初中物理能量实验题

某同学测量额定电压为 $2.5V$ 的小灯泡 $L$ 在不同电压下的电阻。

（1）他连接了如图1所示的实验电路，其中有一个元件与导线连接有误，这个元件是： 　     　。

（2）改正（1）中的错误后，闭合开关，调节滑动变阻器，进行多次测量，测量的数据如表所示。

电压     $U/V$	0.9	1.3	1.7	2.1	2.5
电流     $I/A$	0.18	0.22	0.24	0.26	0.28

请完成下列问题：

①小灯泡 $L$ 正常发光时的电阻 $R_L=$ 　　 $\Omega$ ．（结果保一位小数）

②若将与上述小灯泡 $L$ 规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路，如图2所示。闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 $1.8V$ ，则电流表的示数为 　　 $A$ 。

小阳为测量额定电压为 $2.5V$ 的小灯泡在不同电压下的电功率及观察小灯泡的发光情况，连接了如图所示的电路。

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片 $P$ 应放置在 　 　端。（选填"左"或"右" $)$

$U/V$	2.5	1.3
$I/A$	0.28	0.20
$P/W$	0.7
发光情况	明亮	暗

（2）小阳的实验记录如上表所示，则小灯泡两端电压 $U=1.3V$ 时的电功率 $P=$ 　　 $W$ 。

（3）由上表的实验记录你还能得到的结论： 　　。（写出一条即可）

（4）利用如图所示实验电路还可以进行的实验有： 　　。（写出一个即可）

在串联电路中，流入第一个灯泡的电流用 $I_A$ 表示，流出第二个灯泡的电流用 $I_B$ 表示。请自选实验器材证明：在串联电路中， $I_B$ 等于 $I_A$ 。

（1）画出实验电路图；

（2）写出实验步骤；

（3）画出实验数据记录表格。

图甲为伏安法测电阻的实验电路图。

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片 $P$ 应置于 　　（选填" $a$ "或" $b$ " $)$ 端；

（2）小亮同学用完好的器材按图甲正确连接好电路，"试触"时，发现电流表的指针偏转很小；移动滑动变阻器的滑片，发现指针偏转仍然较小。产生该现象的原因可能是： 　　；

（3）电路调试完成后，某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙，则此时被测电阻两端的电压为 　　 $V$ ，该电阻的阻值为 　　 $\Omega$ 。

利用如图 $a$ 所示的电路，可以研究通过小灯泡的电流跟加在它两端电压的关系。实验中使用小灯泡的额定电压为 $2.5V$ 。

（1）请按照图 $a$ ，将图 $b$ 中的实物电路连接完整；

（2）闭合开关 $S$ ，当滑片从滑动变阻器的一端向另一端移动时，小灯泡两端的电压连续发生变化，于是可得到多组测量值 $(U,I)$ ，根据测量值画出小灯泡的 $I-U$ 图象如图 $c$ 所示。从图象可以发现：随着小灯泡两端电压从0逐渐增大（不大于额定电压），其灯丝的电阻值 　   

　    （选填"不断增大"，"保持不变"或"不断减小" $)$ ；

（3）在图 $a$ 中，闭合开关，将片 $P$ 从 $A$ 端向 $B$ 端移动。在此过程中，小灯泡两端的电压 　　（选填"不断变大"，"保持不变"或"不断变小" $)$

（4）考虑到电压表的电阻对电路的影响，每次电流表的示数比测量时通过小灯泡的实际电流 　　（选填"偏大"或"偏小" $)$ 。

在某次电学实验中，已知所使用的双量程电流表能够满足实验的测量要求。在不能事先估计电流的情况下，为了避免损坏电流表，且又能较准确的测出电路中的电流，常常通过"试触"来确定电流表的量程。

（1）假如先选用电流表的小量程：闭合开关然后迅速断开，同时观察开关闭合瞬间电流表的指针偏转情况，若指针 　    ，则换用电流表的大量程；

（2）假如先选用电流表的大量程：闭合开关然后迅速断开，同时观察开关闭合瞬间电流表的指针偏转情况，若指针 　　，则换用电流表的小量程。

如图为探究物体（钢球）动能大小跟哪些因素有关的实验装置。

（1）实验原理：

①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，到达斜面底端时的速度只与钢球起点位置的高度有关。起点位置越高，该速度越 　 　。

②钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动，在水平木板上撞击木块，木块运动的距离越长，运动钢球所具有的动能越 　　。

（2）实验现象：

①同一钢球从斜面上不同高度处由静止向下运动。在水平木板上撞击木块，钢球开始向下运动的起点位置越 　　，木块运动的距离越长。

②同一高度由静止向下运动，在水平木板上撞击木块，钢球的质量越 　　，木块运动的距离越长。

如图所示，现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过 ${60}^{°}\text{C}$ 时，系统报警。提供的器材有：热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小，在 ${60}^{°}\text{C}$ 时阻值为 $650.0\Omega )$ ，报警器（内阻很小，通过的电流 $I_g$ 超过 $10\mathit{mA}$ 时就会报警，超过 $20\mathit{mA}$ 时可能被损坏），电阻箱（最大阻值为 $999.9\Omega )$ ，在此范围内可调节出阻值准确可读的电阻值），电源（输出电压 $U$ 约为 $18V$ ，内阻不计），滑动变阻器 $R$ （最大阻值为 $2000\Omega )$ ，单刀双掷开关 $S$ ，导线若干。

（1）根据系统工作要求，电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于 　 　（选填" $a$ "或" $b$ " $)$ 端，再将电阻箱调到一定的阻值，这一阻值为 　　 $\Omega$ 。

（2）将开关 $S$ 向 　　（选填" $c$ "或" $d$ " $)$ 端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至 　　；

（3）保持滑动变阻器的滑片位置不变，将开关 $S$ 向另一端闭合，报警系统即可正常使用。

某实验小组的同学利用如图甲所示的电路进行实验研究：

（1）断开开关S ₃，闭合开关S ₁和S ₂，通过多次调节滑动变阻器，读出相应的电压表和电流表的示数，根据测量数据绘成如图乙所示图象，由图象知定值电阻R＝ 　 　Ω。

（2）断开开关S ₂，闭合开关S ₁和S ₃，通过多次调节滑动变阻器，测量灯L的电压和电流。根据测量数据绘成如图丙所示的图象。若灯L的额定电压为2.0V，则它的额定功率为 　 　W。

（3）由图丙可知，灯丝的U﹣I图象不是一条直线，原因是 　 　。

物理实验课上，某实验小组利用带有刻度尺的斜面，小车和数字钟测量小车的平均速度，如图所示，图中显示的是他们测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时刻的情形，显示时间的格式是"时：分：秒"。

（1）小车从斜面下滑过程中，其能量转化情况是 　 　。

（2）由图可知，小车从乙位置运动至丙位置的平均速度是 　 　m/s；

（3）小组同学们讨论后认为实验时斜面的倾斜度不宜太大，你认为这样做的理由是 　（答案合理即可）。

通过阅读，小明知道了1791年意大利物理学家伏特发明了最早的电池 $--$ 伏打电池。在老师的帮助下，小明自制了一个如图所示的伏打电池，但是不能确定哪个金属片是正极。请你帮他设计实验并进行判断。

（1）写出你选用的实验仪器： 　　。

（2）简述操作方法、实验现象和结论： 　　。

小明同学在"测量小灯泡的电功率"的实验中，小灯泡的额定电压为 $2.5V$ ，电源为两节新干电池，滑动变阻器标有" $20\Omega 1A$ "字样。

（1）实验电路如图甲所示，但电路连接不完整，请你用笔画线代替导线，完成电路。

（2）小明将电路连好后，闭合开关，发现小灯泡发光很微弱，电流表、电压表均有示数，左右移动滑动变阻器的滑片 $P$ ，小灯泡亮度和两表示数均不变，其原因可能是 　　。

（3）改正电路后，小明同学调节滑动变阻器观察到电压表示数为 $2V$ ，为使小灯泡两端电压达到额定电压，应将滑动变阻器的滑片 $P$ 向 　　（选填"左"或"右" $)$ 调节。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，该小灯泡的额定电功率为 　　 $W$ 。

（4）小明依次测出了六组实验数据，如表所示。请你根据表中数据在图丙所示的坐标纸上作出小灯泡的 $I-U$ 图象。

电压 $U/V$	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	2.9
电流 $I/A$	0.10	0.16	0.20	0.22		0.26
电功率 $P/W$
亮度变化	暗 $\to$ 亮

（5）通过计算分析以上数据，你还有什么新的发现： 　　。（写出一条即可）

小华做"用电流表、电压表测电阻"实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍保持不变）、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，以及导线若干。他正确串联电路后，将电压表并联在电路中。闭合开关，移动滑动变阻器滑片，将测得的两组数据记录在表一中。小华观察数据思考后重新连接了电压表，将新测得的两组数据记录在表二中。小华通过数据处理求出了待测电阻的阻值，完成实验。

表一

实验序号	电压表示数（伏）	电流表示数（安）
1	2.6	0.18
2	2.3	0.20

表二

实验序号	电压表示数（伏）	电流表示数（安）
3	2.2	0.20
4	2.6	0.24

①获得表一实验数据的过程中，小华将电压表并联在 　　的两端；

②实验中小华所用的电源电压为 　　伏；

③根据表一中实验序号1的数据，计算此次待测电阻的阻值为 　　欧；（精确到0.1欧）

④根据实验数据，计算并判断所用滑动变阻器的规格能否为"10欧 2安"。 　 　（需写出计算过程）

在"探究二力平衡的条件"实验中，用来测量力的仪器是 　　；在"探究杠杆平衡的条件"实验中，为便于直接从杠杆上读出力臂的数值，应使杠杆在 　　位置保持平衡；"测定物质的密度"的实验原理是 　　；在"测定小灯泡的电功率"实验中，所选电源电压应 　　小灯泡的额定电压（选填"大于""等于"或"小于"）。

小华做"用电流表、电压表测电阻"实验，现有电源（电压为3伏保持不变）、电流表、电压表、电键和待测电阻 $R_x$ 各一个，三个滑动变阻器（分别标有"5欧2安"字样、"10欧2安"字样、"50欧1安"字样），以及导线若干。小华选择其中一个滑动变阻器，正确连接电路，进行实验。实验中，当滑动变阻器滑片 $P$ 在中间区域某位置时，电压表和电流表的指针位置如图（a）、（b）所示，小华记录第一组数据；然后移动滑动变阻器滑片 $P$ ，在电压表指针自图（a）位置转过两小格时记录第二组数据，此时电流表、电压表指针偏转角度相同；接着继续操作完成实验。

①实验中电压表所选的量程为 　　伏。

②判断实验中电流表所选的量程。 　　（需要写出计算过程）

③小华的第二组数据中，电压、电流及计算出的待测电阻 $R_x$ 的阻值是 　　。