；
（2）排除电路故障后，阳阳闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表示数是2V，为了测出小灯泡的额定功率，他应该把滑片向      （填“A”或“B”）移动；
（3）当电压表的读数为2.5V时，电流表的读数为0.4A，他测出小灯泡的额定功率是   W。

下表是小华同学在探究“通过某段导体的电流跟导体两端电压之间的关系”时记录的实验数据。请你对表格中数据进行分析，归纳出：通过导体的电流跟导体两端电压的关系式为        。

图中所示是探究电流产生的热量与哪些因素有关实验，甲、乙两个完全相同的密封烧瓶内装有质量相等的煤油，甲、乙两个烧瓶中电阻丝的阻值不同。这个实验是研究电流放出的热量跟    是否有关。