初中物理能量实验题

如图是探究“电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关”的实验电路（烧瓶、煤油质量和玻璃管均相同）。瓶中的电阻采用金属丝。

（1）完成电路的连接，要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数变小。

（2）实验中，通过观察　　来判断电流通过导体产生热的多少。

（3）在电流与通电时间相同的条件下，选用长度和横截面积都相同的两种材料进行实验，为了使实验现象最明显，可以选用表中的铜与　　进行对比。

材料	铜	铝	钨	镍铬合金
电阻（欧 $)$	0.0175	0.029	0.053	1.0

（4）要进一步探究导体产生的热的多少与电流是否有关，可以采取的方法是　　（允许改变元件位置，更换元件等，只要求写出一种）。

在“探究电流与电阻的关系”实验中：

（1）某同学设计的实验电路图如图（甲 $)$，请你根据电路图用笔画线表示导线，把实物图补充完整。要求：滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表的示数变大，且导线不能交叉；

（2）实验步骤：

①检查电路无误后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，使电压表的示数为 $2.0V$，记录此时电流表的示数 $I_1$；

②把电阻 $R$由 $5\Omega$更换成 $10\Omega$，向　　（填“左”或“右” $)$移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数仍为 $2.0V$，记录此时电流表的示数 $I_2=$　　 $A$，如图（丙 $)$；

③把电阻 $R$依次更换为 $15\Omega$、 $20\Omega$、 $25\Omega$，重复实验步骤②，得到以下数据

$R/\Omega$	5	10	15	20	25
$I/A$	0.40		0.14	0.10	0.08

（3）以上实验探究过程中，运用的物理探究方法是　　法；

（4）分析以上数据，你得到的结论是：　　。

某城市正在大力发展包括无人机在内的高新技术产业。快递行业的一些公司积极尝试无人机送货，如图所示。一架无人机载着货物沿竖直方向匀速上升 $5m$，该货物质量为 $3.6\mathit{kg}$。求： $(g$取 $10N/\mathit{kg})$

（1）货物所受的重力为多少？

（2）提升过程中对货物所做的功为多少？

如图所示，旺姆在“测量小灯泡的电功率”的实验中（小灯泡的额定电压为 $2.5V)$。

（1）电路连接时，开关闭合前滑动变阻器的滑片 $P$应滑到　　（填“ $A$”或“ $B$” $)$端。

（2）图甲是未连接好的实验电路，请你用笔画线代替导线将它连接完整。

（3）连接好电路后，闭合开关，移动滑片 $P$发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡　　（选填“短路”或“断路” $)$。

（4）排除故障后，移动变阻器的滑片 $P$，当电压表的示数为 $2.5V$时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常工作的电流是　　 $A$，小灯泡的额定功率是　　 $W$。

（5）根据测出的数据，旺姆画出了小灯泡的电流与电压的关系图象，如图丙所示，图线是弯曲的主要原因是温度升高、灯丝电阻　　（填“增大”或“减小” $)$。

如图电路中，电阻 $R_l$的阻值为 $2\Omega$，当开关闭合后，电压表 $V_1$的示数为 $1V$， $V_2$的示数为 $2V$．求：

（1）电源两端的电压；

（2）通过 $R_1$的电流和 $R_2$的阻值；

（3） $R_2$在 $1\mathit{min}$内产生的热量。

小华在“探究电流跟电阻的关系”的实验中，设计了如图甲的电路。

（1）请根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整。

（2）闭合开关后发现，电流表示数为零，电压表有明显偏转，则该电路故障是　　处断路。

（3）小华排除电路故障后，先将 $5\Omega$的定值电阻接入电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数如图丙，记下此时的电流值。取下 $5\Omega$的电阻，再分别接入 $10\Omega$、 $15\Omega$的电阻，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数均为　　 $V$，记下对应的电流值。通过实验可得出的结论是：当电压一定时，电流与电阻成　　。

在做“探究水的沸腾”实验时，得到的实验数据如下表所示。

时间 $/\mathit{min}$	0	1	2	3	4	5	6
温度 ${/}^{°}\text{C}$	94	95	96	97	98	98	98

由实验数据可知，当地水的沸点是　　 ${}^{°}\text{C}$．水沸腾时，气泡上升过程中，其体积　　（填“增大”或“减小“ $)$。水的比热容 $c=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$若烧杯中水的质量为 $0.5\mathit{kg}$，水沸腾前 $1\mathit{min}$内吸收的热量为　　 $J$。

某实验小组的同学用铅笔芯探究导体的电阻与长度的关系，如图所示是该实验的电路图。

（1）闭合开关，向右移动铅笔芯上的滑片 $P_1$，电路中的电流　　（选填“变大”“变小、”或“不变” $)$。

（2）如果滑片 $P_1$滑动到铅笔芯最右端时，电压表示数很小，应该将滑动变阻器的滑片 $P_2$向　　移动。

（3）移动铅笔芯上面的滑片 $P_1$，记录铅笔芯 $A{P}_1$之间的距离和电压表的示数，数据如下：

$A{P}_1/\mathit{mm}$	0	30.0	60.0	90.0	120.0	150.0	180.0
$U/V$	0	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4

通过数据反映出的规律和　　可以推出导体的电阻与导体的长度成　　比的结论。若图示位置时电压表示数为 $0.9V$，滑片 $P_2$向右移动一段距离，电压表示数变为 $1.2V$，滑片 $P_2$再向右移动一段相同的距离，电压表示数为　　 $V$。

某实验小组的同学用铅笔芯探究导体的电阻与长度的关系，如图所示是该实验的电路图。

（1）闭合开关，向右移动铅笔芯上的滑片 $P_1$，电路中的电流　　（选填“变大”“变小、”或“不变” $)$。

（2）如果滑片 $P_1$滑动到铅笔芯最右端时，电压表示数很小，应该将滑动变阻器的滑片 $P_2$向　　移动。

（3）移动铅笔芯上面的滑片 $P_1$，记录铅笔芯 $A{P}_1$之间的距离和电压表的示数，数据如下：

$A{P}_1/\mathit{mm}$	0	30.0	60.0	90.0	120.0	150.0	180.0
$U/V$	0	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4

通过数据反映出的规律和　　可以推出导体的电阻与导体的长度成　　比的结论。若图示位置时电压表示数为 $0.9V$，滑片 $P_2$向右移动一段距离，电压表示数变为 $1.2V$，滑片 $P_2$再向右移动一段相同的距离，电压表示数为　　 $V$。

某实验小组的同学用铅笔芯探究导体的电阻与长度的关系，如图所示是该实验的电路图。

（1）闭合开关，向右移动铅笔芯上的滑片 $P_1$，电路中的电流　　（选填“变大”“变小、”或“不变” $)$。

（2）如果滑片 $P_1$滑动到铅笔芯最右端时，电压表示数很小，应该将滑动变阻器的滑片 $P_2$向　　移动。

（3）移动铅笔芯上面的滑片 $P_1$，记录铅笔芯 $A{P}_1$之间的距离和电压表的示数，数据如下：

$A{P}_1/\mathit{mm}$	0	30.0	60.0	90.0	120.0	150.0	180.0
$U/V$	0	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4

通过数据反映出的规律和　　可以推出导体的电阻与导体的长度成　　比的结论。若图示位置时电压表示数为 $0.9V$，滑片 $P_2$向右移动一段距离，电压表示数变为 $1.2V$，滑片 $P_2$再向右移动一段相同的距离，电压表示数为　　 $V$。

某兴趣小组在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为 $6V$，小灯泡上标有“ $3.8V$”的字样。

（1）根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接完整；

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到　　端（选填“ $A$”或“ $B$” $)$；

（3）闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，根据这些现象，判断电路中出现的故障是小灯泡　　（选填“短路”或“断路” $)$；

（4）当小灯泡正常发光时，如图丙所示电流表示数为　　 $A$，小灯泡的额定电功率是　　 $W$。

如图所示的电路中，电阻 $R_1=36\Omega$，闭合开关 $S$后，移动滑动变阻器 $R_2$的滑片处于某一位置时，电压表的示数为 $6V$，电流表的示数为 $0.5A$．求：

（1）此时滑动变阻器 $R_2$接入电路的阻值；

（2）此时滑动变阻器 $R_2$消耗的电功率；

（3）电源电压。

暑假假期，小东全家驾车从乌鲁木齐到喀纳斯游玩，出发前，爱学习的小东收集了相关数据，整理成下表，请你根据表中数据完成相关计算。

轿车质量 $\left(\mathit{kg}\right)$	1500
车轮与地面接触总面积 $\left(m^2\right)$	0.15
乌鲁木齐到喀纳斯距离 $\left(\mathit{km}\right)$	720
预设行车速度 $(\mathit{km}/h)$	90
匀速行驶时受到的阻力 $\left(N\right)$	2000

（1）轿车静止时对水平地面的压强 $(g$取 $10N/\mathit{kg})$；

（2）若轿车匀速行驶，求驶完全程牵引力所做的功；

在做“探究电流与电压的关系”的实物时，准备了以下器材：干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻 $(R=5\Omega )$、开关、导线若干。

电压 $U/\left(V\right)$	1	1.5	2	2.5
电流 $I$（A）	0.2	0.3	0.4

（1）连接电路时开关必须处于　　（填“断开”或“闭合” $)$状态，将滑动变阻器的滑片 $P$移到　　（填“ $A$”或“ $B$” $)$端。

（2）闭合开关，发现电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压，则电路出现的故障可能是　　。

（3）排除故障后，在实验的过程中，移动滑片 $P$，读取了多组电压值和电流值，其中一组数据中的电流值，如图2所示为　　 $A$，分析实验数据得出的结论是：当电阻一定时　　。

在测量标有电压为 $2.5V$的小灯泡电阻的实验中，第一次测量时的电压等于 $2.5V$，小灯泡正常发光，以后调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐次下降，使灯丝温度不断降低，灯泡变暗直至完全不发光，测量数据如表所示。

数据序号	1	2	3	4	5	6	7
电压 $U/V$	2.5	2.1	1.7	1.3	0.9	0.5	0.1
电流 $I/A$	0.28	0.26	0.24	0.21	0.19	0.16	0.05

（1）根据题目要求，请用笔画代替导线将电压表接入电路中。

（2）从数据可以看出，实验中滑动变阻器的滑片逐渐向　　（选填“ $a$”或“ $b$” $)$端滑动。

（3）小灯泡正常发光时电阻为　　 $\Omega$，小灯泡不接入电路时，其电阻最接近　　 $\Omega$。

（4）对比不同电压下的小灯泡电阻值，我们得出结论：随着小灯泡灯丝温度不断降低，小灯泡的电阻逐渐　　。