初中物理能量实验题

实验桌上有如下实验器材：同种材料制成的横截面积相同、长度不同的电阻丝若干，电源一个（此电源两端电压会随外接电阻的改变而改变）、已调零的电流表一块、刻度尺一把、开关一个、导线若干。科技小组的同学们猜想：在电压一定时，通过这些电阻丝的电流可能与它们的长度成反比。请你利用上述实验器材来验证以上猜想。
要求：（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。

小萱想利用一块电流表和阻值已知的电阻R₀测量未知电阻R_X的阻值。小萱选择了满足实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图所示。

（1）为了测量未知电阻R_X的阻值，请你只添加两根导线将实物电路图补充完整。
（2）请你将正确的操作步骤补充完整：连接好电路后，只闭合开关S₂，读出电流表的示数I₁；       ，读出电流表的示数I₂，并记录I₁、I₂的数据；
（3）请你用I₁、I₂和R₀表示未知电阻R_X。R_X =       ，并记录。

实验小组的同学为了探究影响电流产生热量的因素，准备了两个相同的烧瓶，内装质量相等的煤油，两个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计，三个规格完全相同的滑动变阻器，四根阻值不同（R₁ >R₂ ；R₃=R₄）的电阻丝，以及电源、开关、导线等。
两个实验小组的同学根据现有的实验器材，分别设计了如图甲、乙所示两个方案。

（1）甲方案可探究当       和通电时间一定时，电流产生的热量跟电阻的关系。闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是      温度计。（选填“A”或“B”）。
（2）乙方案可探究当电阻和通电时间一定时，电流产生的热量跟      的关系。闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是      温度计。（选填“C” 或“D”）。

在“测小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω。
（1）请用笔画线代替导线，将图所示的实验电路中未连接部分连接完成(连线不得交叉)。

（2）连接电路时，开关应处于     状态；按照你连接的电路，滑动变阻器的滑片应调节至最     (选填“左”或“右”)端。
(3)实验时调节滑动变阻器，当电压表的示数为       V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图所示，则通过灯泡的电流为    A，小灯泡的额定功率是         W。

(4)该实验还可以测定小灯泡的电阻。根据以上实验数据，小灯泡的电阻为       Ω。

图1是关于伏安法的实验电路图，利用这个实验，既可以测小灯泡的电阻，又可以测小灯泡的功率．在这两个实验中：

（1）测小灯泡电阻的实验原理是             ；测小灯泡功率的实验原理是      ．（用公式表示）
（2）将开关S闭合后，发现电流表和电压表指针偏转出现如图2的现象，这是由于电流表        ，电压表         ．
（3）将开关S闭合后，若发现电流表有示数，电压表无示数，这是由于     造成的（电路连接完好）．
（4）将开关S闭合后，若发现电压表有示数，电流表无示数，这是由于       造成的．

小明在拆装手电筒时，发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样，但上面的电流值已经模糊不清，他想通过实验测量该灯泡正常发光时的电阻和功率，图甲为他所连的实验电路。

⑴经检查发现电路接线有错误，小明只做了一处改动后闭合开关进行了实验．请在他接错的导线上打上“×”，并改正。
⑵电路连接正确后，闭合开关，发现灯泡不发光，电流表无示数，但电压表示数接近电源电压，则产生此故障的原因可能是___________________________________．
⑶排除故障后继续实验时，小明移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示．则该小灯泡正常发光时的电阻为________Ω（结果保留一位小数），额定功率为_________ W．
⑷在此实验的基础上，老师又出示了一只数百欧的电阻Rx，问能否用上述方法进行测量。同学们分析后得出上述方案不行，原因是：_______________________________ ．接着，小明与同学们经过讨论，通过增加一电阻箱R₀(0～9999Ω 5A)、定值电阻R₁(200Ω 2A)、单刀双掷开关等器材，设计出了A、B两种不同方案，其电路图如上右图：
①A方案所涉及的思想方法是 _______________，
②在A、B两种不同的方案中，你认为方案____________的设计可以让测量结果更准确，理由是：________________________________。

在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示．

次数	物体的重力 G/N	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	1	0.3	66.7%
2	3	0.1	1.4	0.3	71.4%
3	4	0.1	1.8	0.3	74.1%
4	2	0.1	1.5	0.2

 
⑴表格内的第4次实验中应补充的数据是＿＿＿＿（结果精确到0.1%）．这次数据是用图中＿＿＿（填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的．
⑵分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若要增大滑轮组的机械效率，应该＿＿＿＿＿＿＿．在第1次实验中，当拉着物体以0.1m/s的速度匀速上升时，拉力F的功率为＿＿＿＿W．
⑶某同学认为，使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时，越省力的滑轮组其机械效率越大，他的想法正确吗？___________。请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断依据：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿______________________________________＿＿＿．

如图是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置：
（1）水和煤油吸热的多少是通过_______________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”），这种研究方法叫做____________。

（2）实验数据记录如下：

物质	质量/g	初始温度/℃	加热时间/min	最后温度/℃
水	60	20	6	45
煤油	60	20	6	68

从表中数据可知，水吸收的热量为         ，       （选填“水”或“煤油”）吸热升温更快．
（3）在此实验中，如果要使水和煤油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量     （选填“大于”或“小于”或“等于”）煤油吸收的热量．

(7分)（1）如图所示，温度计的分度值为       ，此时的气温为       。
（2）弹簧测力计如图，弹簧测力计的量程为      ，读数为      N。

（3）小刚同学用一个弹簧测力计、一个金属块两个相同的烧杯(分别装有一定量的水
和酒精)，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。下图表示探究过程及有关数据。
a.分析②、③、④，说明浮力大小跟                    有关。
b.分析       ，说明浮力大小跟液体的密度有关。
c.物体完全浸没在酒精中所受的浮力是             N。

小明利用标有“6V 6W”的灯泡L₁和标有额定电压为6V的L₂进行实验：

（1）分别对通过L₁和L₂中的电流和两端电压进行测量，绘制了电流随两端电压变化曲线图甲所示，A、B分别对应L₁和L₂,则L₂的额定功率为    W。
（2）现将两灯连入图乙所示电路。实验过程中，小明不慎把电路中的L₂的玻璃泡打碎了（碰巧灯丝没有断），此时他惊奇的发现：这个小灯泡几乎不发光，可另一个灯L₁反而更亮了。①你认为L₂变暗的原因是：______________________________________________。
②此时电路消耗的总功率与原来相比将____。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）小明用一只新的同样规格的L₂将打碎玻璃泡的灯更换后，要使其中一只灯泡正常发光，此时电源电压为     V。

用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”．在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾．

甲   乙
（1）分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高．其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，水的沸点为_________。
（2）实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明食盐水吸收的热量比水_________ （选填“多”或“少”）．
（3）能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论? ____，原因是                              。

利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”．将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止．图中的摆长L都相同，θ₁<θ₂，球A、B的质量m_A<m_B．
(1)如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的   无关．
(2)如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远，由此可得出结论：   ．
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度   （填“大于”、“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度，如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：   ．

某校实验室购买了一批铭牌为“2.5V  0.75W”的小灯泡，小军同学利用其中一只灯泡做测量小灯泡电功率的实验。现请你帮他完成下面问题：
（1）用笔画线代替导线把如图甲所示的实物电路补充完整(2分)。
（2）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至_________端（选填“A”或“B”）
（3）闭合开关并调节滑动变阻器，测得如下一组数据．其中第2次实验时的电流表示数如图乙所示，则第二次测得的电流是        A 。

实验次数	1	2	3
电压Ｕ／V	2.0	2.5	3.0
电流Ｉ／A	0.34		0.44

（4）小灯泡正常工作的电压是            V，正常工作的功率是              W。
(5)根据上面这组数据的分析，你认为该小灯泡是       (选填“合格”或“不合格”)的。

如图甲是测量小灯泡电功率的实验电路图，图中小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）该实验原理是____________。
（2）连接好电路，闭合开关后，看到电流表指针如图乙所示偏转，这原因是     。
（3）实验中，突然灯熄灭，电压表示数为零，电流表有示数，这故障可能是____________。
（4）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图丙所示．则小灯泡的额定功率为    W。

小名在做“伏安法测电阻”的实验时，设计的电路如图所示．

（1）在按照电路连接实物时，开关应当处于____________状态，滑片P移到_______位置。（选填“A”或“B”）
（2）如果在实验中，发现移动滑片P时，电流表示数不变而且很小，电压表示数也不变，则原因可能是   ______________________________________________．
（3）改正电路正确无误后开始实验．前两次的实验数据已填在下面的表格内，第三次实验时电流表的示数如右图所示，为_______A，这时的电阻为_____Ω。

第26题图

第25题图

第24题图

（4）本实验中做了三次实验，目的是为了________________；最后求得未知电阻R=_______Ω。（保留一位小数）