初中物理能量实验题

小华、小玲和小强分别设计了如图所示的三个装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。
（1）在小华设计的图甲这个实验中，电流产生的热量多少是通过________体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫“转换法”，这种方法在物理学研究中经常用到，请举一例：_________。

（2）在小玲设计的图乙中，将R₁和R₂串联接入电路中，这是为了保证_______相同；
（3）在小强设计的图丙中，小强在烧瓶中装的是煤油，请问他为什么不选择在烧瓶中装满更容易获得的水？____________________________。
（4）在小华进行的图甲实验中，发现装有_______可乐瓶中温度计的示数升高的快。这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越_______，产生的热量越多。
（5）对比三个同学的设计，谈谈他们的优缺点。 

在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知干电池是新的，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。
（1）小泰同学正在连接实验电路．还有部分导线未接上，如图所示。请你和小泰一起用笔画线代替导线，把图中电路连接好。 

（2）实验中小泰同学连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，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______； 解决这个故障后，他再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡亮度始终不变，则电路中还可能存在的故障是______。
（3）小泰同学排除故障后，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，为测量小灯泡的额定功率应将滑片向______端移动（选填“左”或“右”）。
（4）当电压表的示数等于额定电压时，电流表的示数如图所示，则小灯泡正常发光时的电流是______A，小灯泡的额定功率是______W。

伟伟和凡凡正在利用物理知识测量一个定值电阻的阻值。
（1）如图是伟伟设计的电路图。则她在甲处应接入_______，在乙处接入_______，请帮她设计合理的记录数据的表格。 

（2）凡凡认为伟伟的设计会造成实验结果偏______（填大或小），于是设计了自己的电路图，如图，在实验时他应该先将单刀双掷开关S掷到_______，电路中R₀的作用是________。

在“测量小灯泡的功率”的实验中，小灯泡的额定电压是2.5V，滑动变阻器上标有“10Ω 2A”字样，小灯泡的电阻小于10Ω。(8分)
(1)连接不完整的电路如图A所示，请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整（要求导线不交叉,滑片向右移动时，电路中电流变小）。

(2)连接好电路后，为了保证电路的安全，要将滑动变阻器滑片移至     端（选填“A”或“B”），才能闭合开关；闭合开关时，发现电流表指针偏向左侧没有刻度的那一边，造成这一故障的原因是        。
(3)排除故障，闭合开关，电压表示数为1.5V，为了让小灯泡正常发光，应将滑片向     端移动（选填“A”或“B”）。
(4)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图B所示，通过小灯泡的电流是     A。小灯泡的额定功率是        W。

(5)继续移动滑片，闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表的示数接近3V.发生这种现象的原因可能是_______________________.

江南科技馆有一种神奇的装置,如图所示.借助该装置,小明仅用150N的拉力就提起了重600N的一辆摩托车,并在5s内将摩托车提起了2m, 问：(6分)

(1)小明使用该装置时做的有用功为多少；
(2)小明拉力的功率为多少；
(3)小明提起摩托的过程中该装置的机械效率为多高

实验室备有下列器材：

A．待测定值电阻Rx：阻值在7~9Ω之间

B．滑动变阻器：最大阻值10Ω

C．滑动变阻器：最大阻值500Ω

D．定值电阻R0：阻值10Ω

E．电流表A：测量范围0~0.6A，0~3A
F．电源E：电源电压U恒为4V
G．单刀双掷开关（双向开关）S及导线若干
为了较精确地测出待测电阻R_x的电阻，小聪、小亮和小英共同设计了下图所示的电路。

（1）在他们设计的电路中，电流表的量程应选_______A，滑动变阻器应选_______（填器材前面的序号字母）。
（2）小亮设计的实验操作主要步骤是：
第一．将开关掷向a，移动滑片P至某一位置，使A表的指针指到表盘上某一适当位置；读出电路稳定后A表的示数（记为I₁）；
第二．将开关掷b，移动滑片P至另一位置，使A表的指针指到表盘上另一适当位置；读出电路稳定后A表的示数（记为I₂）；
小聪和小英认为小亮设计的第二步中有不妥当之处，正确的第二步应该是：将开关掷向b，___________________________________________。
（3）按正确的操作，他们测出了步骤第一、第二中A表的示数（记为I₁、I₂）。请你写出用测得的物理量I₁、I₂和已知物理量U、R₀表示的R_x的表达式：R_x=______________。

为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系，某同学进行了下图所示的实验：

（1）你觉得合理的实验顺序是             。
（2）选用其他液体多次实验后，可得出结论：浸在液体中的物体所受的浮力，大小             。

为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、量筒、烧杯、金属块、木块、细线、水及其他简单辅助器材。

第一小组：探究金属块的下沉条件。实验中，他们用两种方法测量了物体受到的浮力：
方法1：称重法。测量过程及示数如图（甲）所示，则空气中金属块的重力为______N,金属块所受的浮力为 _______ N。
方法2：阿基米德原理法。测量过程与示数如图（乙）所示，读出排开水的体积为______毫升，根据F_浮＝G_排＝ρ_水V_排g可计算出浮力为__________N。
第二小组：探究木块上浮的条件。要测量木块浸没时的浮力，你准备选用上述两方法中的方法_____（1/2），并简要说明操作中还应采取的措施                           。

在课外实践活动中，用闪光照相机探究纸锥竖直下落的运动情况，照相机每隔0.2s曝光一次．

（1）小芳所在的兴趣小组拍下的照片如图所示，可以看出小球在做      （匀速/变速）直线运动，其理由是                 ．若测得纸锥在A、B两位置间的实际距离为6.40cm，则此过程中，纸锥的速度为         cm/s．
（2）图中四个速度随时间的关系图像，能反映出该小球下落运动的是         ．（选填图中的选项字母）

实验桌上有满足实验需要的如下器材：已调零的弹簧测力计、量筒、一大块陶泥、足量的水、细线。请你利用上述器材设计一个实验证明：浸没在水中的物体所受的浮力大小跟物体排开水的体积成正比。请你写出实验步骤，画出实验数据记录表。

科技小组的同学设计了一种简易的电子拉力计，图甲是其原理图．弹簧的一端固定水平地面上，另一端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R₂接触良好且不计摩擦）．已知物体A的质量为100kg，定值电阻R₁= 6Ω，R₂是一根长为6cm的均匀电阻线（阻值与其长度成正比），其最大阻值为24Ω，电源电压为6V，电流表的量程为0~0.6A．当不拉拉环是时，金属滑片P刚好处于a端．已知该弹簧伸长的长度△l与所受竖直向上的拉力F间的关系如图乙所示，问：

⑴要把电流表的表盘改为拉力计的表盘，则拉力计表盘的零刻度应标在电流表表盘的何处？
⑵闭合开关，当电流表示数为0.6A时，R₂接入电路中的电阻为多少？
⑶在保证电路安全的条件下，拉环拉力的最大值为多大？

小刚要测量一个电阻R_x的阻值，现只找到如下器材：一个电压不变的电源．三个阻值已知的定值电阻（R₁=10Ω、R₂=20Ω、R₃=40Ω），一个表盘数字已经模糊（但刻度清晰）的电压表，两个开关S₁、S₂，导线若干．小刚要用这些器材测量R_x的阻值．
（1）他先将定值电阻R_l接人其设计的图（甲）所示电路中进行实验当闭合S₁、断开S₂时发现电压表无示数，经检查电压表、电源均正常，且只有一处故障，下面列出的故障原因中，你认为可能的是　　．（填写序号）
A．R_x断路        B．R_x短路       C．R₁短路
（2）排除故障后，闭合开关S₁、S₂时电压表的指针偏转情况如图（乙）所示；闭合开关S₁、断开S₂时电压表指针偏转情况如图（丙1）所示．再用R₂、R₃分别替换R_l接入电路进行实验，当闭合开关S₁、断开S₂时电压表对应的指针偏转情况如图（丙2）、（丙3）所示．
①R_l接入电路时R_x的测量值R_x1=　　Ω，R₂接入电路时R_x的测量值R_x2=　　Ω，
同理可以得出R₃接入电路时R_x的测量值R_x3．
②多次实验的目的是　　．
③待测电阻R_x的测量值为　　Ω（保留一位小数）．

我们已经进行“科学探究题：电阻上的电流跟电压、电阻的关系”。
（1）请你在下边方框中画出该实验的电路图。 

（2）①由于电路中电流的大小受多种因素的影响，所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时，必须保持其它因素不变，即采用了___________法。
②图甲乙是某实验小组在探究过程中，根据实验数据绘制的图象，其中表示电压不变时，电流随电阻变化的图象是_______图；表示电阻不变时，电流随电压变化的图象是________图。（填“甲”或“乙”）
（3）在探究过程中，使用滑动变阻器的目的是________________________和_____________________。
（4）实验的结论是：①____________________________________________。
②____________________________________________。

小强利用如图所示装置，探究“物体处于平衡状态时各力的关系”。他根据实验数据绘制了台秤的示数F_N随弹簧测力计的示数F_T变化的图像，如图所示。请你根据图像分析：当弹簧测力计的示数F_T＝0.8N时，台秤的示数F_N＝________N。

某同学做“测定小灯泡的功率”实验，所用器材有电源、待测小灯（标有“2.0V”字样、额定功率在0.4瓦～1.2瓦之间）、两个电压表、滑动变阻器（“10Ω  1.5A”、“20Ω  2A”和“50Ω  1A”中的某一个）、电键以及导线若干。他经过思考后，将两个电压表分别接在滑动变阻器和电源两端进行实验。

①请画出该同学连接的实验电路图。
②若实验中，当灯泡正常发光时，滑片P的位置恰好在中点上（即它接入电路的电阻为最大阻值的一半），且两个电压表的示数如图15（a）、（b）所示，请根据相关信息计算出小灯的额定功率。（写出计算过程）