初中物理能量实验题

某学习小组用几个相同的滑轮来探究定滑轮、动滑轮和滑轮组的机械效率，实验装置如图所示．他们将测得的钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s，并将计算出的有用功W有用、总功W总和机械效率η数据一并记入表：

次序	G/N	F/N	h/m	s/m	W有用/J	W总/J	η
1	2	2.1	0.1	0.1	0.2	0.21	95.2%
2	2	1.2	0.1	0.2	0.2	0.24	83.3%
3	2	0.9	0.1	0.3	0.2	0.27	★

（1）表格中数据★=         ；
（2）第1次实验中，拉力F与提升物体的重力不等，主要原因是             ；
（3）比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是               ；
（4）比较实验2、3，这两次实验机械效率不同的主要因素是                ；
（5）在实验3的装置下再加挂一只相同的钩码，装置的机械效率将                。（选填“变大”、“变小”或“不变”）

如图是小明探究串联电路电流特点的实验电路图：

（1）小明最好选择两个小灯泡的规格应该是       的。（填“相同”或“不相同”）。
（2）小明连电路时把一只开关和两个小灯泡连接后，刚将线路两端接到电源两极，L₂就亮了，但L₁没亮。他在实验操作中不当之处是：        。实验时L₁没亮的原因可能是（    ）

A．通过灯泡L1的电流比L2中的电流小	B．L1灯泡的灯丝断了
C．L1灯座处可能短路了	D．L1灯泡靠近电源正极

（3）下表是小明实验中测得的三组数据：由表格数据可得出结论：       。

（4）他获得三组不同电流值的方法是：                              
（5）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：                     ．

夏天中午海边的沙子很热但海水却很凉；傍晚海边的沙子较凉但海水却较暖和。对此，同学们提出如下猜想：可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快。为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明和小童所在的两探究小组都都做了如图所示的实验：

（1）他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅棒、铁架台、石棉网、温度计、秒表除此之外，还需要的测量工具是   。
（2）在加热过程中，小明用搅棒不断搅动的目的是   ；水和沙子吸热的多少是通过   来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。
（3）设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是（    ）

A．采用完全相同的加热方式	B．酒精灯里所加酒精量相同
C．取相同质量的水和沙子	D．盛放水和沙子的容器相同

（4）两小组获得的实验结论分别是：①等质量的沙子和水升高相同的温度，加热沙子的时间短；②等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多．你认为上述结论能验证实验猜想的是      （选填“仅是①”、“仅是②”或“①和②”）。
（5）探究过程中也有部分同学提出猜想：可能是中午海水蒸发吸收热量，所以温度低；而沙子不蒸发，所以温度高，你认为上述猜想是否正确，请说明理由：       。

如图甲，是小凯连接的测量标有电压为2.5V 的某小灯泡电阻的实验电路，图中的①～⑤是部分导线的序号，A～N是部分接线柱的编号．

（1）只改接图中的一根导线，就能改正电路中的连接错误．请简述你的改正方法：         ．
（2）检查电路无误后，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为2.5V，电流表读数如图乙，示数是 A，小灯泡正常发光，此时灯丝的电阻为  Ω．向  （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器滑片，灯泡两端电压逐次下降，灯丝温度也不断降低，测量数据如表．

实验次数	1	2	3	4	5	6
发光情况	明亮	较亮	不很亮	较暗	微光	熄灭
电压U/V	2.5	2.1	1.7	1.3	0.9	0.5
电流I/A		0.26	0.24	0.21	0.19	0.16
电阻R/Ω		8.1	7.1	6.2	4.7	3.1

（3）对比不同电压下小灯泡的阻值，把你的发现写成具有概括性的一句话：                       ．

如图，甲、乙两透明密闭容器中都有一段电阻丝，内有质量相等的空气，U形管中液面高度的变化可以反映密闭容器中空气温度的变化．

（1）此实验是为了研究电流产生的热量与  的关系，将此装置接到电源两端，通电一段时间，电流在  容器中产生的热量较多．
（2）在电路中串联一个滑动变阻器，再接入原电路，可以探究电流产生的热量与  的关系．

(9分)小瑛用图甲的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻，图乙是未完成连接的实验电路。
（1）请你按要求，用笔画线代替导线，完成图乙中实验电路的链接。要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。

（2）小瑛按要求正确连接电路后，闭合开关，发现电压表指针偏转到满刻度的位置。其原因可能是：                         。（写出一个）
（3）电路正常后，小瑛闭合开关，调节变阻器的滑片，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，电流表的读数是    A，小灯泡的阻值是     Ω（小数点后保留一位）。
（3）小瑛又想测某未知电阻R_x的阻值，设计了如图丁所示电路（R为已知阻值的定值电阻），并设计了如下实验步骤，请帮他把缺少的步骤补全，并写出R_x的表达式。

实验步骤：A.按照设计的电路图连接电路；
B.S断开时，读出电流表示数记录为I₁；
C.                               
表达式：R_x=                                 （用已知物理量和测量出物理量的符号表示）。

如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同．

比较不同燃料的热值，应选择         两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过               来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）.
若想利用上述装置估测燃料的热值，那么还需要补充的实验仪器是         ，利用此实验方法计算出的热值将比真实值           （选填“偏大”或“偏小”).
比较不同物质吸热升温的特点，应选择             两图进行实验，可以采用方法一：吸收相同          ，比较               ；也可以用采方法二：升高相同温度比较吸收热量的多少.比热容的概念是采用           （选填“方法一”或“方法二”）的方法来定义的.
如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图22所示，由图可以看出，           液体的温度升高得较慢，        液体的比热容较大．

【共10分，（1）3分，（4）（5）2分，（2）（3）每空1分】在“探究并联电路的电流规律”实验中，某小组的同学们在老师的指导下，设计了如图所示的电路图．

（1）请你根据电路图1，用笔画线代替导线，把图2中的实物连接起来．（导线不能交叉）
（2）电流表在使用时必须     在被测电路中，并且所测电路中的电流不能超过它的     。
（3）闭合开关，通过C点的电流如图3所示，则通过C点的电流值为    A．
（4）该小组的同学又分别测出A、B两点的电流值后，得出结论：I_A+I_B=I_C，请你对该小组的实验进行简单评估（实验过程中存在的问题和改进的方法）：                     。
（5）该小组同学觉得，在实验中反复把电流表接入电路中不同的位置进行实验有些繁琐且容易出错，请帮助他们改进上述实验，以便简单快捷．（实验室仪表可以任意选用）          。

中考复习时，一学习小组利用阻值不同的四个电阻、电压为6V的电源、滑动变阻器R（标有“50Ω  1A”）及其它器材做电学实验．

（1）如图甲是小明“探究电流与电阻关系”时连接的部分实验电路．
①将5Ω电阻接入电路，请用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向右滑电流表示数变大；
②闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为2.5V时读出对应的电流值并记录；
③断开开关，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，此时如果他马上闭合开关，会造成  表损坏，正确的操作应该是先                          ，再闭合开关，移动滑片P使电压表的示数仍为2.5V；
④按正确操作完成余下实验后，得到电流与电阻关系图象如图乙所示，由此可得到的结论是：电压一定，                                                                            ．
（2）玉琦同学把图甲中的定值电阻换成额定电压为2.5V的灯泡，测量它的额定功率．
①闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表和电压表都没有示数，原因可能是滑动变阻器   ；
②排除故障后，将滑动变阻器R的滑片移到某一位置时电压表示数为2.2V，要测小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器连入电路的阻值变  （选填“大”或“小”），当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为  W．
（3）张阳同学实验时发现桌上没有电流表，却多了一个滑动变阻器R₀（最大阻值用R₀表示），他设计如图丁所示电路，测出了额定电压为U₀=2.5V的灯泡的额定功率，请补全下列步骤．
①闭合开关，先调节滑动变阻器  （选填“R₀”或“R”）的滑片到最  端（选填“左”或“右”），再调节另一滑动变阻器的滑片，直到  时为止．
②接着                         ，读出这时电压表的示数为U；
③小灯光的额定功率表达式P=            （用字母表示）．

在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干．小明在实验时连接的电路如图所示．

（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至A端；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和                         的作用；
②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，此时，电路出现的故障可能是       ；小明排除故障后继续实验．
（2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和                       的作用；
②小明先将R﹦10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，应向         （填“A”或“B”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数；
③根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图13所示，小明由图象得出的结论是：                                       
（3）若继续使用该实验电路，还可以进行的实验有                              （只要求填写一个实验名称）．

小明利用实验探究电阻上的电流跟两端电压的关系。 
（1）请你用笔画线代替导线，按图甲所示的电路图，帮小明将图乙中的器材连接起来。 要求：变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变小，导线不能交叉。

（2）小明连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电流表示数始终为0， 电压表示数约为6V，则电路中出现的故障可能是              。
（3）小明排除故障后继续实验，通过调节滑动变阻器，改变定值电阻R，两端的电压，测得电流、电压的值如表一。分析表一中的数据可以得出结论：
                                                              。
（4）为了检验结论是否具有普遍性，小明又换用l0Ω的电阻R₂继续实验，测得数据如表二，小明分析表二的数据发现上面的结论仍成立。观察对比两表格中的数据，你还能发现电流与电阻的关系吗?请你写出分析过程和结论。
分析过程：                                                    。
结论：                                                          。

实验小组用如图（1）所示的电路来探究并联电路中电流的关系，其实验思路如下：接好电路后，把电流表分别接入到A、B、C三处，测出第一组数据.为防止个别偶然因素的影响，他们采用以下两种方法之一来重复实验，并完成第二次和第三次测量．
方法一：改变电源电压；方法二：更换其中一条支路中的灯泡（规格不同）
（1）实验时，接好电路后，闭合开关发现两灯都亮．但由于连线较乱，一时无法确定两灯是串联还是并联，小明灵机一动，随意拆下一根导线，发现两灯都熄灭，因此他认定两灯是串联的，小明的结论是      的（“可靠”或“不可靠”），理由是              .
（2）如图（2）是某同学连接的并联电路的局部图，某次实验中，测量完干路C处电流之后，某同学想测量通过L₁的电流，为接入电流表，a、b、c、d四个接点中，最方便的导线拆接点是      点，同时注意，在拆接电路时，开关必须      .

（3）该同学表格设计中存在的不足之处是：         ；

（4）若“试触”时出现图（3）中的实验现象，说明：         
（5）表格补充完整后，对数据分析可知，后面两次实验是采用方法    （选填“一”或“二”）进行实验的；本实验可以得出的结论是：并联电路干路中的电流等于          ．

某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值关系．实验时，他组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，点燃两盏油灯，并每隔1min记录了杯中水的温度（见下表）.

加热的时间/min	0	1	2	3	4	5	6
甲杯水温/℃	25	27	29	32	34	36	38
乙杯水温/℃	25	26	27	28	29	30	31

（1）甲图中，在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是：先调整并固定      的位置，再调整并固定      的位置（选填
“A”或“B”）.
（2）为保证实验结论的可靠性，实验时，除了两套实验装置相同外，还需要控制：①      、②      .
（3）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是      .
（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并根据记录的数据，利用公式Q_水吸=c_水m_水（t－t₀）计算出了水吸收的热量，他认为“用这个热量与油料质量的比”就能准确地计算出煤油或菜籽油的热值．你认为他的计算结果可靠吗？________，为什么？________.

在“测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，不计绳重及摩擦，改变钩码的数量，正确操作后，记录的实验数据如下：

实验 序号	钩码重G/N	钩码上升的高度 h/cm	拉力F/N	绳端移动的距离s/cm
①	1.0	20.00	0.7	40.00
②	2.0	20.00	1.2	40.00
③	3.0	20.00	1.7	40.00

（1）实验时，用手        拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升．
（2）第①次实验时，测得动滑轮的机械效率为      ．
（3）第②次实验时，若钩码静止，拉力F的大小会      （选填“大于”、“小于”或“等于”）1.2N．
（4）第③次实验时，若钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力F的功率为      W．
（5）由表中实验数据，可以求得动滑轮重为      N.
（6）由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将      （选填“增大”、“减小”或“不变”）．

小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行实验，实验数据如下表．

(1) 分析表中数据，可知滑轮组的机械效率与物体上升的高度__________，与所提物体的重力大小__________；（均选填“有关”或“无关”）
(2) 算出第4次实验的机械效率为__________；
(3) 如果换用图乙所示装置进行实验，把同一重物提升相同高度，需要做的额外功更________，所以机械效率更__________；（均选填“大”或“小”）
(4) 关于用同一滑轮组提升重物时的机械效率，以下说法正确的是(    )

A．提升越重的物体，机械效率越大	B．有用功越大，机械效率一定越大
C．额外功越大，机械效率一定越小	D．同一机械的机械效率是恒定不变的

(5) 在正确操作该实验时，应该沿着竖直方向匀速拉动弹簧测力计，若某同学在实验时加速拉动弹簧测力计，则所测得的滑轮组机械效率与正确操作实验相比将__________（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）