初中物理能量实验题

如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量都是10g，烧杯内的液体

初温相同．【7分】
⑴比较不同燃料的热值，应选择＿＿＿＿两图进行实验；比较不同物质的比热容，应
选择＿＿＿＿两图进行实验；在实验中，三烧杯中a、b液体的质量必须＿＿＿＿＿
（相等/不同）．
⑵若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表：

燃料	加热前液体温度【℃】	燃料燃尽时液体温度【℃】	燃料的热值【J/kg】
1	15	35	2.4×10^6
2	15	25	？

根据表中数据计算：完全燃烧10g燃料1放出的热量为＿＿＿＿＿＿＿＿J，燃料2的热
值是＿＿＿＿＿＿＿J/kg．
⑶通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏＿＿＿＿（大/小），你认为出现这样情况
的主要原因是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．

为测量阻值在5﹣10Ω之间的定值电阻R_x，小明从实验室找来如下器材：电源一只（电压3V不变），电流表一只（0﹣0.6A、0﹣3A），电压表一只（0﹣3V、0﹣15V），滑动变阻器三只（规格分别为“100Ω  0.2A”、“1kΩ  0.1A”和“50Ω  1A”），开关一只，导线若干．

（1）你认为小明应该选用规格为    的滑动变阻器；
（2）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；
（3）连接好电路后，小明进行了实验，根据所测的数据绘制出了电阻R_x的I﹣U图象，由图象可知，通过R_x的电流与其两端电压的关系是  ，R_x的阻值是 Ω．

在“伏安法测电阻”实验中，某小组的实验电路如图1甲所示。

（1）本实验是根据　 　算出电阻R_x的阻值。

（2）由两节新干电池串联组成的电源两端电压大约是　　V。

（3）闭合开关前，应将变阻器滑片放在其最　 　（选填“左”或“右”）端，闭合开关后，发现两个电表中只有一个电表有示数，初步检查确认，接线完好和两个电表无故障，则发生故障的元件应是　 　（选填“电源”、“电阻R_x”或“变阻器”）。

（4）排除故障后，经过多次测量得到的实验数据如表所示

数据序号	1	2	3	4	5
电压U/V	0.75	1.0	1.5	2.0	2.5
电流I/A	0.09	0.14	0.22	0.28	0.32

①为减小实验误差，小明依据多次测量取平均值的做法进行了如下运算

${\text{R}}_{\text{x}}=\frac{\frac{0.75\text{V}+1.0\text{V}+1.5\text{V}+2.0\text{V}+2.5\text{V}}{5}}{\frac{0.09\text{A}+0.14\text{A}+0.22\text{A}+0.28\text{A}+0.32\text{A}}{5}}\approx 7.38\text{Ω}$，由此得电阻R_x＝7.38Ω．这样的算法是　 　（选填“合理”或“不合理”）的。

②小芳把表中的数据在坐标系中描点、连线，得到各图乙所示的U﹣I图象。由图可得电阻R_x＝　 　Ω。

（5）由于没有电压表，小红设计了如图2甲所示的电路图，其中电阻R₀＝20Ω，电流表A₁、A₂为两个完全相同的电流表，连接好电路后，闭合开关，发现两个电流表指针均煸转了相同的角度，如图2乙所示，则通过电阻R_x′的电流是　 　A．R_x′＝　 Ω。

小兵同学通过实验测量灯泡 $L_1$ 、 $L_2$ 的额定功率， $L_1$ 、 $L_2$ 分别标有" $2.5V$ "和" $3.8V$ "字样，电源电压恒为 $6V$ ，电压表只有 $0~3V$ 量程可以用。

（1）如图甲所示，是小兵设计的测 $L_1$ 额定功率的实验电路图，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接（要求滑片向 $A$ 端移动灯泡变亮）。

（2）连好电路后，按实验规范操作，先把滑动变阻器的滑片 $P$ 移到 　　（选填" $A$ "或" $B$ " $)$ 端，然后闭合开关 $S$ ，小兵发现 $L_1$ 不发光，电流表有示数，电压表无示数，则电路的故障可能是 $L_1$ 　　（选填"断路"或"短路" $)$ 。

（3）排除故障后，按实验规范操作，刚闭合开关 $S$ 时，电压表示数为 $1V$ ，电流表示数如图丙所示，读数为 　　 $A$ ，滑动变阻器的最大阻值为 　　 $\Omega$ ；调节滑片 $P$ 得到如表中的数据， $L_1$ 的额定功率为 　　 $W$ 。

实验次数	1	2	3
电压  $\left(V\right)$	1.0	2.5	2.8
电流（A）		0.30	0.32

（4）小兵在原电路中用 $L_2$ 替换 $L_1$ 开始测量 $L_2$ 的额定功率，按实验规范操作，刚闭合开关 $S$ 时，电压表示数为 $1.5V$ ，接着小兵发现该电路无法完成测量，于是设计了一个新方案：把电压表改接到滑动变阻器两端，只需调节滑片 $P$ 使电压表示数为 　　 $V$ ， $L_2$ 就会正常发光。

（5）小兵根据新方案连好电路，按实验规范操作，刚闭合开关 $S$ 时，发现电压表示数超过了量程，立即断开开关思考解决办法，请你对此说出一种合理的解决办法： 　　。

小金利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为 $2.5V$ ，电源电压恒定。

（1）依据图甲，请在答题卷上用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整。

（2）小金正确连接实物电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，此时灯泡两端电压为 　　 $V$ 。接下来调节滑动变阻器的滑片向 　　（选填" $A$ "或" $B$ " $)$ 端移动，直至小灯泡正常发光。

如图甲所示是测量未知电阻 的实验电路，定值电阻 。

（1）请完善实验步骤

①只闭合开关 、 ，读出并记录电压表示数 ；

②只闭合开关 　　，读出并记录电压表示数 ；

（2）若 ， 的大小如图乙所示， 　　 ，则 　　 。

（3）为了多测几组实验数据减小实验误差，实验电路应如何改进？请画出改进后的电路图。

某兴趣小组在实验室探究水的沸腾特点的实验时，采用完全相同的装置加热质量不同的水，如图甲乙所示。通过实验，该小组绘制了水温随加热时间变化的 $A$ 、 $B$ 图线如图丙所示。

（1）由实验可知，该实验室所在地点的大气压 　　（选填"大于""小于"或"等于" $)$ 一个标准大气压。

（2）由实验可知，水沸腾时要持续吸热，但温度 　　。

（3）分析甲乙两个装置烧杯中水的多少可知，图丙中 　　（选填" $A$ "或" $B$ " $)$ 图线反映的是甲实验装置的实验结果。

（1）如图1甲中木块的长度为 　     　cm；在调节天平平衡时，将游码归零后，指针如图1乙所示，此时应向 　     　调节平衡螺母，使横梁平衡；天平平衡时，放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图1丙所示，所测物体的质量为 　     　g。

（2）蹄形磁体附近的导体与灵敏电流计组成闭合电路，如图2所示，现将该导体竖直向上快速移动（沿图示箭头方向），电路中 　     　（选填“有”或“无”）感应电流产生。

（3）小明家的电能表月初示数如图3所示，月底示数为941.4kW•h，若用电价格为0.7元/度，则小明家该月电费为 　     　元。

（4）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，如图4所示，其中图 　     　是水沸腾前的情况，沸腾前气泡大小变化的原因是：气泡上升过程中 　     　（多选，选填字母）。

A.气泡遇冷收缩

B.气泡遇热膨胀

C.气泡所受水的压强变小

D.气泡内水蒸气遇冷液化

小柯利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，已知电源电压为 $6V$且保持不变，实验所用电阻 $R$的阻值分别为 $5\Omega$、 $10\Omega$、 $20\Omega$，滑动变阻器的规格为“ $30\Omega 2A$”。

（1）请设计实验数据记录表，画在虚线框内。

（2）小柯将5欧的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表示数为2伏，读出相应的电流值记录在表格中；然后更换电阻重复上述实验。当接入20欧的电阻时，发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都无法达到2伏，其原因是　　。

（3）小柯用图乙所示的电路测未知电阻 $R_X$的阻值，图中 $R_0$为定值电阻，他先将导线 $a$端接到电流表“ $-$”接线柱上，电流表示数为 $I_1$，然后将导线 $a$端接到电流表“3”接线柱上，电流表示数为 $I_2$，则 $R_X$的阻值为　　（用 $I_1$、 $I_2$、 $R_0$表示）

在“测量小灯泡的电功率”实验中，小明同学设计了如图甲所小的电路，已知小灯泡额定电压为 $2.5V$，电源电压为 $6V$

（1）根据图甲的电路图，用笔画线将图乙的实物图连接完整

（2）连线完成后，闭合开关 $S$前，甲图中滑片 $P$应该位于滑动变阻器的最　　（选填“上”或“下” $)$

（3）小明闭合开关 $S$，移动滑片 $P$，发现电流表示数为0，电压表示数始终为 $6V$，其故障原因是小灯泡 $L$所在的支路发生　　（选填“短路”或“断路” $)$；

（4）排除故障后，调节滑片 $P$的位置，当电压表示数为 $25V$时电流表示数为 $0.4A$，则小灯泡额定功率为　　 $W$，此时滑动变阻器连入电路的电阻为　　 $\Omega$。

某同学做“测定小灯泡的电功率”实验，电源电压 $3V$且保持不变，滑动变阻器标有“ $3A$、 $5\Omega$”的字样，所用小灯泡是额定电压为“ $1.5V$”和“ $2.5V$”中的一个。

（1）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补上。

（2）连接电路时，开关 $S$应处于　     　状态，滑动变阻器上的滑片应移到　    　端。（选填“左”或“右”）

（3）电路连接无误后，闭合开关 $S$，灯泡不亮，电流表无示数，电压表有明显偏转，产生这一现象的原因可能是　      　。

（4）排除故障，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现滑片在滑动变阻器的中点位置时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为 $0.2A$，则该实验中所用小灯泡的额定功率为　     　 $W$．继续移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发出耀眼的亮光，则此时小灯泡的功率　      　额定功率。（选填“大于”“等于”或“小于”）

阅读下列材料，并回答问题。

在伏安法测电阻的实验中，可以有以下两种测量方法，分别叫内接法和外接法。如图所示，分别为实验电路的一部分。电流表与电压表都有电阻，它们的电阻叫内阻，电流表的内阻非常小，约为R _A＝0.05Ω，所以在电学实验中，它的内阻常常忽略不计；电压表的内阻非常大，约为R _V＝10kΩ，连入电路中通过的电流很小，所以在电学实验中通过它的电流常常忽略不计。但在实际测量中这些忽略不计的物理量却使测量结果产生误差。

博涵同学带领创新实验小组，仔细阅读上述材料后，购买了两个定值电阻并向物理老师借来所需器材进行了测量，两个定值电阻的阻值分别为R ₁＝5Ω，R ₂＝20kΩ，小组同学们为了减小实验误差，选择恰当的方法进行了合作探究，分别测出了两个电阻的阻值。

若你也做为博涵创新实验小组的一员，在测量R ₁＝5Ω的阻值时，请你回答：

（1）此实验中你们选择的恰当方法是 　     　（选填字母）

A．	内接法
B．	外接法

（2）用你们选择的方法测得的电阻值比真实值 　     　（选填"偏大"或"偏小"）

（3）请根据欧姆定律解释测量结果偏大或偏小的原因。

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图．

（1）实验过程中，小明把电阻R由5Ω分别换成了1OΩ、20Ω，每次闭合开关后，首先应调节      ，使      ，然后再记录电流表的示数．
（2）表是小明测得的三组数据，据此数据可得到的结论是：     

实验次数	1	2	3
电阻R/Ω	5	10	20
电流I/A	0.40	0.20	0.10

（3）本实验中测量了多组数据，爱思考的小明想到：在许多实验中都需要进行多次测量，有的是为了从不同情况中找到普遍规律，有的是为了求平均值以减小误差．你认为下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是      （填序号）．
①测量物体的长度；②用伏安法测量定值电阻的阻值；③探究重力大小与质量的关系．

如图是某实验小组“保持电压不变时，通过导体的电流与电阻的关系”的电路图．实验用到三只阻值分别为6Ω、8Ω、12Ω的定值电阻；滑动变阻器两个（10Ω，2A）、（20Ω，1A）；蓄电池（电压为6V且保持不变）、电流表、电压表、开关、导线若干．

实验序号	电阻R/Ω	电流I/A
1	6	0.4
2	8	0.3
3	12	0.2

 
乙
（1）请用笔画线代替导线，将图甲实物电路连接完整。
（2）实验前开关应__________，滑动变阻器的滑片应处于最_______(选填“左”、“右”)端。
（3）小明闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表读数约为6V，出现这一故障可能的原因是___________________________。
（4）排除故障后，继续实验，得出数据如图乙所示，可知：电阻两端的电压为_________V；当导体两端电压不变时，通过导体的电流与电阻成___________关系。
（5）实验中将6Ω电阻换成8Ω电阻后，应将滑动变阻器的滑片向_______(选填“左”、“右”)端移动，使电压表的示数保持不变。他们组选用滑动变阻器的规格为___________________。
（6）该实验小组同学还想探究电流与电压的关系，实验中应该控制__________不变．

小强同学用如图所示的装置，验证电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小、通过导体的电流和通电时间的关系。图中两个密封的烧瓶内盛满质量和温度都相同的煤油，瓶中插有两端开口的细玻璃管。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝的电阻比较小，烧瓶B中的金属丝的电阻比较大。

(1)小强在密封的烧瓶内装入煤油而没有装水，主要是由于_______________________。
(2)将两瓶中的金属丝串联起来接在电源上，通过观察玻璃管中______变化的多少，来比较金属丝放出热量的多少。这种研究方法称为____________________________________。
(3)通电一定时间后发现B中细玻璃管内煤油液面较高，由此得出的实验结论是______________________________________________________________________________。