初中物理实验题

有一阻值恒定的电阻元件，额定功率P_额=6W，额定电压在10V～19V之间．若要正确使用该元件，应先知道其额定电压．实验室里有如下器材：一个蓄电池（电压约为6V）、一个电流表（量程：0～0.6A和0～3A）、一个定值电阻R₀=10Ω，两个单刀开关、导线若干．请你用上述器材测出该元件的额定电压．
（1）猜想与假设：根据欧姆定律I=U/R，电功率P=UI，只要我们测出元件电阻的阻值，进而就可计算出其额定电压．
（2）设计实验：
a．该元件的额定电流不超过　 　A．为提高测量的精确度，电流表应选量程　   　A．
b．根据实验器材请把你设计的电路图画在方框中．
（3）进行实验：请按照你设计的电路图补全以下实验步骤，并写出测量的物理量及其对应的符号．
a．连接电路；b．　                     　；c．　                             　；d．断开开关，整理器材．
（4）用测量的物理量和已知物理量的符号表示出额定电压：U_额=　               　．

某中学物理课外兴趣小组的同学想探究影响导体电阻大小的因素，猜想导体电阻的大小可能与导体的长度和横截面积有关，于是他们找来了同种材料制成的各种长度和横截面积的金属丝，丙设计了如图甲所示的电路．

（1）正确连接好电路后，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于　  （选填“a”或“b”端）；
（2）请你根据电路图，用笔划线代替导线，把乙图所示电路中未连接部分连接好（请勿更改现有导线）；
（3）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.0V，此时电流表的示数如图丙所示，其大小
为　  　A，此时金属丝的阻值大小为A，此时金属丝的阻值大小为　　  　Ω（结果保留小数点后两位）；
（4）经过测量他们得到了下表所示的数据

表一
序号 物理量	1	2	3	4
长度L/cm	20.00	40.00	60.00	80.00
横截面积S/mm^2	1.0	1.0	1.0	1.0
电阻R/Ω	2.0	4.0	6.0	8.0

 

表二
序号 物理量	1	2	3	4
长度L/cm	30.00	20.00	20.00	20.00
横截面积S/mm^2	1.0	2.0	3.0	4.0
电阻R/Ω	2.0	2.0	0.0	0.5

比较表一中数据，保持其他物理量不变时，电阻与长度成　  　关系；比较表2中数据保持其他物理量不变时，电阻跟横截面积成　　  　关系．

在测定额定电压为3.8V的小灯泡（电阻大约为10Ω）额定功率的实验中，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V且保持不变．

（1）请将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮）．
（2）在连接电路时，开关必须　  　．若有A（5Ω 1A）、B（10Ω 0.5A）和C（15Ω 0.2A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器　 　（填“A”、“B”或“C”）连入电路，才能保证实验顺利进行．
（3）在实验中，若电压表示数为2V，则小灯泡的实际功率　  　额定功率（填“大于”、“小于”或“等于”）；在此基础上，为了能测量小灯泡的额定功率，必须将滑片P向　 　（填“A”或“B”）端移动，当电压表的示数为　  　V时小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　  　W．
（4）小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I﹣U图象，如图丙所示．结果发现图象不是直线，这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压　  　（填“成”或“不成”）正比，这是因为　     　．

在“测量盐水密度”的实验中，实验用砝码盒中配备有100g、50g、20g、10g、5g的砝码．请填写下列空格：
（1）调节天平前应将游码移至　   　处，然后调节　      　，使横梁平衡．
（2）小明同学进行了下列实验操作：
A．将烧杯中盐水的一部分倒入量筒，测出这部分盐水的体积V；
B．用天平测出烧杯和盐水的总质量m_l；
C．用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m₂；
以上操作的正确顺序是：　   　（填字母代号）．
（3）小明测量烧杯和盐水的总质量m₁时，估计盐水和烧杯的总质量在150g左右．加砝码时，用镊子夹取100g、50g砝码各1个放入右盘中，若指针右偏，则应取下　 　g的砝码，试加其它砝码，同时调节游码．
（4）如图是小明同学在实验操作过程中的情况．他的错误是：　                          　．

（5）另一同学想测出某品牌牛奶的密度，为此他利用实验台上的弹簧测力计、空饮料瓶、水、细线等物品来测量．其操作步骤是：
①用弹簧测力计测出空饮料瓶的重力G₁；
②在空饮料瓶中装满水，用弹簧测力计测出瓶和水的总重力G₂，计算水的体积V=　   　（用测出物理量的字母表示，水的密度ρ_水已知）；
③　                                                　；（说出具体方法和要测出的物理量并用字母表示）
④计算牛奶密度ρ=　   　．（用测出的物理量的字母表示）

在“测量小灯泡的电功率”实验中，同学们用电压表、电流表、开关、电压为4.5V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器，设计了如图甲所示的电路图(小灯泡的灯丝电阻约为10Ω）。

（1）请你按图甲的电路图，在图乙的实物电路中，用笔画线代替导线，将电流表正确连入电路（连线不得交叉）。
（2）若电流表正确接入图乙电路，闭合开关前，某同学发现电路有一处错误，这个错误是     。改正错误后，闭合开关，将变阻器滑片向右移动时，电流表示数变大，则变阻器接入电路的接线柱是     （选填“AD”或“BC”）。
（3）测量过程中，当电压表的示数为     V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为     W。
（4）实验过程中，若将电压表和电流表互换位置，闭合开关后，小灯泡     （选填“亮”或“不亮”），这时电压表的示数约为     V。
（5）另一组同学按图甲电路图连接好最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，检查后发现电路连接正确，请你找出实验中两个操作不当之处：
①                                    ；②                                    。

小楼想测量某个仅标有“0.25 A”字样的灯泡的额定功率。电源电压为6 V且恒定。

（1）检查器材时，小楼发现电压表存在图甲所示的两个问题：一是指针位置不对；二是部分刻度模糊。出现指针位置不对的原因是      。
（2）小楼认为不更换电压表也能测出灯泡的额定功率。他进行了如下操作：
解决了指针问题后，按规范步骤连接好电路（如图乙），检查无误后，闭合开关，移动变阻器滑片，当灯泡正常发光时，滑片正好在变阻器的中点。在滑片移动过程中，电流表示数从0.2 A增大到0.25 A，而电压表示数从2.0伏开始增大。
（3）小楼的同桌依据实验数据计算如下：

小楼发现步骤b的结果有错，请你指出错误原因       。灯泡的额定功率是       W。

一个额定电压为2.5V的小灯泡，正常工作时的电阻约为10Ω，小明想探究小灯泡的电流与其两端电压的关系．实验室提供了如下器材：电源（电压恒定为6V）、电压表、电流表、“50Ω  0.5A”的滑动变阻器、开关各1个、导线若干．
（1）请你帮助小明用笔画线代替导线，将甲图中的实物电路连接完整，要求滑片位于最右端B时，滑动变阻器接入电路的电阻值最大。
（2）正确连接后，小明将滑片置于最右端，闭合开关，发现小灯泡不亮，两电表无示数，为判断故障，小明将电压表改接在滑动变阻器下面两接线柱上，发现电压表有示数．则电路发生故障的原因是        。
（3）排除故障后，小明移动滑动变阻器的滑片，记下多组电流表及对应电压表的示数，并画出图乙所示的I﹣U图象．从图象可看出，当电压较高时，电流与电压并不成正比，其原因是                     。
（4）由图象信息可知，小灯泡的额定功率为        W，小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻
为　          Ω。

某物理兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改变的液体透镜，并利用液体透镜探究“光的折射”和“透镜成像”，如图所示．

（1）在探究“凸透镜对光线的作用”时，首先在两个透明玻璃长方体容器中充入蚊香烟雾，然后将水注入橡皮膜，制成液体透镜，再将液体透镜放置在两个玻璃容器之间，如图甲所示，让光线沿图示方向射入玻璃容器，经透镜折射后折射光线将          （选填“偏离”或“偏向”）主光轴．如果此时再用注射器向橡皮膜注水，改变液体透镜的凸起程度，则折射光线偏折的程度         （选填“会改变”或“不改变”），在玻璃容器中充入蚊香烟雾的目的是                   ．
（2）在用液体透镜探究“凸透镜成像规律”时，蜡烛、光屏和液体透镜的位置如图乙所示，光屏上出现清晰的烛焰像，若透镜位置不动，将蜡烛移到光具座10cm刻度时，则烛焰经凸透镜所称的像是      ．

A．放大、倒立的实像	B．放大、正立的虚像
C．缩小、倒立的实像	D．缩小、正立的实像

（3）为了探究“影响液体透镜折光能力强弱的因素”，物理兴趣小组人员做了如下实验：在图甲所示的装置中，保持液体透镜的凸起程度、即形状不变，先后在橡皮膜中注入酒精和煤油，观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度，此时，他们是在探究液体透镜折光能力与       是否有关，在此探究过程中保持液体透镜的凸起程度，即形状不变的具体原因是                          ．
（4）利用液体透镜还可以探究哪些问题？（写出一个即可）                       ．

某实验小组的同学研究影响滑动摩擦力大小的因素，实验如图．

（1）实验过程中，若用二力平衡的方法测量滑动摩擦力．应使物体水平向右做　    　运动．当弹簧测力计的示数为1.0N时，物体受到的滑动摩擦力的大小为　 　N，方向水平向　 　（选填向“左”或“右”）．
（2）控制其他物理量不变，不改变物体对接触面的压力．将得到的实验数据记录在表格中，通过描点作图可以得到物体受到滑动摩擦力与压力成正比，其变化规律可以表示成F₁=kF_v，则k=　  　．通过分析k的含义可知，接触地面越粗糙．k值　  　．（选填“越大”或“越小”）

压力F/N	2	4	6	8
滑动摩擦F/N	0.5	1.0	1.5	2.0

大约两千四百年前，我国的学者墨翟和它的学生做了世界上第一个小孔成像的实验，解释了小孔成像的原理．小光同学将两个长度均为50cm，直径为5cm的直筒套在一起，做成如图的仪器（M筒的直径稍大，可以在N筒上并能前后移动）
（1）小孔成的像是倒立的　 　像．可以用光的　    　解释．所成的像与小孔的形状　 　关．
（2）若直筒M、N位置不动，让物体远离N筒，像距　  　，像的大小　  　（以上两空选填“变大”“不变”或“变小”）．
（3）十五的夜晚，将小孔对准明月，测得月亮最大像的直径是9.1mm，已知月球到地球的距离为380000km．月球的直径约为　      　km．

某同学做“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为4V，小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样

（1）在检查仪器时，发现电流表的指针如图a所示，则他接下来的操作是　     　．
（2）请你根据图b电路图用笔画线代替导线，将图c中未完成的电路连接好．要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路的阻值变小，导线不能交叉．
（3）检查仪器和电路无误后，闭合开关，调节调动变阻器片到某一位置时，电压表示数如图d所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将滑片适当地向　    　（选填“左”或“右”）移动，同时眼睛应观察　      　．

（4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据画出了如图e所示的小灯泡的电流随电压变化的关系图象．由此可知，小灯泡的额定功率为　  　W，小灯泡灯线形电阻随电压的增大而　   　（选填“增大”、“不变”或“减小”）．
（5）完成了上述实验后，小明进一步探究通电直导线周围的磁场分布情况，找来小磁针、铁屑、硬纸板等，做了如图f所示的实验，发现了直导线周围的磁场是以导线为圆心的同心圆圈，并找到了判断直导线周围磁场的方法：“用右手握住直导线．让大拇指指向直导线中电流的方向，则弯曲的四指所指方向为磁场方向．”请你用小明的方法判断如图g中小磁针北极转向　   　．图h中小磁针北极转向　   　（两空均选填“纸内”或“纸外”）．

考场内小明信心十足，因为他在学习中使用了许多好方法，对知识掌握得很好，下面是他利用对比法进行实验探究的部分过程．请你在空格内替小明同学填上合适的内容．
（1）用天平和量筒测量某新型合金的密度．

调平	如图为天平放在水平桌面上，指针所在分度盘的位置，这时应向　  　（选填“左”或“右”）移动平衡螺母，使天平的横梁平衡．
过程	某次测量，天平右盘中砝码及游码在标尺上的位置和量筒的示数如图所示，据此可知合金的密度是  　kg/m^3．
讨论	实验中多次测量合金密度并求平均值是为了　     　．

（2）探究杠杆的平衡条件

调平	调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡．
过程	图示为某次测量力臂的示意图，这时动力臂l2是　     　cm．
讨论	实验中多次改变动力F1和动力臂l1的大小，并相应调节阻力F2和阻力臂l2．这样做的目的是     　（填下列选项的番号）． A．使结论具有普遍性   B．找出杠杆的平衡条件     C．求平均值．

（3）天平测量质量时利用了杠杆原理，该原理的字母表达式为　     　．

某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响．他在水平台面上分别铺上不同材料，让同一小车从斜面上的同一高度由静止滑下，在小车停下的位置分别做上标记a、b、c．

（1）用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时小车的　    　．
（2）若水平面上铺的材料种类是毛巾、木板、棉布，则标记c是小车在　  　表面下停下的位置．
（3）对上述实验进行分析并进一步推理：如果运动的物体在没有受到力的作用时，将　    　．
（4）若在水平面铺上同种材料，让同一小车从不同高度由静止滑下，则还可以探究小车　   　的关系（选填下列选项的序号）．
①重力势能与质量；②重力势能与高度；③动能与质量；④动能与速度．
（5）上述所有探究实验中都用到的科学研究方法有控制变量法和　    　．

如图甲是小名同学安装好的直流电动机模型：
（1）请写出图中A部件的名称（    ）
（2）在安装该模型时要按照（     ）的顺序安装．
（3）小名把安装好的电动机、变阻器、电源和开关串联起来进行实验，如图所示
①请用笔画线代替导线完成图中实验器材的连接．（要求滑片向右移，电动机转速变慢）
②合上开关接通电路，观察线圈转动，把电源两极对调一下，观察到线圈
转动方向（     ）
③若开关闭合，线圈不转，用手轻轻一拔，线圈就转动起来，则原来线圈不转的原因是（      ）
（4）电动机在许多家用电器中应用十分广泛，请你举出一种装有电动机的家用电器的名称（       ）

电流通过导体时导体会发热，这种现象叫做电流的热效应．常见的白炽灯就是利用这一原理工作的．图甲所示为小丽、小军、小梅三位同学与老师讨论这一现象时的情景．

（1）图甲中，小军发表的观点应用到的物理知识是________________ ．
根据小梅同学的猜想，他们讨论形成了一个问题：电流一定时，导体在一定时间内产生的热量与它的电阻有什么关系？
于是，小丽和小梅从实验室找来了煤油、两只规格相同（有密封塞）的烧瓶、两根两端开口的细玻璃管、两根阻值不同的镍铬金丝等器材，并组装出图乙所示的实验装置．
（2）在小丽和小梅的实验装置中，是通过________________ 来反映电流在一定时间内产生热量的多少的．
（3）在物理学中，有些物理量的大小不易直接观察或测量，但它变化时引起的其他物理量的变化却易于直接观察或测量，就可以像小丽和小梅这样用易于观测的量来反映不易直接观测的量．在下列问题的研究中，也用到这一物理学方法的是________________ ．

A．在研究平面镜成像时，通过等大的蜡烛与虚像重合来确定虚像的位置和大小

B．在研究影响动能的因素时，通过木块被撞后运动的远近说明钢球动能大小

C．在研究电压作用时，通过水压是水流形成的原因类比电压是电流形成的原因

D．在研究电磁铁磁性时，通过吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱

（4）小军看了小丽和小梅的实验装置后认为，用温度计代替两端开口的细玻璃管，实验效果会更好．于是，他们拆除了密封塞和玻璃管，将合适的温度计悬挂在适当的位置，然后开始实验．在上述改进中，他们遗漏的一个重要操作是：________________ ．