初中物理能量实验题

某同学想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻，电源是两节新干电池。他已连接了部分电路，如图甲所示。请你接着完成下列步骤：

(1)选电压表合适的量程，用笔画线代替导线，将电路补画完整．并在丙中画出对应电路图。
(2)当电压表示数为2.4V时，电流表的示数如图乙所示，这时电路中的电流是    A，电阻丝的电阻为       Ω．这位同学通过改变被测电阻两端的电压，共测得三组对应的电压值和电流值，最后算出电阻的平均值，这样做的目的是                   。
(3)不改变上面连好的电路，用它还可以完成的实验是                      。
(4)若将上面实验中的定值电阻R换成小灯泡，在多次测电阻的过程中，发现当电压表的示数增大时，电压表与电流表示数的比值将增大，造成这一现象的原因是               。

如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图：

（1）实验中，选择两个小灯泡的规格是       的(填“相同”或“不相同”)．某同学连接好最后一根导线时，发现灯都亮了，出现这种情况的原因是                        。
（2）下表是某同学实验中的一组数据：指出上述表格所记录的数据中，明显错误的数值是        ，造成错误的原因是                     。

电流表的位置	A	B	C
电流I/A	0.3	0.3	1.5

 
（3）实验中某同学发现两个串联的小灯泡中，一个发光，一个不发光，造成其中一个小灯泡不发光的原因是         。
Ａ．通过灯泡的电流小         Ｂ．灯泡的灯丝断了
Ｃ．灯丝的电阻小             Ｄ．小灯泡靠近负极
（4）甲、乙两同学在做实验时，闭合开关前，电流表的指针均指在零刻度处；当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况．请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题？（填在下面横线上）

甲：                            ， 乙：                            。
（5）小明分别测出AB间的电压是2.5 V，BC间的电压是3.5 V，AC间的电压是6 V，由此他得出了“串联后的总电压等于各用电器电压之和”的结论。他这种分析、归纳得出结论的方法科学吗？
为什么？                                  。

（6）用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．

（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为     N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为     %．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：           ．
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：

次数	钩码悬挂点	钩码总重G/N	钩码移动距离h/m	拉力F/N	测力计移动距离s/m	机械效率η/%
1	A点	1.5	0.10	0.7	0.30	71.4
2	B点	2.0	0.15	1.2	0.30	83.3

根据表中数据，不能得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论。请简要说明两条理由：①          ；②         ．
（3）钩码从A点改挂在B点后，拉力作用点及拉力方向都不变，此时把相同的钩码匀速提升相同的高度，则所测机械效率将            （选填变大、变小、或不变）。

利用如图所示实验装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”时，将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块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球将木块C撞得更远些，由此可得出结论：         。
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度       （大于／小于／等于）图丙中小球B到达竖直位置时的速度．
(4)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：            。

某同学用两个完全相同的滑轮绕制了两个滑轮组（如下图），并选用其中一个完成机械效率测量实验，下面是实验记录：

次数	物重/N	物体升高/m	拉力/N	绳子拉下/m	有用功/J	总功/J	机械效率
1	4	0.1	3.00	0.2	0.4	0.6
2		0.1	6	0.2	1	1.2	83.3%
3	10	0.2	6	0.4	2	2.4	83.3%

（1）把表格中所缺少的数据填写完整．
（2）读弹簧测力计示数时，应        拉动绳自由端，如果静止读数，会导致机械效率的测量值偏        ．
（3）由表格中的数据可以知道，实验选择的是        （选填 “左”或“右”）边一套装置．
（4）分析第1次和第2次的数据可以知道，对于同一个滑轮组，可以通过增加        来提高机械效率．
（5）分析第2次和第3次的数据我们可以得到的结论是：                               ．
（6）若不计摩擦与绳重，可以计算出第1次实验中所用动滑轮的重为         N。

甲、乙两同学分别做“测定小灯泡功率”的实验，除灯泡外他们所使用的器材规格均相同，灯泡额定电压可能是“2.2V”、“2.5V”或“3.8V”.
（1）图甲为电路图，图乙已经接了部分电路。请你用笔画线代替导线，将电路连接完整.

（2）甲同学正确连接好电路，闭合开关时记录了第1组数据，当小灯泡正常发光时记录了第2组数据，当把滑片移到端点时小灯泡闪亮一下后熄灭，并记录了第3组数据，三组数据如下表所示.
甲同学所用小灯泡的额定功率为       W. 他在实验过程中滑片的移动方向是                  （“从A到B”或“从B到A”）.

物理量 实验序号	电压表 示数	电流表 示数	小灯亮暗 程序
1	1.3V	0.16A	暗
2	2.5V	0.25A	正常发光
3	4.5V	0A	不发光

（3）当乙同学所选用的小灯泡正常发光时，电压表的示数如图所示，而滑片恰好在滑动变阻器的中点上，此时滑动变阻器连入电路的电阻值为   ，乙同学所选用灯泡正常发光时灯泡的功率是      W.

某物理兴趣小组利用如图所示电路进行如下的实验研究：测定“3.6V”小灯泡的额定功率及定值电阻R的阻值。

⑴闭合S₁、S₂，断开S₃，调节滑动变阻器，得到下表中三组数据。根据表中数据，可计算出定值电阻R=____Ω。

	1	2	3
电压U／V	1.5	2.4	3
电流I／A	0.20	0.32	0.40

 
⑵闭合S₁、S₃，断开S₂，调节滑动变阻器，测量灯泡L两端的电压和电流，根据测量数据绘制成如上右图的U—I关系图像。由图象分析，当电压表示数为2V时，灯泡L的电功率P_L=    W；图像中所绘图像是一条曲线，其原因是：                        。

⑶若在进行⑵时发现电压表突然损坏，该组同学手边有多余电流表但无电压表，为了测出小灯泡的额定功率，小明灵机一动，设计了如上电路图；并进行如下操作：①调节滑片至阻值最大处，并同时闭合S₁、S₂、S₃；②调节滑动变阻器的滑片，直至电流表A₁的示数为      A时，记下电流表A的示数    A（见上图）；③根据公式计算出灯的额定功率为      W。

如图甲所示，某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，误将电压表并联在滑动变阻器两端．他从滑片置于最右端时开始记录第一组数据，调节滑片测得多组数据，描绘出的U-I图像如图乙所示．已知小灯泡的额定电压为2.5 V，电源电压为4.5 V．可求得小灯泡正常发光时的阻值为     Ω，额定功率为       W，变阻器最大阻值为     Ω．为使实验中小灯泡两端电压不超过3 V，则滑动变阻器接人电路的最小阻值为      Ω（保留一位小数）．

物理学习小组进行“伏安法测电阻”的实验：

（1）请你用笔画线代替导线，将图1实物电路连接完整，使滑动变阻器滑片P移动到A端时，变阻器连入电路阻值最大（要求导线不交叉）．
（2）开关闭合前，发现电流表的指针在零刻度线左端，如图2甲所示．小红同学认为电流表正负接线柱接反了，小华同学认为电流表没调零，你认为  （填“小红”或“小华”）同学说法正确．
（3）全部检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P使电压表示数为2.5V时，电流表示数如图2乙所示，则被测电阻本次测量值为  Ω．
（4）本小组完成实验后，讨论该电路还能完成哪些实验，在列出的四个实验中，你认为正确的是  实验（填选项字母）．

A．探究电流产生热量与电阻的关系

B．探究电流磁场强弱与电流大小的关系

C．探究电流与电压的关系

D．探究电流与电阻关系．

某实验小组在“比较不同物质吸热的情况”实验中，用天平测出相同质量的水和细沙，分别装入两个相同的烧杯中．已知水和细沙初温相同，现用两个相同的酒精灯对其加热（搅拌沙子使其受热均匀），如图1所示．

（1）加热相同时间后，分别测量两者温度，发现沙子的温度明显高于水，这说明  （填“水”或“沙子”）吸热能力强，即比热容大．
（2）在两烧杯上方分别盖上玻璃片，过一会儿发现装有水的烧杯上方的玻璃片内侧有小水珠，用手摸两玻璃片，发现装水的烧杯上方的玻璃片温度较高，原因是  ．
（3）做完上述实验后，该小组又取来一个量筒，用调好的天平，按图2顺序进行测细沙密度的实验，根据图中数据可知，量筒内细沙质量为  g，细沙的密度为  kg/m³．

小静在观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动，如图甲所示．

小静想：白球碰撞后立即静止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度运动出去的吗？
通过了解和初步实验，小静发现只有当体积和质量均相同的两球，而且球心在同一直线上相碰时，才可能出现上述现象．为进一步探究，她设计了下述实验方案：
将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上，取两个相同的台球A、B，将B球静置于轨道的滴水平部分，A球置于轨道左端斜面上某处，测出该点到水平桌面的高度h₁，如图乙所示，释放A球，撞击后，A球静止，B球向前运动并冲上轨道右端斜面能到达的最高点，测出该点的高度h₂．通过比较h₂与h₁的大小关系即可作出判断．
请你作答以下问题：
（1）A球从斜面滑下的过程中，  能转化为动能．
（2）B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了  能．
（3）已知重力势能的计算公式为E_p=mgh，动能的计算公式为E_k=mv²．若轨道光滑，则碰撞前瞬间A球运动速度的表达式v_A=  ；若h₂=h₁，则说明B球被撞后开始运动的速度v_B  v_A（选填“＞”、“=”或“＜”）．
（4）在实际实验中，测出的h₂总小于h₁，若导致这一现象的原因是轨道不光滑，那么，在阻力不可避免的情况下，你认为小静的设计是否还有价值？请说出你的理由                                    ．

某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图所示，实验数据如下表．若不计摩擦，比较1和2两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与            有关；比较1和3两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与      有关．

次数 物理量	1	2	3
钩码重G/N	4	4	6
钩码上升高度h/m	0.1	0.1	0.1
绳端拉力F/N	1.8	1.4	2.4
绳端移动距离s/m	0.3	0.5	0.3
机械效率η	74%	57%	83%

(10分)利用电源(两节干电池)、开关、电流表(0～0.6～3A)、电压表(0～3～15V)、滑动变阻器、定值电阻5个(阻值相同)和导线若干探究电路中电流与电压、电阻的关系。
(1)实验原理：用笔画线代替导线将图 (乙)实物按图 (甲)电路连接完整。

(2)探究电路中电流与电压的关系
小明的实验操作如下：
①连接电路。按图 (甲)连接电路，连接电路时，开关S应处于   状态。闭合开关S前，滑片P应置于    (填“A”或“B”)端。
②闭合开关S，滑片移动到合适位置，电压表示数为2.50V时，电流表示数如图 (丙)所示，将此时通过电阻R的电流记入下表空白处。

实验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50
电流I/A	0.10	0.20	0.30	0.40

③移动滑片到不同的位置，读出电压表和电流表的示数，得到上表所示的数据。④分析表中数据得出结论：                                            。
由实验数据还可以测出电阻R的阻值为            Ω。
(3)探究电路中电流与电阻的关系
请你接着小明的实验继续完成电流与电阻关系的探究，写出你的主要实验步骤。

用如图甲的电路测定量定值电阻R的阻值．

（1）测量电阻的实验原理是  ．
（2）按图甲电路，将图乙中的滑动变阻器正确连入电路．
（3）连接电路时，开关必须  ，正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的阻值应处于  值．
（4）闭合开关．将图乙中的滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表的示数会  ，当滑片P滑到某一位置时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数如图丙．由此可知被测电阻的阻值R=  Ω．
（5）该同学完成一次试验后，为确保测量结果的准确性，接下来的操作是  ．
A．换用阻值不同的电阻再进行几次测量    B．调节滑动变阻器的滑片P到不同位置再进行．

在“测定小灯泡功率”的实验中，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为9Ω，滑动变阻器上标有“20Ω，1A”字样。图甲是小明同学连接的实物电路图

（1）在连接电路时，开关要置于______状态，闭合开关前要将滑片置于__________位置，
（2） 请观察实物电路中的电流表、电压表及滑动变阻器的连接是否有错误及不恰当之处，如有请具体写出：
A．___________________________________________________________
B．__________________________________________________________
C．_________________________________________________________
（3）小明同学及时纠正了电路连接的错误及不恰当处后（电路元件连接正确处不动），闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表示数为3V，电流表示数为0，故障的原因可能是____________________________________________。
（4）小明同学排除故障后，再次闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到某点时，电压表的示数为2.2V，为测定小灯泡的额定功率应将滑片向________________移动（选填“左”或“右”）。
（5） 当电压表的示数等于额定电压时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是__________W。