初中物理能量实验题

小明针对同学中存在的有关斜面问题的一些疑惑，进行了探究。如图所示，将长度为lm的长木板的一端垫高，构成长度一定高度可调的斜面。用沿斜面向上的拉力F使重为10N的滑块沿斜面向上匀速运动。完成斜面机械效率测量。
（1）下表中呈现的是部分实验数据，请把表格补充完整。
 
（2）疑惑一：“斜面的机械效率越高，越省力吗? ”
请根据表中的实验数据，写出正确的结论：斜面的机械效率越高，   ▲    。
（3）疑惑二：“斜面倾斜程度越大，机械效率越高吗? ”
请根据表中的实验数据，写出正确的结论：斜面倾斜程度越大，机械效率 ▲  。
（4）疑惑三：“滑块受到的摩擦力是一个‘不可直接测量’的量，能通过‘可测量’量求出摩擦力吗?”
请根据已有的知识推导：重为G的滑块，在沿斜面向上的拉力F作用下，沿斜面匀速向上移动时，滑块受到的摩擦力f的数学表达式：f＝        ▲       。
（斜面的长L和斜面的高h均为“可测量”量）

为探究“动能的大小与物体的质量和速度有关”小明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：
⑴A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       越多，从而判断小车的动能越            （大／小）；若水平面绝对光滑，本实验将       （能／不能）达到探究目的，
⑵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                       . 

右图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。    

（1）实验时要竖直向上      拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为        N，若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动        cm,该滑轮组的机械效为             。
（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将          。（选填：“增大”、“减小”或“不变”）

试设计一个电路，要求灯泡L₁与L₂并联，开关控制整个电路， 在矩形框内画出电路图。并用铅笔画线表示导线，将图的元件连接起来。

现在许多楼道灯的亮和灭是由光控开关和声控开关自动控制的。白天，即使楼道有声音，灯也不亮。天黑后，哪一层楼道有声音，哪一层楼道的灯就会自动亮起来。若用S_光表示光控开关，用S_声表示声控开关，请你在右图中将这种楼道灯自动控制电路图画完整。（只画两层楼道的灯，在符合设计要求的条件下，要求开关数量最少）

如图所示，用酒精灯加热试管中的水。当水沸腾后，塞子被试管内的水蒸气推出，水蒸气的________能转化为塞子的________能。甲乙图中汽油机________（填“甲”或“乙”）的工作过程与图所示的能量转化一致。

请用笔画线代替导线，使灯L₁、L₂并联，开关S同时控制两盏灯，并在右边的方框中画出对应的电路图。

根据给定的器材，设计实验测定未知电阻R_X的电阻值。（共4分）
器材：电压未知的稳压电源一台；已知电阻值的
电阻R₀一个；符合要求的电流表一块；单刀单掷
开关两个；待测电阻R_X以及导线若干。
要求：实验过程中不得拆改电路；

⑴请在右侧方框内画出电路图；⑵简述实验步骤；
①按照电路图连接电路；并检查无错误、无故障；
②_____________________________________________________；
③________________________________________         ___；
⑶测量计算式R_X＝______________。

为了比较水和沙子吸热本领的大小，小文做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表：

（1）在此实验中用          表示水和沙子吸热的多少；
（2）分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热量     沙子吸收的热量（选填“大于”或“小于”）；
（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，      升高的温度更高（选填“水”或“沙子”）。

	质量/g	升温10℃所需时间/s	升温20℃所需时间/s	升温30℃所需时间/s
沙子	30	64	89	124
水	30	96	163	220

 

在 “探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下：

实验 序号	钩码 重/N	动滑轮 重/N	拉力/N	钩码上升的高度/m	测力计移动 的距离/m	有用功/J	总功 /J	机械效率 /%
①	4	0.5	2.3	0.2	0.4	0.8	0.92	87.0
②	4	0.9	2.5	0.2	0.4	0.8	1.0	80.0
③	6	0.5	3.3	0.2	0.4

 
（1）补上表格中第3次的数据．
（2）通过比较序号_________两次实验数据，可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重________（有关/无关）．
（3）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比较序号____________两次实验数据，可知他的观点是_________的（正确/错误）．

实验桌上有如下器材：电源一台；调好的电流表、电压表各一块、开关一个、电阻箱一个、阻值为10Ω的定值电阻R₂和导线若干。请你利用上述器材设计一个实验探究“R₁与R₂串联的总电阻（即等效电阻）R与电阻R₁的关系”。画出实验电路图，写出主要实验操作步骤并设计实验数据记录表格。

小林利用定值电阻R进行实验，记录的实验数据如下表所示。表中I为通过电阻R的电流，P为电阻R的电功率。请根据表中数据归纳电功率P与电流I的关系：
在           的条件下，P =              。

I/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7
P/W	1.2	2.7	4.8	7.5	10.8	14.7

 

为了测出小灯泡灯丝的电阻，实验小组的同学们选用了电流表、电压表、电池组、滑动变阻器、开关、导线等器材，请你帮他完成：

(1)在右边方框内画出实验电路图；
(2) 闭合开关前一个同学将滑动变阻器的滑片调动了一下，你知道他在做什么吗？　　　　　　　，这样做的原因是　　　　　　　　　　。
(3)小明同学已将前两次实验的数据记入了表中，第3实验的电表指示如图（甲）所示，请将读数填入表中，并完成表中的有关计算。
(4)从记录表中看出，三次实验计算所得的电阻值不完全相同，其原因是　　　　               　　。

(5)若实验中，其实验方案与操作过程均正确，两表的示数如图（乙）所示，你认为这个实验的不妥之处是：　　　　　　，你这样做的理由是　　　　　　　　　　　　。

 在“测定小灯泡额定功率”的实验中，小超同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为6V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和一个标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器，设计了如图甲所示的电路。
（1）如果小灯泡的额定功率小于2W，电流表的量程选＿＿＿＿A为宜。
（2）请用铅笔画线代替导线，按照如图甲所示的电路图，将图乙的实物电路连接完整（连线不得交叉）。
（3）在实验中，若电压表示数为2V，则灯泡的实际功率＿＿＿＿额定功率（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数增大，则变阻器接入电路的接线柱应是D和＿＿＿＿。当电压表的示数为＿＿＿＿V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.4A，则灯泡的额定功率为＿＿＿＿＿W。

(5分)下图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。

实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下：

实验 次数	斜面的 倾斜程度	物块重量 G/N	斜面高度 h/m	沿斜面拉力 F/N	斜面长 s/m	机械效率
1	较缓	10	0.1	5.0	1
2	较陡	10	0.3	6.7	1	45％
3	最陡	10	0.5	8.4	1	60％

⑴小明探究的是斜面的机械效率跟      的关系。在第1次实验中，斜面的机械效率为      ，物块和斜面的内能增加了约      J。
⑵分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越      。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持      不变。