初中物理能量实验题

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）

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。

小明在进行“测量小灯泡的功率”的实验时，实验台上提供的器材有：6V蓄电池、电流表(0—0.6A，0－3A)、电压表(0－3V，0－15V)、滑动变阻器(50Ω  1.5A)、额定电压为2.5V的小电灯(正常发光时的电阻约为7Ω)、开关各一个，导线若干．
(1)小明在实验中电流表应该选择______的量程，电压表应该选择_______的量程，实验中，滑动变阻器的作用是                       ；
(2)若闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为6V，产生此故障的原因可能是下列情况中的_______和______(填写序号)
A．小电灯短路  B．小电灯的灯丝断了  C．小电灯的灯座接触不良
D．电压表的正、负接线柱反接       E．变阻器滑片接触不良
(3)排除故障后，调节滑动变阻器测得如表中所示的三组数据，则小灯泡的额定功率为_______W

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。

实验次数	1	2	3	4
斜面高度h/m	0.15	0.2	0.25	0.3
拉力F/N	2.7	3.2	3.6	4.1
机械效率η	0.56	0.63	0.69

（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）

为了比较水和沙子容热本领的大小，小明做了图示的实验：在2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：

（１）在此实验中，用加热时间的长短来表示物质　　          ．
（２）分析下表中的实验数据可知；质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量　      　(大于／小于)沙子吸收的热量．
（３）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，　  　 (沙子／水)升高的温度更高．
（４）实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与(3)结论不符，你认为可能的原因是：　　　  　 ．

小红同学在探究并联电路的电流关系时，连接的实验电路如图所示。

⑴请你说明在开关S闭合后观察到的现象                          。
⑵请你改动图中一根导线的连接位置，闭合开关S后，使两灯都发光，且电流表都有正常示数。（在需要改动的导线上画“×”，并画出改动后的连线）
⑶电路改动后再闭合开关S，小红同学根据电流表A₁和A₂的示数可以得到的实验结论是_______。
⑷小伟同学帮助小红同学在电路中又添加了一块电流表，他们利用再次改动后的电路进行实验，得到的实验结论是：在并联电路中，干路电流等于支路电流之和，且支路电流相等。你认为他们的实验是否还有值得改进之处？如果有，应该如何改进___________。

小桦按图所示的电路探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”。在此实验过程中，她保持电源电压不变，通过调节电阻箱先后6次改变A、B间的电阻值，测得相应的电流值如表1所示。 

（1）小桦分析表1中数据发现总结不出电流跟电阻的定量关系，你认为其原因是：                            ；
（2）小桦认真思考后发现了自己在实验过程中的错误，并采取了正确的实验操作。你认为小桦每次改变电阻后应该采取的正确操作是：                            。
（3）正确操作实验后，小桦将得到的实验数据记录在表2中，请分析表2中的数据，你能得出什么探究结论？
                                                           。
表2

电流I/A	1.20	0.60	0.40	0.30	0.24	0.20
电阻R/Ω	5	10	15	20	25	30

 

在做“测量小灯泡的额定功率”实验时，⑴已知小灯泡的额定电压为3.8V,额定功率小于2W，实物图如图所示，请你在实物图上用笔画线代导线替他连接好实物图（要求正确选择电压表和电流表的量程）。

⑵某同学在连接滑动变阻器时，由于接线错误使得滑动变阻器滑片P移动时不能改变小灯泡的
亮暗程度，现就下面两种情况，
请你判断该同学是如何连接的？
第一种情况：小灯泡较亮时。
第二种情况：小灯泡较暗时。
⑶在正确连接电路并移动变阻器使小灯泡正常发光时，电流表示数如图所示，能否知道小灯泡的额定功率是多少。

综合考虑下表中各方面的因素，通过分析回答以下问题：

金属	全球年产量(10^4t)	密度 (10^3kg/m3)	熔点(℃)	导热性能(1表示最强9表示最弱)	导电性能(1表示最强9表示最弱)	市场价格大约(元/吨)
铝	15000	2.7	660	4	4	16000
铜	8000	8.9	1083	2	2	17700
金	2	19.3	1063	3	3	88000000
钢铁	301430	7.9	1540	8	7	2200
铅	300	11.3	327	9	9	4900
镍	800	8.9	1453	7	6	103000
银	8	10.5	961	1	1	1365000

　　
(1)哪两种金属的导电性能好？在你认为导电性能好的金属中，哪种更适宜做导线？为什么？
(2)通过综合分析上表的各项指标，请写出你所发现的一条规律．

在图所示电路图的〇里填上电流表或电压表的符号，使电阻R₁与R₂并联。

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。

图是某同学设计的在导体两端电压U=10V不变的条件下，探究通过导体的电流I跟导体的电阻R关系的实验电路图。根据实验测量的数据，他在坐标系中画出了如图所示的通过导体的电流I与导体电阻倒数的关系图象。

（1）滑动变阻器R'在此实验中除了能起到保证电路安全的作用外，另一主要作用是         。
（2）根据图象可知，在导体两端电压U=10V不变的条件下，通过导体的电流I与导体电阻的倒数成    比，比例系数为       。

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

 

实验桌上有如下器材：满足实验要求的电源一个、电流表一只、单刀单掷开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。请你利用实验桌上的器材，设计一个实验证明：“在并联电路中，通过该支路电阻的电流与该电阻的阻值成反比”。根据上述要求完成下列任务：
（1）在虚线框内画出实验电路图；

（2）写出主要实验步骤;                                                            
（3）设计一个记录实验数据的表格。探究通过电阻的电流与电阻的关系实验数据记录表

如图所示：电源电压为6V，甲图为伏安法测电阻的电路图；乙图为连接不完整的实物图。
      
(1)(2分)对照电路图甲，用笔画线代替导线将乙图中未连接部分连接起来。
(2)(2分)实验操作中有可能出现下列A、B、C、D四种错误，如果出现：电流表示数较大，电压表示数为0的现象。其错误属于（    ）
A．电流表的正负接线柱接反            B．电压表的量程选小了
C．电阻R_x发生了短路                  D．把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
（3）电路连接正确后，闭合开关，将滑片P向右移动时，电压表示数      (填“变大”、“变小”或“不变”)。
（4）实验过程中，某次电流表和电压表的示数如图9丙所示，此时测得的R_x=_____        Ω。
（5）此实验要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，其目的是                   。