初中物理能量实验题

小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻R₀测量电阻R_X的阻值。他选择了满足实验要求的电源、电流表，并连接了实验电路，如图所示。小明的实验步骤没有写完整，请你帮助他完成实验步骤，并写出电阻R_X的表达式。

（1）闭合开关S₁，断开S₂，读出电流表的示数为I₁；
（2）____        ______，读出电流表的示数为I₂；
请用测量量I₁、I₂和已知量R₀表示R_X，R_X =           。

为了研究串联电路的电压问题，小青设计了如图所示的实验电路，其中R₁是电阻箱，R₂是定值电阻，电流表测量的是串联电路中的电流I，电压表测量的是A、B两点间的电压U。小芳通过实验记录的数据如下表所示。

U1 /V	1	2	3	4	5	6
U/V	10	10	10	10	10	10
R2／Ω	10	10	10	10	10	10
I/A	0.9	0.8	0.7	0.6	0.5	0.4
U2/V	9	8	7	6	5	4

请根据表中实验数据，归纳出电阻R₂两端电压U₂跟电压U₁的关系：              。

定值电阻R消耗的电功率P随通过R的电流I变化的图像如图所示。请根据图像判断：当通过R的电流I为0.1A时，电阻R消耗的电功率P为          。

为了探究“电流产生的热量与电阻大小的关系”，大伟小组采用了如图所示的实验装置，其中R₁<R₂。

（1）实验中R₁、R₂采用     （填“串联”或“并联”）的连接方法使通过它们的电流相等。
（2）在通电时间相同时，两玻璃管内煤油上升较高的是      （填“甲”或“乙”）瓶。由此可知，在通电时间相同，电流一定的情况下，电阻越大，电流产生的热量越     。（填“多”或“少”）

测量小灯泡灯丝的电阻（小灯泡的实际电压未超过3V）
（1）请用铅笔画线代替导线，连接图甲中的实验电路。要求：滑片P向左移动时，接入电路中的电阻值变小。

（2）电路连好后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于    端（填“A”或“B”）。
 
（3）图乙中，电压表的示数是       V，根据电流表的示数，计算这种情况下灯丝的电阻是_______Ω。

根据“用电流表、电压表测电阻”的实验，完成下列要求。
（1）          根据图（a）所示电路，闭合电键前应该将变阻器的滑片p移至最________端（选填“左”、“右”）。

图12

（2）实验所用滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样，电源电压为6伏且不变，所有元件均完好。闭合电键，在移动滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.2安—0.58安，根据这一信息，可以测出的电阻值分别为________欧和________欧。

（3）移动变阻器滑片p至某一位置时，电压表、电流表的示数分别如图（b）、（c）所示，则待测电阻的阻值为_________欧。
（4）根据以上测得的数据，接下来要做的一项工作是：______________________________。

在“探究电流与电压关系”的实验中，连接电路时电流表应________电路中，在检查电路是否正确连接时电键应处于________状态，实验时除了要测出电流外，还应观察和记录________表的示数，实验中通过改变________的方法，获得多组实验数据，进而分析归纳结论。

如图中还有一根导线尚未连接，请用笔线代替导线补上，补上后使L₁、L₂并联在电路中_________（用2B铅笔在答题纸上画出），根据你的接线，电流表A测量的是_________的电流（选填“L₁”、“L₂”或“干路”）。如图1A所示仪器的名称叫_____，物体的质量为____克。

探究电流与电压、电阻的关系。
提出问题：通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？
猜   想 ：①导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比。
②导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。
③导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
实验器材： 电源（电压恒为4.5 V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω），两只滑动变阻器（20 Ω 2 A、50 Ω 1 A），导线若干。

实验过程：
（1）根据图所示实物图在虚线框内画出电路图。
（2）小明按图正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程。小明操作中的错误是                                                。
（3）小明改正错误后继续实验，通过改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想         是正确的。


（4）小红在探究猜想③时，先将5 Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使与电阻并联的电压表的示数为1.5 V，并记下电流值；再分别改接10 Ω、15 Ω的电阻，重复上述实验，得到了表二中的实验数据。分析数据得出，猜想③是正确的。实验中，小红多次移动变阻器滑片的目的是                                          。
（5）小华在探究猜想③时，重新设计了电路，保持电压表的示数为3 V，得到了与表二相同的数据，也完成了实验探究。小华与小红的实验相比不同之处是：                    
                             。
知识拓展：
（1）小明实验时选择的是       Ω电阻。
（2）小红实验时选择的变阻器规格是               。

用实验室提供的常用器材（电源是一节干电池）测电阻时，小明与另外三位同学各自设计了下列甲、乙、丙、丁四个电路图．

（1）小明连接好电路后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，测得数据如下：

电压表示数U/V	0．6	0．8	1．0	1．2	1．4
电流表示数I/A	0．18	0．24	0．30	0．36	0．42

请你通过分析表格中的实验数据，推断小明在实验中所用的电路图是      图。
（2）另外三位同学连接好电路后，闭合开关S，移动变阻器的滑片P时，分别出现了下列三种异常现象：（A）电流表示数有变化，电压表示数几乎为零
（B）电流表示数几乎为零，电压表示数基本不变 （C）电流表烧坏
请你判断：按     图连接的电路出现现象(A）；按     图连接的电路出现现象(B)；按       图连接的电路出现现象(C)．
（3）请你根据上表中的数据，在下图中画出I-U图线．分析图线你能得出的是：                      ．

在探究影响导体电阻大小的因素时，小兵、小红两位同学作出了如下猜想：
①导体的电阻与导体的长度有关     ②导体的电阻与导体的横截面积有关
③导体的电阻与导体的材料有关
实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如下表

编号	材料	长度/m	横截面积/mm^2
A	镍铬合金	0.5	0.5
B	镍铬合金	1.0	0.5
C	镍铬合金	0.5	1.0
D	锰铜合金	0.5	0.5

为了验证上述猜想，他们设计了如下图所示的实验电路。
（1）为了验证上述猜想①，应该选用编号为______两根电阻丝进行实验；如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想_______（填序号）；如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想_____（填序号）。分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：长度和横截面积相同时， ________   ___。
（2）有同学认为：可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况。老师指出：此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化________（选填“明显”或“不明显”）。
（3）在最近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样就________了输电线的电阻（选填“增大”或“减小”）。 

小明猜想：动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关．因此．他设计了如下两种实验方案：
A．让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑．与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图甲所示)
B．让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰．比较木块在水平面上移动的距离(如图乙所示)．上述两种实验方案中：
（1）A方案是为了探究动能大小与        关系，若木块被撞后移动的距离越远．说明小车对木块的推力           越多，小车撞击木块时的动能               ．
（2）小明想用B方案探究动能大小与质量的关系．该方案是否合理?    ．理由是                                      ．

小红学习了变阻器后，对电阻箱有了一定认识．准备利用如图所示的电路和电阻箱R₀(电路符号为        )测量未知阻值的电阻R_X 的阻值大小．

(1)小红应先将_____________(填“电阻箱”或“未知电阻”)连入电路中的M、N间进行实验．
(2)小红正确实验后，电阻箱的示数如图所示，则R_X=________
(3)小红采用的研究方法是_____________
(4)小雅用小红的方法进行同样的实验时，没有使用小灯泡而直接测量．请对小雅实验的可行性 作出合理的评价____________________________．
(5)小聪认为实验时需要多次连接电路比较繁，只要添加一个开关和几根导线连接一次电路便能完成实验．请根据小聪的设想，设计一个合理的电路，在方框内画出电路图．

同学们在探究“并联电路中干路电流与支路电流有什么关系”时，
小岩所在小组的同学选了两个完全相同的小灯泡，按如图所示的电路做了
两次实验，记录的数据如表一所示．

(表一)	A点的电流IA／A	B点的电流IB／A	C点的电流IC／A
第一次测量	0.28	0.28	0.56
第二次测量	0.26	0.26	0.52

在对数据进行分析和论证时．小岩认为该实验应有如下结论：①并联电路中各支路电流都相等；②干路电流与支路电流的关系为I_干路=nI_支路．(n为支路条数)
本组其他同学对小岩得出的结论有异议，于是他们在小岩实验的基础上进行了适当改进，重新实验两次，得到的数据如表二所示．

(表二)	A点的电流IA／A	B点的电流IB／A	C点的电流IC／A
第一次测量	0.22	0.26	0.48
第二次测量	0.18	0.22	0.40

你认为小岩的实验有何不妥？__________________________________同组其他同学对小岩实验的改进是________________________．由此得出的并联电路中电流的特点是_______________________________________,用表达式表示为_________．

如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验，其中铜球和钢球体积相等．

⑴实验中通过观察            知道动能的大小．
⑵实验中为使钢球和铜球滚到水平面速度相同． 采用的方法是__________．  
⑶通过图甲和图乙的实验比较，探究的是动能和                因素的关系，其结论是
                           ．