初中物理能量实验题

用伏安法测电阻，实验电路如图甲所示。

（1）连接电路时，开关应该是 　 　的。

（2）大山同学在实验中的某次测量，电压表与电流表的读数如图乙所示，则此时待测电阻的阻值为 　 　Ω．请你根据图甲的电路图，在图丙中用笔画线代替导线帮大山同学连接实物图（导线不能交叉）。

（3）实验中，如果电压表突然损坏，已知滑动变阻器的最大阻值为R，被测电阻的阻值为R _x，电源电压保持不变，但电源电压未知，请你利用剩下的器材测出R _x，先在右边方框内画出此时的实验电路图，再简要写出实验过程和计算R _x的表达式。

a、实验过程：                                                                                                                            

b、R _x的表达式：R _x＝ 　                                                   。

如图所示，在"探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系"实验中，某小组选用两节新干电池为电源，规格为"20Ω 1A"的滑动变阻器等器材进行实验：

（1）请根据图甲的实物图将图乙的电路图补充完整；

（2）连接电路时开关应该 　 　。闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数但没超出量程，则产生故障的原因可能是导体电阻 　    　（选填"断路"或"短路"）；

（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，若电流表的示数如图丙所示，其读数为 　    　A；

（4）改变滑动变阻器滑片的位置，测得多组对应的电压、电流值，如下表所示，由测得数据可知，当电阻一定时，导体中的电流与电压成正比，导体电阻为 　    　Ω（结果保留一位小数）：

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压U/V	0.6	1.0	1.5	2.0	2.4	2.8
电流I/A	0.12	0.20	0.32	0.38	0.48	0.56

（5）进行实验时，该小组发现：调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5V，为了解决这个问题，可采取的方法是 　                                    　（写出一种即可）

在"测量小灯泡的电功率"的实验中，小灯泡的额定电压为"2.5V"，正常发光时的电阻约为8Ω。

（1）在图甲中，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整；

（2）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有较大的示数，经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了 　 　（选填"短路"或"断路"）；

（3）移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为 　 　V；此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 　 　（选填"左"或"右"）端移动；

（4）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图象，由图象可计算出小灯泡的额定功率是 　 　W。

（5）完成上述测量后，不用电压表，用如图丁所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I _额，定值电阻的阻值为R ₀，实验步骤如下，请补充完整：

① 　                                                 　；

②闭合开关S、S ₁，断开开关S ₂，记录下此时电流表的示数为I；

③小灯泡的额定功率的表达式为P _额＝                   　W。

如图甲所示，在"探究物体的动能跟哪些因素有关"的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h ₁＝h ₃＞h ₂，m _A＝m _B＜m _C。

（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的 　 　能转化为动能，其动能大小是通过 　 　

（选填"高度h"或"距离s"）大小来反映的；

（2）小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有 　 　，小木块最终会停下来是因为受到 　 　力的作用；

（3）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越 　 　；

（4）分析比较 　 　两组实验可得出物体的动能与质量的关系；

（5）综合上述可知，如图乙所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高 　 　。

在"探究电流跟电压关系"的实验中：

（1）如图1所示，甲为 　 　，乙为 　 　。（选填"电流表"或"电压表"）

（2）用笔画线代替导线将图2中电路连接完整，要求实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动。（导线不能交叉）

（3）在实验操作过程中保持 　 　不变，闭合开关时，调节滑动变阻器的滑片P做了三组实验数据，如表所示，请根据该图表中数据在图3中进行描点连线。

实验次数 物理量	1	2	3
电压U/V	1.0	2.0	2.5
电流I/A	0.11	0.20	0.26

（4）对实验数据进行分析，归纳出结论是 　 　。

在深圳某科技节上，某同学自己动手制作了一个牛奶加热器，设计电路简图如图所示，已知滑动变阻器R ₀的最大阻值为100Ω，用于加热的电阻丝R ₁的阻值为55Ω．求闭合开关S后：

（1）电路中的最小电流（结果保留1位小数）；

（2）电热丝的最大加热功率；

（3）在最大加热功率下，用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高多少？[不考虑热量损失，牛奶的比热容为c＝2.5×10 ³J/（kg•℃）]

"探究电流与电阻的关系"实验中，老师提供了2节新干电池、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、阻值为10Ω、20Ω和40Ω的定值电阻各一个以及导线若干：

（1）请根据图甲，用笔画线将实物图（图乙）连接完整（要求导线不交叉，当滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值变大）；

（2）将滑动变阻器阻值调到最大处，闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表示数为0，其原因可能是 　 　。

（3）排除故障后，更换不同定值电阻进行实验，测得数据填入下面表格。第一次电流表的示数如图丙所示，读数为 　 　 A．实验过程中应保持电压表示数为 　  　V不变。

实验序号	1	2	3
电阻（Ω）	10	20	40
电流（A）		0.10	0.05

（4）由表中数据得出结论：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 　 　（选填"正比"或"反比"）。

（5）根据表格中的数据判断所选用的滑动变阻器可能是 　 　（选填"A"或"B"）。

A．

"50Ω 0.5A"

B．

"10Ω 1A"

测得某熔断开关S在不同电流下的熔断时间如下表，将电磁铁开关和S接入电路。如图所示，当I＞4A时，电磁铁能在0.1s内吸动衔铁，使电路断开，衔铁无法自动恢复至图示位置；当1A＜I≤4A时，电磁铁无法吸动衔铁，S发热熔断，使电路断开（熔断时间为S开始通电到它熔断的时间）。

电流/A	1	1.5	2	4	5
熔断时间/s	不会熔断	220	40	5	2

（1）S的电阻为1Ω，当I＝2A，通电时间为 　 　s时S熔断，此过程中S产生的热量是 　 　J。

（2）当I＝5A时，通电0.1s，S能否熔断？ 　 　。

（3）若电路中电流方向与图中所示相反，电磁铁吸引还是排斥衔铁？ 　 　。

小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体A，测出A移动的距离s、水平拉力F和A的重力G。

（1）以上条件能否求出此时滑轮的机械效率η？ 　 　，如果能，写出η的表达式；如果条件不足，写出还需补充的物理量的测量步骤和符号，并写出η的表达式 　 　（η用题目已知及补充的物理量符号表示）

（2）若A在10s内运动了4m，A的速度为 　 　。

小明同学在"探究电流与电压的关系"时选取了如下材料，3.6V锂电池一枚，10Ω定值电阻一个、电压表一只、电流表一只、最大阻值为20Ω的滑动变阻器一个，开关一个，导线若干。

（1）请根据如图甲所示的电路，用铅笔代替导线在图乙中，将电路元件连接完整，注意导线不要交叉。

（2）下面表格中是小明同学实验并整理的数据，请你在图丙坐标系中画出I﹣U的关系图象，通过分析图象，你得出的实验结论是： 　 　。

实验次数	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
电压/V	1	1.5	2	2.5	3
电流/A	0.1	0.15	0.2	0.25	0.3

（3）王老师查看了小明的实验数据后说："小明，你的实验数据看上去很不错，不过，你有没有编造数据呀？小明不好意思的说："对不起，王老师，确实有一组数据是编造的。"请你指出小明的哪组数据是编造的？并说出你的理由。

小明同学做"测量滑轮组机械效率"的实验。（如图所示），用相同的滑轮组提升不同数量的钩码，记录数据如表所示。

实验 次数	钩码的 重力G/N	钩码提升高度 h/m	拉力 F/N	绳端移动的 距离s/m	机械效率 η
1	2	0.1	0.9	0.3	74%
2	4	0.1	1.6	0.3	83%
3	6	0.1	①	0.3	②

（1）观察如图中测力计的示数，表格中编号①的数值是 　 　，②的数值是 　 　。

（2）小明通过分析表格中的数据，得到了提高滑轮组机械效率的方法，汽车作为一种"机械"，提高效率对节能减排有重要意义，请你指出以下三种提高效率的方法中，方法 　 　是与本实验同理的。

方法一：鼓励人们"拼车"出行，使汽车尽量装满人员

方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量。

方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑。

（3）小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系，于是他认为钩码数量一定时，无论将钩码提升多高。都不影响该滑轮组的机械效率，小芳则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了，你认为 　 　的看法是正确的。

小明同学利用图甲所示的电路来测量一未知电阻R _x。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整

（2）闭合开关后，调节滑动变阻器，当电压表的示数为1.2V时，电流表的示数如图乙所示，则R _x＝ 　 　Ω

（3）该同学又设计了如图丙所示的测量电路，测量小灯泡正常发光的电阻和额定功率，其中R ₀是已知定值电阻，请在空格内把实验步骤补充完整。

①闭合开关S，调节滑动变阻器，使灯泡正常发光；

②S′接 　 　，测出灯泡与R ₀串联后的电压U；

③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，再将S′接 　 　，测出R ₀两端的电压U ₁；

④小灯泡正常发光时的电阻R ₁＝ 　　（用R ₀、U、U ₁列表达式）；小灯泡的额定功率P _额＝ 　　。

我市中考实验操作考试时，实验员为"测量小灯泡的额定电功率"实验准备了以下器材：额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约为10Ω）、规格为"12Ω 1A"的滑动变阻器、开关、电流表、电压表各1个，新干电池4节，导线若干。

（1）图甲中有一根导线的连接是错误的，请你在错误的导线上打"×"；

（2）闭合开关前，应将滑片P移到最 　 　（填"左"或"右"）端；

（3）经检查，电路连接无误，各元件完好，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，电压表的示数都调不到2.5V，出现这种现象的原因是 　 　；

（4）解决上述问题后，移动滑片使电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 　 　W；

（5）测出小灯泡的额定功率后，同学们又把灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的，请你帮助分析出这种现象的原因是 　 　。

小华同学想用"伏安法"来测量定值电阻R _X的阻值，于是他在学校实验室借了一些器材，连接了如图甲所示的电路，电源电压恒定不变。

（1）连接电路时，开关应处于 　  状态。闭合开关，向 　  （选填"A"或"B"）端移动变阻器的滑片能使电流表的示数变大。滑动变阻器除了保护电路外，还有一个重要作用是 　  　。操作中，小华发现两个电表只有一个示数，初步检查确认，电路接线完好，两个电表均无故障，刚发生故障的元件应是 　 　  

A．

电源

B．

电阻R X

C．

滑动变阻器

（2）排出故障后，闭合开关，当电压表示数为2.6V时，电流表示数如图乙所示，计算R _X的阻值为 　  　Ω。

（3）按照上面的操作步骤，小华又测量了一个额定电压为3V的小灯泡的电阻，并描绘了其电流随电压变化的图象（即I﹣U图象），小华发现他所描绘的定值电阻的图象是一条直线，而小灯泡的I﹣U图象如图丙所示，原因可能是小灯泡的电阻与 　  　有关。由图象可知小灯泡的额定功率为 　  　W。

某同学利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，实验中电源电压保持3V不变，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω。

（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打"×"，并补画出正确的那根导线；

（2）正确连接电路后，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑片，此时电流表的示数如图乙所示；接着将5Ω的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验，每次观察到电压表的示数为 　  　V时，记录电流表的示数。

（3）几次实验中记录电表示数时，定值电阻消耗的最大功率为 　  　W，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 　  　Ω。