初中物理能量实验题

小明同学用图示的器材测量小灯泡电功率。已知待测小灯泡的额定电压为3.8V，小灯泡灯丝的电阻大于10Ω。
⑴连接电路时，开关应________，滑动变阻器滑片应移到__________；
⑵实验时小明发现电压表0—15V量程已经损坏，小明采用3节新干电池作为电源，滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω，1A”字样，请用笔画出导线完成电路连接。（导线不得交叉）
⑶检查无误，闭合开关，向左移动滑片，当电压表示数为__________V时，小灯泡两端电压正好是额定电压；
⑷此时，电流表示数如乙图所示，则小灯泡的额定功率是__________W。

小张利用如图甲所示电路测定小灯泡的功率。被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右。实验室有如下器材：电源（电压为6V不变）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（ 0～3V 、 0～15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器两只：R₁（20Ω 0.5A）、R₂（50Ω 0.5A）。
（1）在小张所连接的电路中，有两根导线还没有连接好，请你帮他完成电路的连接（要求：滑动变阻器滑片向右移动，灯泡亮度变亮；其他的导线不要变动，导线不能交叉）。
（2）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是                         。正确连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡都不亮，电压表示数接近6V，电流表示数几乎为0，电路的故障可能是                  。
（3）排除电路故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小张画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙），则小灯泡的额定功率为    W。在多次测量中，小张还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比         （选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（4）小张又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验，发现在额定电压下工作时，灯泡亮度明显偏暗，小张仔细观察，发现这只灯泡的玻璃内壁变黑。灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生升华而变细，消耗的实际功率变       的缘故（选填“大”或“小”）。
（5）灯泡的功率测量完毕，小张用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，得到如图所示的电流I随电阻R变化的图像，则小张应选用滑动变阻器        （选填“R₁” 或“R₂”）。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω，则所选定值电阻的阻值为      Ω。

下表是小华在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率实验中所得的部分数据。

次数	电压/V	电流/A	灯泡功率/W	灯泡亮度
1	1.6	0.20	0.32	暗
2	2.5			亮
3	2.8	0.26	0.73	很亮

 

（1）当灯泡两端电压为2.5V时，电路中电流表示数如图所示，则通过灯泡的电流____A。小华认为用三次实验所得功率的平均值作为灯泡的额定功率，可减小实验误差。你认为该灯泡的额定功率为____W。
（2）分析表中数据可以发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由____（选填“实际功率”或“额定功率”）决定的。
（3）分析上表中的数据，发现通过灯泡的电流与灯泡两端电压____（选填“一定”或“不是”）成正比，造成这一现象的原因是灯丝电阻随____而变化。

小明在探究“电流与电阻关系”的实验中．

(1)选用两节新干电池做电源，所选电阻最小值为5Ω，滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω  1A”字样，他已完成了部分实物连接，请用笔画线将实物图连接好。要求滑片向右移时，电路中电流变大。
(2)小明先将5Ω的电阻连入电路，当连好最后一根线时，发现电压表指针偏转超出量程的一半。小明在实验过程中存在的问题有：①____；②____。
(3)纠正错误后，他闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2V，读出电流表的示数，并记录在表格中．接着进行正确地操作将10Ω的电阻接入电路，为读取正确的电流值，他应将滑动变阻器的滑片向____移，当____时，停止调节，读出电流表示数。
(4)按照小明的实验设计，为能读出相应的电流值，所选的定值电阻最大值为____Ω。

物理学是以实验为基础的学科，甲图是研究影响动能大小因素的实验装置，乙图是研究影响电热大小的实验装置，试分析两个实验中的研究方法。

（1）物体动能大小与电流通过电阻丝产生的热量多少均无法直接比较。甲图中是通过____来显示小车的动能大小，乙图中是通过____来比较电流通过导体产生的热量多少。
（2）当研究对象与多个因素有关时，只能改变其中的一个因素，而保持其他因素不变。甲图中，保持小车的质量不变，让小车从斜面不同高度下滑，目的是研究小车动能与____的关系；乙图中为研究电热与导体电阻的关系，应将R₁与R₂____联，且R₁与R₂的阻值____（填“一定相等”、“可以相等”或“一定不相等”）。

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”。

（1）实验中通过观察       来比较电流产生的热量的多少。
（2）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入         、      相同的同种液体。
（3）实验结论是                                 。
（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。

如图所示，小明在进行“测量小灯泡电功率”的实验，他已连接了部分电路，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表示数为零，则出现故障的原因可能是        ．
（2）故障排除后，小明通过实验测得如下数据，分析数据可知灯泡的额定功率是      W．

实验次数	电压表示数U/V	电流表示数I/A
1	2.0	0.17
2	2.5	0.20
3	3.0	0.22

 
（3）小明想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率P₁”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P₂”的大小，但小明的同学没有通过实验也比较出了它们的大小，P₁应    P₂（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

如图甲是小明同学在“伏安法测导体电阻”的实验中所连接的实物图．
（1）在开关闭合前滑动变阻器的滑片应置于     （A/B）端，检查电路正确无误后开始实验．前两次的实验数据已填在表内，第三次实验时电流表和电压表的示数如图乙所示，请将下面表格中的空白处填写完整。

实验次数	电流/A	电压/V	电阻/Ω	测量结果R=      Ω （保留到小数点后面一位数字）
1	0.30	2.5	8.3
2	0.26	2.1	8.1
3

 
（2）实验后交流总结时，同学们又想出了其他一些测电阻的方法。如：小刚同学找来了一个阻值已知的电阻R₀，连接了图丙所示电路。在变阻器滑片位置不变情况下，用电流表先后测出通过电阻R₀、R_X的电流分别为I₀和I_X，计算出待测电阻R_X=     ．上述把定值电阻R₀与R_x并联、并测出通过它的电流的做法，起到了原电路中      （电流表 / 电压表 / 滑动变阻器）的作用。

在“探究一定电压下，电流与电阻的关系”的实验中，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）请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整（注意电流表的量程选择）．
（2）小李实验时，在c、b间先接入5Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为1.5V，并记下相应的电流值；再改接10Ω的电阻，此时滑片P应向        （选填“E”或“F”）端移动，小李移动变阻器滑片P的目的是：                 ．
（3）小李为完成用四个定值电阻进行实验，他应选择的滑动变阻器规格是        ．

在探究气泡运动规律的实验中，小林学习小组 在长约1米的细玻璃管内注入水，管内留有长约0.8厘米的气泡，他们用橡皮塞塞住管口后，用胶带将玻璃管固定在中间有数字的木制米尺上。在探究过程中，他们观察到如下现象：

（1）玻璃管竖直放置时气泡几乎不动，请你提出一种使气泡动起来的方法          。
（2）在气泡上升的过程中，他们的视线随气泡一起移动，则通过气泡观察到米尺上面的数字与原来相比           （选填“变大”、“不变”、“变小”）。
（3）实验时，要等气泡运动一段路程后才开始计时，这是因为                     。
（4）为了判断气泡是否做匀速直线运动，需要测量气泡运动的路程和时间，为便于测量，应使气泡在管内运动得较_______（选填“快”或“慢”）。
（5）实验记录的数据如下表，小气泡所做的是                      （匀速/变速）直线运动，判断的理由是                               ，气泡在前30cm运动的速度是     m/s.

路程S/cm	0	10	20	30	40	50	60
时间t/s	0	2	4	6	8	10	12

 

如图是教学中常用的一台光学投影仪的示意图。

（1）右侧是其使用说明书，请你在画线部分填写合适的答案。
（2）A的作用是                 。如果画面偏下，应将A的张角变          。
（3）投影幕的幕布做的白色的、粗糙的，其原因一光照射到幕布时发生          ，让各个方向的学生都能看到画面；其原因二是                             ，让学生看到色彩丰富的画面。
（4）请在图中将光路补画完整。

晓华和同学取两张等大的同型号圆形纸，分别剪去两个大小不等的扇形如图甲所示，再将它们做成图乙所示的两个锥角不同的大小纸锥，进行纸锥下落快慢的研究：

（1）为了比较纸锥下落的快慢，把两个纸锥拿到同一高度同时释放．此时应该拿至图乙的    (选填“A”或“B”)所示的位置释放，同时记录纸锥下落至地面的    ，就可比较纸锥下落的快慢；

（2）如果要测量两个纸锥的下落速度，需要的测量工具有    和    ；参照速度格式，请把实验表格中①和②两处填写完整；

运动物体	①	②	速度v／(m·s^-1)
大纸锥
小纸锥

 
（3）晓华的同学猜想纸锥从同一高度下落的快慢可能与纸锥的锥角、纸锥的轻重（即质量）有关，并打算用第（1）题中的两个纸锥，研究纸锥下落快慢与锥角的关系，晓华认为不科学，你认为原因可能是：    ．

在测量正常工作电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电功率，如图电路已连接

（1）正确接入电压表后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数等于电源电压，其故障可能是___________________________。
（2）排除故障后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若要测量小灯泡正常发光时的电功率，应将滑片P向_________（选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为_________ V。
（3）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图像，根据图像信息，可计算出小灯泡正常发光时的电功率为_________W。

用定值电阻做实验，探究通过导体的电流与导体两端电压的关系．

（1）如图甲所示，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，使滑动变阻器接入电路的阻值最大．
（2）合上开关进行实验时发现，无论怎样移动滑片P，电压表和电流表的示数都不为零，但始终没有变化．则原因可能是__________________ 。

实验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	1.0	1.5	2.0	－	3.0
电流I/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

 
（3）正确连接后，调节滑动变阻器，把测量的数据填入上表，其中电流表示数为0.5 A时电压表示数如图乙所示，其值为__________V。
（4）在丙图中作出通过导体的电流与导体两端电压的关系图线．

利用如图所不装置探究“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 的质量分别为m_A、m_B ，且 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，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：____________________________________________。