初中物理实验题

在探究电功率跟电流、电压的关系实验中，小丽同学设计了如图所示的电路。

（1）此电路是用来探究电功率跟        的关系的；小丽是通过观察                  来判断灯的功率大小，并通过比较两块电压表的示数，得出实验结论。
（2）请你帮助小丽重新设计一个电路来探究电功率跟另一因素的关系：应该添加的器材       ；简述你所设计的电路的连接情况：       。

在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小明选取了一个标有“2.5V ”的小灯泡和必要的实验器材，连接的实物电路如甲图所示：

（1）闭合开关前，老师发现甲图中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将实物电路连接正确(只改动一根导线)；
（2）闭合开关 S后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则故障原因可能是       ；
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如乙图所示为             A，则小灯泡的额定功率为                   W。

小明要分别测量如图甲所示的三个定值电阻和规格为“3.8V”小灯泡的阻值，电源电压均为4.5N．

（1）请参照测定值电阻阻值的电路图原理（图乙），用笔画线代替导线，在图丙中连接测量小灯泡电阻的实物电路．
（2）正确连接电路后，则测量过程汇总，灯丝熔断，此时电流表     示数，电压表     示数．（均填“有”或“无”）．
（3）小明根据实验数据分布作出了a、b、c、d四条I﹣U图象，如图丁所示．
①表示5Ω电阻I﹣U图象的是     ，表示10Ω电阻I﹣U图象的是     （选填字母序号）；
②表示小灯泡灯丝电阻的I﹣U图象的是     （选填字母序号），你判断的依据是     ．
（4）观察、比较图甲汇总三个定值电阻上标注的物理量参数，说出标注电流随标称电阻的变化关系．

为安全起见，妈妈为小明买了一块浮板辅助练习游泳。妈妈认为浮板能漂在水面上是因为它轻，小明认为妈妈的说法不对，科学的说法是因为浮板的密度比水的密度小。为验证自己的说法，小明设计了如下实验：
（1）找一根轻质均匀木棍、细绳（质量忽略不计）和一块标有“净重115g”字样的新肥皂，用如图所示的方法进行测量。测量时，使木棍在____位置平衡，记下A、B的位置，用刻度尺测出OA=10cm，OB-40cm，则浮板的质量为       kg。

（2）把浮板压入装满水的桶中刚好浸没，用塑料袋（质量忽略不计）收集溢出的水，用（1）所述方法测得溢出水的质量为4. 6 kg，则浮板的体积为      m³，密度为        kg/m³；用刻度尺测肥皂的长、宽、厚，算出肥皂的密度为1.33×l0³kg／m³。浮板在水中漂浮而肥皂在水中下沉，说明小明的说法是正确的。小明用此浮板游泳时浮板受到的最大浮力为______N。
（3）根据这个实验结果，妈妈说原来用密度比水小的材料制成的物体才能漂浮在水上，这种说法____（选填“正确”或“不正确”）。请举例说明                               .

小明猜想电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关。为了探究“电流通过导体产生的热量与电流是否有关”，所用的器材有：稳压电源、电流表、滑动变阻器、开关、停表各一个；绝热的塑料盒一个，盒内密封着空气，盒内的电阻丝的阻值是10Ω，插在盒中的温度计量程是0～100℃；导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整。

（2）记录实验数据的表格如下表。

实验次数	通电时间 t/s	电阻 R/Ω	电流 I/A	盒内空气的 初温t0/℃	盒内空气的 末温t/℃	盒内空气升高的温度△t/℃	热量Q
1	20	10	0.2	20	32	12	小
2	0.3	20	47	27	中
3	0.4	20	69	49	大

①分析表中的数据，得到的探究结论是：                                       。
②从表格中提取的能得出该结论的信息是：                                     。
（3）实验结束后，小明为了缩短实验时间，对原实验方案稍加改动：实验器材不变，通电时间和电流的预设值不变，在每完成一次实验（收集一组数据）后，不断开开关，也不打开通气孔，直接把前一次实验的末温作为下一次实验的初温，再移动滑动变阻器滑片，使电流达到预设值时开始计时，20s后记录末温……
指出改动后方案的两点不足（可以结合原方案的实验数据）；
①                                                            。
②                                                            。

实验小组要得到R_x的值，但是手边只有两个开关，一个未知电压的电源，一个阻值为10欧的定值电阻R₀和一只电流表及导线若干，他们设计了如图所示电路。

（1）根据电路图进行连接时，开关应处于    状态。
（2）当S₁闭合、S₂断开时，电流表示数为0.2A。
（3）当开关S₁、S₂都闭合时，电流表指针超过了0.6A的量程，改接大量程后，电流表指针恰与第（2）步读数时指针所指的位置相同。此时电流表示数为   A.
（4）若电源电压不变，根据上述数据计算出R_x=      Ω.
（5）张国提出将电路中R换成一个0-10Ω的变阻器，电路设计如图所示的情况时，也可以测出Rx的值，此时，若S₁、S₂都闭合，变阻器滑片置于b端时，会发生     的结果。

(8分)如图是小刚做“估测大气压的值”的实验示意图。

（1）请将下列实验步骤补充完整．

A．把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内的空气．然后，用橡皮帽封位注射器的小孔。

B．用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒．当注射器中的活塞时，记下弹簧测力计的示数，即等于大气对活塞的压力F。

C．用刻度尺测出注射器的，记为L，读出注射器的容积V，则活塞的面积S=。

D．最后计算出此时大气压的数值p=（写出表达式）。

（2）B中测量大气对活塞的压力F应用的是        的原理。
（3）实验A过程中，小王发现注射器顶端装针头处，空气无法排尽。这将使得测量结果比当天气压        。小王联想到去医院打针的情景，采取了简单的办法将注射器内空气排尽。请问他的方法      。
（4）小吴一组实验多次后发现测量结果总比当天气压大的多，通过对比其他器材，经过思考后发现原因可能是      。

小明用如图甲所示的装置，探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。实验时，小明将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，并使木块做匀速直线运动。这样做的目的是使拉力与摩擦力               。改变放在木块上的砝码，从而改变木块与长木板之间的压力；把棉布、毛巾等铺在长木板上，从而改变接触面的粗糙程度。

（1）观察三个实验，比较甲图和     图所示实验，说明滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关。
（2）观察三个实验，比较甲图和丙图所示实验，说明了滑动摩擦力的大小与        有关。
（3）小明在进行乙图中实验时，改变放在木块上的砝码，通过多次实验得到滑动摩擦力F_摩与作用在物体表面的压力F_压的关系图线如丁图所示，由图可知：F_摩＝      F_压。乙图中当木块与砝码对地面的压力变为12N时，木块在长木板上匀速滑动时受到的拉力为       N，如果此时弹簧测力计拉着木块和砝码水平向右一起做加速运动，木块所受的滑动摩擦力为       N，此时砝码受       （静摩擦力、滑动摩擦力）作用。方向为           。（选填“水平向右”、“水平向左”）。
（4）小明某次拉动木块由静止变为匀速运动时，拉力F随时间t的变化关系如图戊所示（其中0～3s木块处于静止状态）。分析图像可知：要使木块由静止到开始运动，至少要用       N的水平拉力；若木块所受的拉力F=4N，则木块所处的状态是        。

A．静止

B．匀速直线运动

C．静止或匀速直线运动

D．条件不足，无法判断

问题解决——测量电阻：
小雨想要知道未知电阻Rx的阻值，现有—个电压恒定的电源（电压值未知）、—个单刀双掷开关、一个量程较小的电流表、两个阻值分别为R₁和R₂的定值电阻与若干导线，其中R₁和R₂的阻值都较小，均不能单独与电流表串联接在电源两端，否则会损坏电流表。
（1）请在方框内画出实验电路圈（电路连接好后实验中不能拆卸），并完成测量步骤：
①按照电路图连接实物电路；

②………… ……………………
………………………………
（2）推导出测量电阻R_x的数学表达式。

演绎式探究—探究宇宙中的双星问题：
（l）宇宙中任何两个物体之间都存在万有引力，万有引力的大小，其中k为常量，m₁、m₂分别为两个物体的质量，r为两个物体问的距离。物体做圆周运动的快慢可以用它与圆心连线扫过角度的快慢来描述，用角速度ω来表示。
做匀速圆周运动的物体，运动—周所用的时问叫做周期，用T表示。T与ω的关系为：。物体做匀速圆周运动需要受到指向圆心的力叫做向心力。质量为m的物体以角速度ω做半径为r的匀速圆周运动，向心力的大小F_心=mω²r，则在m与ω一定时，F_心与r的关系可用图甲中的图线      表示。
（2）被相互引力系在一起、互相绕转的两颗星叫物理双星，双星是绕公共圆心转动的一对恒星，各自需要的向心力由彼此的万有引力相互提供，转动的周期和角速度都相同。如图乙所示，质量为m₁、m₂的双星，运动半径分别为r₁、r₂，它们之问的距离L=r_l+r₂。
请推理证明：周期

归纳式探究—．研究电磁感应现象中的感应电流：
磁场的强弱用磁感应强度描述，用符号B表示，单位是特斯拉，符号是T。强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场。
如图甲所示，电阻R₁与圆形金属线圈R₂连接成闭合回路，R₁和R₂的阻值均为R₀，导线的电阻不计，

在线圈中半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示，图线与横、纵坐标的截距分别为t₀和B_0。则0至t₁时间内通过R₁的电流I与阻值R₀、匀强磁场的半径r、磁感应强度B₀和时间t₀的关系数据如下表：

次数	R0/Ω	r/m	B0/T	T0/s	I/A
1	10	0.1	1.0	0.1	5π×l0^-2
2	20	0.1	1.0	0.1	2.5π×l0^-2
3	20	0.2	1.0	0.1	10π×l0^-2
4	10	0.1	0.3	0.1	1.5π×l0^-2
5	20	0.1	0.1	0.05	0.5π×l0^-2

 
（1）I=      k，其中k=          （填上数值和单位）
（2）上述装置中，改变R₀的大小，其他条件保持不变，则0至t₁时间内通过R₁的电流I与R₀的关系可以用图象中的图线     表示。

在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中，小明选择了5Ω、10Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验，电路图如图甲所示．

（1）请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成，且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大．（导线不能交叉）
（2）连接电路时，开关应处于    （选填“断开”或“闭合”）状态．
（3）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压．造成这一现象的原因可能是      （填字母）．

A．电阻断路

B．电流表坏了

C．滑动变阻器短路

D．电阻短路

（4）排除电路故障进行实验．为达到实验目的，滑动变阻器除了起到保护电路的作用外，还起到          的作用．实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，应把变阻器滑片向   （填“左”或“右”）滑动，同时眼睛盯住           才可能达到这个目的．
（5）根据实验数据，作出I﹣R图象如图丙所示．根据实验目的分析图象可得出结论：导体两端         

如图所示，电源电压为6V，图甲为伏安法测电阻的电路图；图乙为连接不完整的实物图。

（1）对照电路图甲，用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来。
（2）如果实验操作中出现：电流表有示数，电压表示数为0的现象，其故障可能是（ ）

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，若将滑片P向左移动时，电压表示数____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）实验过程中，电流表和电压表的示数如图所示，此时测得的Rx=____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____。

探究杠杆的平衡条件
【提出问题】如图所示，是一种常见的杆秤．此时处于水平位置平衡．

发现一：小明在左侧挂钩上增加物体，可观察到提纽左侧下沉．他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上的     来实现；
发现二；接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡。说明通过改变        的长短也可以改变杠杆的平衡．
那么，杠杆在满足什么条件时才平衡呢?
【制定计划与设计实验】
实验前，轻质杠杆处于如图所示的状态，使用时，首先应将杠杆的平衡螺母向     （选填“左”或“右”）调节，使杠杆处于水平位置平衡，这样做的好处是          

【实验结论】
如图所示，他们进行了三次实验，对实验数据进行分析，得出杠杆的平衡条件是              ，

【拓展应用】如图所示，是用手托起重物的示意图，图中前臂可以看作是一个        杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），此杠杆的支点是图中的      点，假如托起6N的重物，请你根据图21所示，估算出手臂要用的动力大约是      N

为了测量某种不吸水的软塑泥的密度，刘强同学设计了如图实验步骤：
甲：将适量的水装入量杯，水面处刻度值为V₁；
乙：将塑料软泥捏成小碗形状，小碗漂浮在量杯中的水面上，水面处刻度值为V₂；
丙：将塑料软泥捏成实心团，放入量杯中的水里，泥团漂浮在水面上，用细钢针轻压泥团，使泥团完全浸没水中，水面处刻度值为V₃；
丁：将泥团取出，吸干表面水滴，用细线系着泥团称重，测力计示数为F．

（1）请给步骤丙这种方法取一个名字      ；
（2）选取甲、乙、丙三步法测塑泥密度，用V₁、V₂、V₃、ρ_水表示ρ_泥= ；
（3）选取甲、乙、丙三步法测塑泥密度，用V₁、V₃、F、g表示ρ_泥= ．