初中物理能量实验题

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力传感器在电子秤中的应用
电子秤所使用的测力装置是力传感器，常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成，其结构示意图如图甲所示，弹簧钢右端固定，在其上、下表面各贴一个相同的应变片，若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F，则弹簧钢发生弯曲，上应变片被拉伸，下应变片被压缩，力越大，弹簧钢的弯曲程度越大．应变片结构如图乙所示，其中金属电阻丝的阻值对长度变化很敏感，给上、下金属电阻丝提供相等且大小不变的电流，上应变片两引线间电压为U₁，下应变片两引线间电压为U₂，传感器把这两个电压的差值U（U＝U₁－U₂）输出，用来反映力F的大小．金属电阻丝的阻值随温度会发生变化，其变化情况如图丙所示．为消除气温变化对测量精度的影响，需分别在上、下应变片金属电阻丝与引线之间串联一只合适的电阻，进行温度补偿，串联合适的电阻后，使测量结果不再受温度影响．

（1）这种力传感器是将力的大小转换为    （电流／电压）的装置．
（2）外力F增大时，下列说法正确的是    ．

A．上、下应变片金属电阻丝电阻都增大

B．上、下应变片金属电阻丝电阻都减小

C．上应变片金属电阻丝电阻减小，下应变片金属电阻丝电阻增大

D．上应变片金属电阻丝电阻增大，下应变片金属电阻丝电阻减小

（3）传感器输出的电压U随外力F增大而   
（4）进行温度补偿时，应给上金属电阻丝串联阻值随温度升高而    的电阻，下金属电阻丝串联阻值随温度升高而    的电阻．
（5）如果未进行温度补偿，自由端受到相同的力F作用，该传感器下应变片两端的电压U₂冬天比夏天    （大／小）．

如图所示，电压表测量的是　_________　的电压，如果电源电压为6V，电压表的示数为2.5V，则L₁两端的电压为　_________　V，L₂两端的电压为　_________　V．

根据实物图，在右图线框内画出对应的电路图（电路图中需注明元件的标号）。

小明和小丽利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系” 。

（1）如图所示，质量相等的两瓶煤油中都浸泡着一段材料与长度均相同的金属丝，已知甲电阻比较小，则两根金属丝中横截面积较大的是      （选填“甲”或“乙”）。
（2）实验中，小明和小丽发现           烧瓶中温度计的示数升高较快．这表明：在         和
         相同的情况下，导体的电阻越       ，产生的热量越多。
（3）小明提议利用该装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他们应将其中一烧瓶中的煤油换成       相等的水，并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻         。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”）。
（4）这两个实验中除运用了控制变量的研究方法外，还用到的研究方法是（    ）

A．类比法

B．替代法

C．转换法

D．建模法

（1）如图是用刻度尺测量一木块长度的情形，该木块的长度是_______cm；

cm

（2）如图所示是寒暑表，当前的示数是________℃，它_________（适合/不适合）无锡地区使用。

小明和小丽利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系” 。
（1）如图所示，质量相等的两瓶煤油中都浸泡着一段材料与长度均相同的金属丝，已知甲电阻比较小，则两根金属丝中横截面积较大的是      （选填“甲”或“乙”）。
（2）实验中，小明和小丽发现           烧瓶中温度计的示数升高较快．这表明：在         和         相同的情况下，导体的电阻越       ，产生的热量越多。
（3）小明提议利用该装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他们应将其中一烧瓶中的煤油换成       相等的水，并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻         。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”）。
（4）这两个实验中除运用了控制变量的研究方法外，还用到的研究方法是（    ）

A．类比法

B．替代法

C．转换法

D．建模法

小林用如图所示的电路研究串联电路特点，闭合开关S后，发现灯L₁较亮，灯L₂较暗．他对这一现象的解释是：电流从电源正极出发，经过灯L₁、灯L₂，电流逐渐变小，所以灯L₁较亮，灯L₂较暗．小欢认为小林的解释是错误的，她只利用图18中的器材设计了一个实验，并根据实验现象说明小林的解释是错误的．请你完成下列问题：
（1）在右侧虚线框中，画出小欢所设计的实验电路图．

（2）根据实验现象简要说明小林的解释是错误的．

（1）如图1所示，木块的长度是      cm，弹簧测力计的示数是      N．
（2）如图2所示是奥斯特实验的示意图，该实验结论是：通电导线周围存在      ；如果移走小磁针，该实验结论      （选填“成立”或“不成立”）．

（1）如图1电压表是      V，电流表的读数是      A；
（2）请根据图2甲电路图，连接好图2乙实物电路．

为了比较酒精和食用油的吸热能力，小明做了如图所示的实验，在两个相同的烧杯中分别装有酒精和食用油，分别用两个相同的电加热器对它们加热．

（1）实验中对酒精和食用油的要求是      一样．
（2）此实验中对酒精和食用油的加热时间相同，说明酒精吸收的热量      （选填“大于”、“小于”或“等于”）食用油吸收的热量．
（3）加热相同时间发现食用油温度升高的更多，则      的吸热能力更强，在物理学中通常用物理量      表示物质的这种性质．

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漏电保护器
根据安全用电要求，住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外，还必须安装如图所示的漏电保护器．其示意图如图甲所示，其内部结构相当于一个自动开关，正常情况下，住户家中没有电流流向地面，即图中I₃为零，进户线中流入的电流I₁和流出的电流I₂相等，漏电保护器内部自动开关处于闭合状态．如果电路中某处发生漏电（漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面），即图中的I₃不为零，就会造成I₁和I₂不相等，当I₁和I₂的差异达到一定值，保护器内部自动开关就会立即断开．排除漏电故障后，重新合闸即可恢复供电．为确保使用安全，漏电保护器上设置了试验按钮，需要每月试按一次，如果试验按钮按下漏电保护器无动作，说明漏电保护器需要更换．

（1）关于漏电保护器，下列说法正确的是     

A．当电路发生短路时，漏电保护器会自动切断电路

B．人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线，漏电保护器不会切断电路

C．正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流

D．漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电

（2）如果电路中发生漏电，漏电电流为I₃，则I₁、I₂、I₃大小关系的表达式为      ．
（3）站在地面上的人体不小心接触了火线，如图乙所示，该人体的电阻为2000Ω，人与地面、电线等的接触电阻为3500Ω，电路中安装了规格为如图丙所示的漏电保护器，该漏电保护器      （能/不能）及时断开电路．
（4）由于安装人员的疏忽，在安装三孔插座时，误将连接零线和地线的孔接反，此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座，漏电保护器      （会/不会）断开，理由是        ．

如图中是人们在日常生活中常用的测量仪器，请你读出它们的示数。测量物体长度的基本工具是         ，图（甲）中物块的长度为         cm；测量物体温度的基本工具是          ，图（乙）中所示温度是        ℃；测量时间的基本工具是          ，如图所示的时间是        S。

（1）图1中弹簧测力计的分度值为   N，所测物体的重力为    N；
（2）图2中体温计的示数为    ℃；
（3）图3中排水管U形“反水弯”是一个      ；
（4）图4中两个铅柱没有被重物拉开，说明                        。

在图中的〇里填上适当的电表符号，并标出电表的正、负接线柱，使电路正确。

如图是探究”物体动能的大小与什么因素有关？”的实验示意图.该实验物体的动能是指物体_   (选填”A”或”B”)的动能，它的动能的大小是通过   _来反映的.它的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时__  __(选填”碰前A”、”碰后A”、”碰前B”或”碰后B”)的速度，是通过__  __(选填”高度”或”质量”)来改变的.