初中物理能量实验题

小明要测量小灯泡的额定功率，实验桌上备有如下器材：符合要求的电源、额定电压为U₀的小灯泡、阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、已调零的电压表、单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个，导线若干。他设计了如图所示的电路进行实验。

（1）请你帮助小明将实物电路图补充完整。
（2）连接好电路后，请你将正确的操作步骤补充完整：闭合开关S₁，将开关S扳向1，调节滑动变阻器，使        ；将开关S扳向2，使滑动变阻器的滑片位置保持不变，记录电压表示数为U 。
（3）请用U₀、U、R表示小灯泡的额定功率P＝        。

测定小灯泡额定功率的实验器材如下图所示，其中小灯泡上标有“3．8V”的字样，它的电阻约10Ω。

（1）请你用笔画线代替导线，把下图中的器材连接成电路（导线不许交叉）；
（2）请在下图的方框内画出相应的电路图；
（3）李佳合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。于是李佳提出以下猜想：
A．可能是灯丝断了
B．可能是小灯泡短路
C．可能是变阻器开路
究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表的示数进行判断（电流表、电压表均无故障）。下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况，请判断每种情况下哪个猜想是正确的，并把其序号填写在对应的表格里。

（4）李佳排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图所示，则通过小灯泡的电流为________________A，小灯泡的额定功率为________________W。

(5)李佳根据测量灯泡实际功率的多组实验数据，作出了，I-U图象，如图所示。结果发现图线不是直线，这表明灯泡的电流与电压不成正比。其原因可能是                                           。

用伏安法测定一只电阻的阻值，现给你一块电压表、一块电流表、一个电池组、滑动变阻器和开关各一个，未知阻值的电阻一只、导线若干．

（1）实验的原理是                   ；
（2）在图1方框内画出实验电路图（标出电表的“+”、“﹣”接线柱）．
（3）在实验中电流表用0～0.6A量程、电压表用0～15V量程．根据你画的电路图，以笔画线代替导线，将下面图2中所给的实验器材连接起来（导线不要交叉）．
（4）在这次实验中，电流表和电压表的指示位置如图3所示，那么未知电阻R_x中的电流是      A，R_x两端的电压是      V，R_x的阻值是      Ω．

某同学用一支0～0.6A和0～3A两个量程的电流表研究图1中通过a点、b点和c点的电流大小关系．

（1）连接电路时，开关必须      ．当把电流表接入a点时，闭合开关，发现电流表指反向偏转，其出现故障的原因是：      ；排除的方法是      ．
（2）故障排除后，电流表在a点、c点时指针的位置如图2所示，电流表接在b点时指针的位置如图3所示，请将电流表的读数填入表中：

测量处	a	b	c
电流/A

（3）通过本实验，你得出的结论是：      ．

在测定“小灯泡额定电功率”的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整。
（2）实验时，电源电压为6Ｖ，小灯泡的电阻大约为10Ω．滑动变阻器有“10（2A”和“20（ 1Ａ”两种供你选择，应该选择_______的滑动变阻器．
（3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当观察到电压表的示数为_______V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则该灯泡的额定功率为______W ．
（4）有些同学提出，利用上面的实验器材，在不改变电路连接的情况下还可以探究“电流与电压的关系”，你认为这种说法正确吗？请简述原因：_________________________

甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω 2A”、“50Ω 1A”），导线若干．

（1）甲小组探究“电流与电压的关系”
①请你根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整．
②他们将5Ω的电阻接入电路，闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至最      （选填“左”或“右”）端；电路中滑动变阻器起到      的作用．
③他们进行实验得到的数据如表，由此可得到的实验结论是：      ．

电压U/V	1.0	1.5	3.0
电流I/A	0.2	0.3	0.6

④你认为本次实验中多次测量的目的是      ．
（2）乙小组探究“电流与电阻的关系”
①将5Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下相应的电流值．再用10Ω的电阻替代5Ω的电阻后，滑动变阻器连入电路的电阻阻值应      （选填“增大”、“减小”或“不变”），使电压表示数保持1.5V保持不变．
②若要使所给的4各定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应选择滑动变阻器的规格是      ，理由是：                                           ．

在探究“影响电流产生热量多少的因素”实验中：

①.为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内装一根电阻丝，并插入温度计，电流产生的热量多少是通过_______体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法在物理学中经常用到，请举一例_____________________________________________________．若他想让烧瓶内的液体在短时间内温度变化更明显，应选用_______（选填“煤油”或“水”）.
②.小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中，然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）

实验次数	电流／A	通电时间／s	电阻／Ω	温度升高量／℃
1	0.3	30	10	1.5
2	0.6	30	10	6.0

由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量_____．
③.若要探究电热器产生的热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相同，同时选择乙图中____选填“A”或“B”）烧瓶内的电阻与甲图中烧瓶的电阻____（选填“串联”或“并联”）。

如图甲是小明要测定额定电压是2.5V的小灯泡的额定功率时的实验电路，正常发光时灯丝电阻估计在5～10Ω之间．

（1）小明接好电路后，对其认真检查，发现少了一根导线，请在图甲中补画上这根导线，使电路完整．
（2）小明连接完最后一根导线，立即看到灯泡发出明亮的光．在一旁观察的小林一惊，提醒小明实验中有问题．小明想，我的实验连线没有出问题啊！请你帮助小明找出实验中两个操作不当之处：①      ；②      ．
（3）当他连接好电路以后，闭合开关，发现无论怎么移动滑片，电流表和电压表示数都不变化，而且灯光很暗，原因可能是      ．
（4）调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为      V时，灯泡正常发光，此时电流表的读数如图乙所示，小灯泡的额定功率是      W．
（5）实验时，小明改变滑动变阻器滑片的位置，测出三组小灯泡电压、电流数据，算出功率的平均值作为小灯泡的额定功率，请指出小明做法的错误之处：      ．

小明在做“探究通过导体的电流与电阻的关系”的实验中，采用了如图所示的电路。

（1）请根据实验电路，在右边的方框内画出实验电路图。
（2）将电路连接正确后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使定值电阻R两端电压为2V。
（3）实验过程中，小明把电阻R由5Ω分别换成了10Ω，闭合开关后，电压表示数将   （选填“变大”、“不变”或“变小”），此时应将滑片P向      （选填“左”或“右”）端移动，使电阻两端电压保持2V不变，然后再记录流表的示数。
（4）下表是小明测得的三组数据，据此数据可得到的结论是                 。

“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图所示．

（1）为了使探究得出的结论具有普遍意义，L₁、L₂应该选择      （选填“相同”或“不相同”）的小灯泡．
（2）小明根据图1连接好电路，闭合开关，电压表示数如图2所示，为了使实验结果更准确，接下来他应该      ．
（3）测出L₁两端的电压后，小明断开开关，准备拆下电压表，改装在B、C之间．小聪认为小明的操作太麻烦，只需将与A点相连的导线改接到C点即可．小聪的办法是否正确？请说明理由．
答：      ；理由：      ．
（4）测量完成后，进行小组交流讨论，如表选录了四个小组的数据，你认为哪组数据不合理，请说明理由．
答：      ；理由：      ．

实验小组	L1两端电压/V	L2两端电压/V	串联总电压/V
1	2.1	2.4	4.5
2	2.5	1.5	0.8
3	1.1	1.7	2.8
4	1.4	1.2	2.6

为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如下图所示的家甲、乙两种装置，他将两端阻值不同的电阻丝（R₁<R₂）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。

（1）在这个实验中，电流产生的热量多少是通过                          体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫“转换法”，这种方法在物理学研究中经常用到，请举一例：
（2）甲装置可探究电流产生的热量与           的关系。
（3）在装置甲、乙的来两次实验中，通过比较相同时间里气球B与D的变化情况可探究电流产生的热量与           的关系。
（4）在甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，与气球      （填气球字母标号）相通的电阻丝产生热量最多。
（5）教材上的实验装置如图丙所示（烧瓶与图中的相同）。比较甲、乙和丙图所示的两种不同的实验装置，你认为较好的装置是    ，理由是：                。

根据如图所示的实验，在下面的空格处填入相应的内容．

（1）图1：滴入热水中的墨水比滴入冷水中的墨水扩散的快，说明：      ．
（2）图2：迅速压缩活塞，棉花燃烧，这是通过做功增大内能的，其中的内能增大是利用转换法，通过      现象观察到的．
（3）图3：说明：                ．
（4）图4：验电器的原理是：      ．

图甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动。请回答以下问题：

（1）设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与          的关系；设计乙实验的目的是研究运动的小车与所受        的关系。
（2）甲实验是钢球通过木块被推动          的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；乙实验是通过木块在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：在理想情况下，运动的物体如果               ，将永远做匀速直线运动。
（3）我们知道物体的质量和它的速度都能影响物体的动能，请在下面的横线上写出怎样研究物体的动能与质量的关系？                    。

小英同学在物理实验操作考查中做“测量小灯泡的额定功率”的实验．如图1是该实验的实物图．

（1）请依据图1所示的实物图，在框内画出该实验的电路图．
（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P置于      （填“A”或“B”）
（3）闭合开关后若发现电压表指针向刻度盘左边没有刻度的一侧偏转，如图2所示，其原因是      ．

A．小灯泡L两端电压太低

B．电压表所选量程太小

C．电压表所选量程太大

D．电压表正负接线柱接反了

（4）利用如图1所示电路还可以完成的电学实验有：（写出一个即可）：      ．

某物理学习小组在“测量定值电阻阻值”的实验中:

(1)甲图中滑动变阻器上的一根导线松动了，该导线应该接在滑动变阻器的             接线柱。
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到   端(选填“A”或“B”)。
(3)小组同学在连线时，不小心将线连错了，开关闭合后，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表示数变大，电压表示数却变小，产生这一现象的原因是                        。
(4)纠正错误后，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为3 V时，电流表的示数如图乙，则该定值电阻阻值为       Ω。他们认为这个结果就是定值电阻的准确阻值，你认为合理吗?      ，理由是         。