初中物理实验题

小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示，由图像可得，定值电阻R₁的阻值是     Ω．实验时，电源电压保持5V不变，当滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的电功率是      W，此时，电阻R₁在10min内产生的热量为     J．

小明利用如图甲所示电路测定小灯泡的功率．被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右．实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A  0～3A）、电压表（0～3V 0～15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只：R₁（20Ω 0.5A）、R₂（50Ω 0.5A）、R₃（500Ω 1A）．

（1）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是__________．正确连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡都不亮，电压表示数接近6V，电流表示数几乎为0，电路的故障可能是_______________________．

（2）排除电路故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小明画出了小灯泡中电流随其两端
电压变化的关系图象（如图丙），则小灯泡的额定功率为_________W．

（3）小明又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验，发现在额定电压下工作时，灯泡亮度明显偏暗，小明仔细观察，发现这只灯泡的玻璃内壁变黑．灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生____________
（选填物态变化名称）而变细，消耗的实际功率变_______的缘故（选填“大、小”）．
（4）灯泡的功率测量完毕，小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图象，则小明应选用滑动变阻器_______（选填“R₁”、“R₂”或“R₃”）．若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω，则所选定值电阻的阻值为_________．

某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。他得到如下数据

（1）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的＿＿＿有关。
（2）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

分在学校的橱窗里贴出了一个通知，如右图所示，小聪和小明积极的谈论这个问题：

(1)理论上要测量降落伞的下落速度，要测量哪些量__________、_________
(2)用的测量工具是：__________、___________
(3)实际比赛时只要让降落伞统一从教学楼五楼飘下，记录降落伞从开始飘下到着地的时间，即可判断哪个降落伞下落得慢．这是通过相同___________比较____________来判断降落伞下落的快慢．
(4)如果要想在比赛中取胜，可以对降落伞进行改造，请你帮他们出谋划策：                           ．(只要写出一点)

如图所示，在探究“平面镜成像的特点”实验中，桌面上已给出的器材有：带支架的玻璃板、铅笔各一个；完全相同的蜡烛两个；白纸一张；火柴一盒．

(1)为完成实验，还需要的实验器材是_______．
(2)小丽将蜡烛A点燃置于镜前，再拿一支大小和A相同的蜡烛B在镜后移动，眼睛应在蜡烛_       (选填“A”或“B”)这一侧观察，直到看到它跟蜡烛A的像完全重合，进而得出像与物的大小___________．
(3)若移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上________(填“能”或“不能”)接收到蜡烛的像，这说明平面镜成的是________像．
(4)实验中，小丽只进行了一次实验，就得到了“像与物到镜面距离相等”的结论．这种做法的不合理之处是                                    ．

在“用天平和量筒测量矿泉水密度”实验中，小明的实验步骤如下：
(1)调好天平，测出空烧杯质量m₁
(2)在量简中倒入适量矿泉水，读出矿泉水的体积V
(3)将量筒中矿泉水全部倒入烧杯中，测出矿泉水和烧杯总质量m₂
则矿泉水密度的表达式ρ_矿泉水＝            
以上操作由于无法将矿泉水从量简中倒尽，测出的矿泉水密度误差较大．经过思考，小明在仍用步骤(1)、(2)的基础上,只对步骤(3)进行了改进，提高了测量结果的准确性．
改进后的步骤(3)分为两步．请你写出改进内容：
A．                                   
B．                                   

小明同学在“用天平和量筒测矿石的密度”实验中，选用天平、量简、小矿石、细线、烧杯和水，进行了如下的实验操作：

A．把天平放在水平桌面上，

B．调节横梁上的螺母，使横梁平衡

C．将小矿石用细线系好后浸没在量筒内的水中，此时液面示数为V2

D．将小矿石放在左盘中，在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡

E．在量筒中倒人适量的水，此时液面的示数为V₁
（1）将A补充完整。
(2)为了更准确地测出矿石的密度，你认为以上操作的合理顺序是　　　   　。(只填字母序号)
(3)用调节好的天平称小矿石的质量，天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图B所示，则矿石的质量为　　　　g。

(4)若V₁，V₂示数如图甲，乙所示，则矿石的密度为　　 　　kg／m³。 

某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：
①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变)，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h₁、h₂
回答下列问题：
(1)杠杆机械效率的表达式为η=____________。(用已知或测量的物理量符号表示)
(2)本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是:___________

(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

在测定“小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。他们所设计的实验电路如图甲所示。
(1)在连接电路时，开关应处于　　　状态，电流表的量程应选0~    A。
(2)请你用笔画线代替导线，按照电路图将实物电路补充完整。（导线不能交叉）

甲                             乙                  丙
(3)闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于     （选填“A”或“B”）端。
(4) 小刚同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图甲所示）为      V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向  　 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
(5)小丽同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I－U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是       W。

1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象：把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路，然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温，另一个连接点放在火焰上加热，发现灵敏电流计的指针发生了偏转，表明这时闭合电路中产生了电流。塞贝克把这种电流叫做“热电流”，把这种电路叫“热电偶电路”。

某研究小组的同学们按上图所示的电路，模拟塞贝克实验，探究了决定“热电流”大小的因素，通过实验测得了电流的大小与温差关系的一组数据：

两接点间的温差/℃	0	1	100	200	300	500
电路中的电流／10^-1A	0.00	0.01	0.64	1.42	2.29	4.17

请根据以上资料和数据说明：
（1）产生热电流的条件是                          ；                        。
（2）根据热电流的特点，猜想并写出热电偶电路的一种应用：                     。

（Ⅰ）、小刚要测量一个电阻R_x的阻值，现只找到如下器材：一个电压不变的电源、三个阻值已知的定值电阻（R₁=10Ω、R₂=20Ω、R₃=40Ω），一个表盘数字已经模糊（但刻度清晰）的电压表，两个开关S₁、S₂，导线若干。小刚要用这些器材测量R_x的阻值。
（1）、他先将定值电阻R_l接人其设计的图（甲）所示电路中进行实验，当闭合S₁、断开S₂时发现电压表无示数，经检查电压表、电源均正常，且只有一处故障，下面列出的故障原因中，你认为可能的是      。（填写序号）A、R_x断路    B、R_x短路    C、R₁短路

（2）、排除故障后，闭合开关S₁、S₂时电压表的指针偏转情况如图（乙）所示；闭合开关S₁、断开S₂时电压表指针偏转情况如图（丙₁）所示。再用R₂、R₃分别替换R_l接入电路进行实验，当闭合开关S₁、断开S₂时电压表对应的指针偏转情况如图（丙₂）、（丙₃）所示。 
①、R_l接入电路时R_x的的测量值R_x1=     Ω，R₂接入电路时R_x的的测量值R_x2=     Ω， R₃接入电路时R_x的的测量值R_x3=     Ω。
②、多次实验的目的是                                     。
③、待测电阻R_x的的测量值为      Ω（保留一位小数）。

（Ⅱ）、老师常讲学物理要贴近生活，于是小红对她喜欢吃的土豆感兴趣了，她决定用实验测出土豆的密度。在实验过程中，小红在调节天平平衡时，发现指针在中央刻度线两边来回摆动，但偏向左侧的角度较大，要使天平恢复平衡，她应将平衡螺母向     调节。天平平衡后，再测量土豆质量时，游码的位置和所用的砝码如图所示，则这块土豆的质量为      g。小红将土豆完全浸没在水中测得这块土豆的体积为230ml，则这块土豆所受的浮力为      N，土豆的密度约为            kg/m³。（g取10N/kg）

（Ⅰ）、小明用如下电路图所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”，如下右图是小明未完成连接的实验电路。

（1）、电压表应选择　　　　的量程；现要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求，用笔画线代替导线，完成上图中实验电路的连接。
（2）、小明按要求正确连接电路后，闭合开关，发现电压表指针偏转到满刻度的位置。其原因可能是                           。（写出一个）
（3）、小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值，如下表所示。

U（V）	0.5	1.0	1.6	1.9	2.5	3.0
I（A）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

 
①、请根据表中数据在下图中画出电阻R的U－I关系图像。

②、小明在实验中所用电阻R的阻值为       Ω；当通过的电流为0.5A时，电阻R 消耗的电功率为       W。
（4）、如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后，要进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验，则对实验电路还必须进行怎样的改动_________________________________。
（Ⅱ）、在探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验。实验步骤如下：  A、让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。  B、让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。 回答下列问题：  步骤A是为了研究动能大小与           的关系。步骤B是为了研究动能大小与                的关系。该实验中斜面的作用是为了控制钢球速度的大小，木块的作用是为了比较钢球                 的大小。

同学利用电压表和电流表测量电阻R₁的阻值（约9Ω左右），电源选用两节干电池。

（1）按图甲电路，将图乙中电流表正确连入电路
（2）该同学检查电路连接正确，合上开关，可是无论怎样移动滑片，电压表示数总为3v不变，你认为发生故障的原因可能是_________________或___________________。
（3）清除故障后，小明将滑片P向左滑动时，电压表示数将                    （填“增大”、“减小”、“不变”），当P滑到某一位置时，两表读数如图丙所示，由此可知R=                    Ω。你认为这个结果可靠吗?        理由是：                      _       。

下图甲是测量标有“3.8v”字样的小灯泡额定功率的电路图。
（1）连接电路时，开关不能处于_____状态。
（2）当电压表示数为3.8v时，电流表的示数如图乙所示，由此可得，小灯泡的额定功率为______W。

（3）在实验中，小明想到这个电路图基本和探究欧姆定律中电流与电压关系的电路图一样，决定用这些器材继续做探究电流与电压关系的实验，你觉得可以吗？为什么？
（4）小强的电流表损坏了，老师告诉他己经没有电流表可换，而给了他一个已知阻值为R的定值电阻和若干个开关，小强重新设计了如图2所示的电路，在不改变该电路连接的情况下，也能正确测出小灯泡的额定功率。
他正确连接电路后，接下来的实验步骤是：
1._____________________________________________________________，
2.保持滑片位置不动，断开开关S₁，闭合开关S 和S₂，记下电压表的示数为U₂ ；
3.计算得出小灯泡的额定功率P="3.8V" ×（ U₂-3.8V） / R

LED灯是一种新型的环保节能灯，小梦为了探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率，他用如图所示的装置进行了实验．其中R₀为光敏电阻，其阻值与光照强度成反比，实验步骤如下：
①先把“220V 15W”的普通白炽灯接人灯座，通过调整，使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2cm，灯泡与热敏电阻的距离约为30cm．闭合开关S和S₁，通电10min，分别读出温度计和电流表的示数，并填入下表．
②接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座，重复上述实验．
根据小梦的探究，请回答：
（1）电能转化为内能最多的灯是     ．
（2）电能转化为光能最多的灯是     ．
（3）1ED灯的发光效率较     （高／低）．
（4）综合分析表中数据可知，15W的LED灯的发光亮度与     W的白炽灯发光亮度相当．