初中物理能量实验题

如图所示，电源电压为6V，图甲为伏安法测电阻的电路图；图乙为连接不完整的实物图。

（1）对照电路图甲，用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来。
（2）如果实验操作中出现：电流表有示数，电压表示数为0的现象，其故障可能是（ ）

A．电流表的正、负接线柱接反

B．电压表的量程选小了

C．电阻R发生了短路

D．把滑动变阻器下端两接线柱连入电路

（3）电路连接正确后，闭合开关，若将滑片P向左移动时，电压表示数____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）实验过程中，电流表和电压表的示数如图所示，此时测得的Rx=____Ω。

（5）此实验要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，其目的是____。

为了测量某种不吸水的软塑泥的密度，刘强同学设计了如图实验步骤：
甲：将适量的水装入量杯，水面处刻度值为V₁；
乙：将塑料软泥捏成小碗形状，小碗漂浮在量杯中的水面上，水面处刻度值为V₂；
丙：将塑料软泥捏成实心团，放入量杯中的水里，泥团漂浮在水面上，用细钢针轻压泥团，使泥团完全浸没水中，水面处刻度值为V₃；
丁：将泥团取出，吸干表面水滴，用细线系着泥团称重，测力计示数为F．

（1）请给步骤丙这种方法取一个名字      ；
（2）选取甲、乙、丙三步法测塑泥密度，用V₁、V₂、V₃、ρ_水表示ρ_泥= ；
（3）选取甲、乙、丙三步法测塑泥密度，用V₁、V₃、F、g表示ρ_泥= ．

某兴趣小组在进行“伏安法测电阻”实验时，设计了如图甲所示的原理图，实验中提供的器材有：电压为6V的蓄电池、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器（50Ω  1.5A）、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约5Ω）、开关一个、导线若干。

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压U/V	0.3	0.7	1.0	1.5	2.0	2.5
电流I/A	0.19	0.30		0.41	0.44	0.48

（1）实验中电流表应选择     的量程，电压表应选择    的量程，闭合开关前，滑动变阻器应调到     （选择“a”或“b”）端。
（2）闭合开关后，通过改变滑动变阻器的阻值，测得如图乙所示的六组数据，根据实验数据描绘出如图丙所示的U﹣I图象。由于数据记录失误，第三次操作中电流没有记录，通过U﹣I图象估测该数据可能为  A（小数点后保留两位）。通过此图象可发现小灯泡的阻值随着电压增大而  （选填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）若将这个小灯泡与阻值为10Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端，则这个小灯泡的实际功率为   W（小数点后保留三位）。

如图所示，小明同学在“测未知电阻R_x”的实验中。

（1）连接电路时，开关应     。请用笔画线代替导线，根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于    （填“A”或“B”） 端。
（3）闭合开关后，发现电流表指针几乎不动，电压表示数约为电源电压，故障原因是_________（选填“R_x短路”或“ R_x断路”）。
（4）排除故障后，小明通过实验得到数据如下表所示，其中第1次实验的电流表示数如图丙所示，为      A，则所测电阻R_x的值是     Ω。

（5）若在实验中，电压表不能使用，滑动变阻器最大阻值为R₀，当滑片P置于最左端时，电流表示数为I₁，滑片P置于最右端时，电流表示数为I₂，则未知电阻的表达式为                。

在学习电学时，小夏利用如图所示的电路图，做了不少实验，其中电阻R可选用阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻。

（1）在做“探究电流与电阻的关系”的实验时，小夏先把10Ω的电阻连入电路，闭合开关，把电流表的读数填在表格中，然后把10Ω电阻分别换成20Ω、30Ω电阻，将相应的电流值记录到表格中。

小夏的错误做法是                                       
（2)在做“伏安法”测电阻的实验时，小夏根据电路图连接的电路如图所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔画线代替导线完成电路连接，要求滑动变阻器连入电路中的阻值最大。实验中小夏测得的结果如下表。由此可以判断，小夏同学选用的定值电阻的阻值为  Ω。

实验序号	电压表示数/V	电流表示数/A
1	1.5	0.16
2	2.5	0.25
3	3.5	0.34

 
（3）在做“测量小灯泡额定功率”的实验时，小夏用额定电压为“3V”的小灯泡代替电路图中的电阻R，连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图所示，则电流表的读数是         A，小灯泡的额定功率为    W。

某兴趣小组在探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验中，做了如图所示的实验，将同一物体A逐渐浸入到密度为的液体中，并通过观察弹簧测力计的示数的变化规律，得出以下一些结论：

（1）分析比较实验序号甲、乙、丙可初步得出结论：当液体的密度相同时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越     ；分析比较实验序号     可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，物体所受浮力与浸没在液体中的深度      （选填“有关”或“无关”）。
（2）由实验可知A物体的重力为        N，A物体浸没在液体中时所受的浮力是      N。
（3）同组的小薇同学继续用下面的方法测出了金属块B物体的密度，她具体操作如下：
①取边长为a的正方体木块放入装有适量该液体的烧杯中，待其静止后用刻度尺测出有高度露出液面，如图甲所示，则木块浸入液体中的深度是            ，木块底部所受液体的压强是              （以上两空均用相关的物理量表示）。
②将B物体放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出液面的高度为h₁，如图乙。
③用体积可忽略不计的细线将物体B系在木块中央，放入液体中静止后测出此时木块露出液面高度h₂，如图丙。

④则B物体的密度=         （用相关的物理量表示）。实验结束后同学们展开了激烈讨论，认为小薇同学的操作还是有一些不足，请你说出一条不足之处                  。

在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。

⑴为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用          
A．“10Ω  0.5A”的滑动变阻器
B．“50Ω  0.5A”的滑动变阻器
⑵用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。
⑶闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到        （选填“A”或“B”）端。
⑷闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是                          。
⑸排除故障后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是     V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向     （选填“A”或“B”）端移动。

⑹根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示）。分析图像可知：
①小灯泡的额定功率为          W。② 小灯泡灯丝电阻是变化的，主要是受           变化的影响。
③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图像分析其原因是           。
⑺完成上述实验后，小华在缺少电压表的情况下，根据绘制出的小灯泡电流与电压关系图像，设计出了一个测未知定值电阻的电路，如图丁所示。请根据电路图写出其中一次测量的实验步骤：
①                                    
②                                    
表达式：Rx＝                  

雨天乘车时，小华发现小车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小，刮动的速度相应地发生变化。雨停后，刮水器自动停止工作。小华查阅相关资料后，发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。小华想，该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用，于是他自制了如图-1所示的雨水检测金属网（以下简称检测网），并设计了如图-2所示模拟电路进行探究。

（1）小华按照所设计的电路图连接电路，实验时，检测网未放入雨水中，电路处于断开状态，再将检测网放入雨水中，电路接通，表明雨水是______（选填“导体”或“绝缘体”）。小华通过观察电路中____________的变化，来判断电动机转速的变化，从而反映刮水器刮水速度的变化。
（2）将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验，记录如下数据：

检测网浸入雨水中部分	未浸入	1/3浸入	2/3浸入	全部浸入
电流表的示数/A	________	0.16	0.20	0.32

①结合上述实验将表格中的数据补充完整。
②分析数据可知，检测网浸入雨水中深度越深，电流表示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在__________(选填“变大”或“变小”)。根据影响导体电阻大小的因素可知：a、b间接入电路的电阻变化是由导体的_____________变化引起的。
（3）小华设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，无法实现车窗的清洗。请你在不拆卸原电路的基础上，在该电路中加装一个电路元件，以解决此问题。
加装的元件是：_____________
简述你的做法：____________________________________________________________
_________________________________________________________

小鹭利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并连接了如图所示的部分实验电路。
（1）请你添加一条导线，将图所示的实物图补充完整，并使滑动变阻器的滑片P右移时接入电路的阻值变大。

（2）闭合开关S₁，将开关S₂板向     （选填“1”或“2”），调节滑动变阻器使电流表的示数为I₁，如图所示，I₁=     A。
（3）将开关S₂扳向另一端，保持     的阻值不变，调节     的阻值R，使电流表的示数仍为I₁。
（4）若此时R=7.0Ω，小灯泡的实际功率P₁=     W。
（5）若小灯泡的额定电流为I₀=2I₁，以下关于额定功率P₀与实际功率P₁的数值关系，你认为最有可能的是 （   ）
A．P₀=2P₁    B．P₀=3P₁    C．P₀=4P₁    D．P₀=5P₁

某同学要测出一个电压约为40V的电源电压（电压保持不变），可供选用的器材如下：待测电源；一块电压表（量程0-15V）；四个阻值已知的电阻，分别为R₁(100Ω)、R₂(150Ω)、R₃(200Ω)、和R₄(4kΩ)；一个开关及若干导线，请合理选择器材，设计一个实验精确测出电源电压。要求：
（1）画出实验电路图
（2）写出实验步骤及所需测量的物理量
（3）写出电源电压的表达式（用已知量和测量量表示）

在测定“小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为4. 5V，小灯泡的额定电压为2. 5V、电阻约为10Ω。可供选用的滑动变阻器R₁和R₂的最大阻值分别为10Ω、50Ω，他们所设计的实验电路如图A所示。

(1)在连接电路时，应该选用的滑动变阻器是         （选填“R₁”或“R₂”）；
(2)移动滑片P到某一点时，电压表示数如图B所示，若他想测量小灯泡的额定功率，滑片应向         （选填“C”或“D”）端移动，使电压表的示数为2. 5V；
(3)小丽同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图C所示的图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是          W；
(4)若考虑电表的电阻对测量的影响，则电功率的测量结果与真实值相比偏____（选填“大”或“小”），其原因是                                                  。

小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样。

（1）请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最        端（选填“左”或“右”）。闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。若电路中仅有一处故障，这个故障可能是：        。
（3）排除故障后继续实验，小华进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是：         。

物理量 次数	电压 U/V	电流 I/A	实际电功率 P/W	小灯泡 亮度
1	0.5	0.12	0.06	不亮
2	1.5	0.20	0.30	偏亮
3	2.5	0.30		正常
4	2.8	0.32	0.90	更亮

 
（4）分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为     W。实验得出的结论是：小灯泡的实际电功率____，灯泡越亮。

理想实验是科学研究中的一种重要方法，它是将实验条件、过程在思维中以理想化的方式表现出来，如为了研究轻重不同的物体咋真空中的下落快慢，科学家曾做过下面的理想实验．
将大小相同的金、铅、木三个实心小球，分别同时放入三种密度不同的介质中（ρ_介质1＞ρ_介质2＞ρ_介质3），观察比较三个小球下落的快慢，如图所示．

试回答下列问题：
（1）“下落的快慢”可以通过比较三个实心小球在同种介质的同一高度，由静止同时释放，下落到相同位置时所需的        得出．
（2）在上述实验中，三个小球下落快慢的差异由大到小的介质依次是                ．
（3）进一步推理可得，当三个小球在真空时，它们下落快慢的差异将            ．

如图所示，在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡上标有“2.5V，字样。
 
(1)图乙是张杰根据电路图甲连接的实物图，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于       （选填‘‘A”或“B”）端，经检查发现有一根导线连接错误，请你在图乙中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
（2）小科同学正确连接电路后进行实验，并记录实验数据。当他断开开关时，才发现电压表如图所示，他测得小灯泡的额定功率将         （选填“大于”、“小于”或“等于”）正确值。小科同学重新实验，在不对电压表进行校零的情况下，应移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为       V，小灯泡正常发光。此时电流表示数如图所示，为   A，小灯泡的额定功率是         W。

（3）小华连好上述电路后，闭合开关，小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则电路的故障为        ；若小华用此电路去测量某未知电阻R₁的阻值，若考虑电表的电阻对测量的影响，则电阻R₁的测量结果与真实值相比偏         （选填“大”或“小”）。

孝定同学在探究“机械能及其转化”实验时，设计并进行了以下实验．

（1）如图甲，质量为m的小球从高度为h的光滑斜面顶端由静止自由滑下，到达斜面底端的速度为v，此过程只有动能和重力势能相互转化．如果小球在斜面顶端时重力势能为mgh，在斜面底端时重力势能为零，动能为mv²。且h=0.2m，g=10N/kg，则小球滑到光滑斜面底端时的速度为 m/s。
（2）如图乙，将小球以一定的速度v₀沿水平方向抛出，小球运动过程中也只有动能和重力势能相互转化．时间t内小球在水平方向运动的距离为x=v₀t，在竖直方向下落的高度为y=gt²，则y与t²的关系可用丙图中的图线 表示。
（3）如图丁所示，小球沿光滑斜面AB由A点静止自由滑下后进入光滑水平桌面BC，已知小球经过B点时速度大小不变，小球从C点水平抛出后落在水平地面E点，地面上D点在C点正下方，已知CD竖直高度为1.25m，θ=30°,g=10N/kg，若要求DE间的距离大于2 m，则斜面AB的长度至少为    m。