



2021-2022學(xué)年滬粵版九年級(jí)物理(上)期末復(fù)習(xí)專練-實(shí)驗(yàn)題(word版 含答案)
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這是一份2021-2022學(xué)年滬粵版九年級(jí)物理(上)期末復(fù)習(xí)專練-實(shí)驗(yàn)題(word版 含答案),共29頁(yè)。
?滬粵版九年級(jí)(上)物理期末實(shí)驗(yàn)題型專題
1.興趣小組的同學(xué)認(rèn)為車禍的危害程度與汽車的動(dòng)能大小有關(guān),于是他們進(jìn)行了如下探究:
【提出問(wèn)題】汽車的動(dòng)能大小跟什么因素有關(guān)?
【猜想假設(shè)】由“十次車禍九次快”可猜想:汽車的動(dòng)能可能跟 有關(guān);由“安全駕駛莫超載”可猜想:汽車的動(dòng)能可能跟 有關(guān)。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】他們做了如圖所示的三次實(shí)驗(yàn):用金屬球模擬汽車,讓金屬球從斜槽的某一高度由靜止開(kāi)始滾下,碰到水平面上的物塊,將物塊撞出一段距離。物塊被撞擊得越遠(yuǎn),說(shuō)明金屬球到達(dá)水平面時(shí)的動(dòng)能就越大,這里說(shuō)的動(dòng)能是指 ?。ㄌ钚蛱?hào));
A.小球在斜面上時(shí)的動(dòng)能B.小球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能C.小球撞擊木塊后的動(dòng)能
【知識(shí)遷移】
(1)實(shí)驗(yàn)通過(guò)木塊被撞后移動(dòng)的距離來(lái)反映金屬球的動(dòng)能大小,下列實(shí)驗(yàn)器材中,與木塊起相類似作用的器材有 種。
(2)完成實(shí)驗(yàn)后,同學(xué)們還聯(lián)想到以前探究牛頓第一定律時(shí),也用到了斜面:讓小車從同一斜面同一高度下滑,在不同的表面看滑行的距離遠(yuǎn)近(如表),最終停下來(lái)后,小車在三個(gè)表面克服摩擦力做功是否相等? ?。ㄟx填“相等”或“不相等”)。
表面
毛巾
棉布
木板
摩擦力
最大
較大
最小
小車運(yùn)動(dòng)距離
最近
較遠(yuǎn)
最遠(yuǎn)
2.某物理興趣小組在測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率,實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:
①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量沙和袋所受總重力G并填入表格。
②按圖安裝滑輪組,分別記下沙袋和繩端的位置。
③勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使沙袋升高,讀出拉力F的值,用刻度尺測(cè)出沙袋上升的高度h和繩端移動(dòng)的距離s,將這三個(gè)量填入表格。
④算出有用功W有,總功W總,機(jī)械效率η。
⑤改變沙袋中沙子的重量,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。
次數(shù)
沙和袋所受的總重力G/N
提升高度h/m
有用功W有/J
拉力F/N
繩端移動(dòng)的距離s/m
總功W總/J
機(jī)械效率η
1
0.6
0.2
0.12
0.3
0.18
66.7%
2
0.9
0.2
0.18
0.4
0.6
0.24
3
1.2
0.2
0.24
0.5
0.6
0.30
80%
請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)記錄,思考并回答:
(1)在第一次實(shí)驗(yàn)中,粗心的小冬同學(xué)忘記在表格中填寫(xiě)繩端移動(dòng)的距離s,你認(rèn)為s應(yīng)該為 m.
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù),可計(jì)算得出第二次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為 。
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù),分析得出所用動(dòng)滑輪的重為 N。(繩重和摩擦忽略不計(jì))
(4)分析三次實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)用同一個(gè)滑輪組提升重物,物重越大,滑輪組的機(jī)械效率 。(選填“越大”“越小”或“不變”)
(5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中邊拉動(dòng)邊讀數(shù),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定,有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)靜止時(shí)讀數(shù)。你認(rèn)為他的想法 ?。ㄟx填“正確”或“不正確”),因?yàn)樗麤](méi)有考慮到 對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響。
(6)若將此滑輪組換一種繞繩方法,不計(jì)摩擦及繩重,提升相同的物體時(shí),滑輪組的機(jī)械效率
(選填“變大”“變小”或“不變”)。
3.為了探究燃料燃燒時(shí)放出熱量的多少是否與燃料的種類有關(guān),小華同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究方案(如圖)。
(1)你認(rèn)為小華同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)所選用的燃料種類應(yīng)該 ,質(zhì)量應(yīng)該 。(均選填“相同”或“不同”)
(2)若燃料放出的熱量用水吸收,則實(shí)驗(yàn)中,除了水的質(zhì)量要相等以外,你認(rèn)為還應(yīng)該控制不變的因素是 ?。ㄌ钜粋€(gè)即可)。
(3)通過(guò)比較 ,可以得出燃料燃燒放出的熱量與燃料的種類有關(guān)。
(4)用天平分別稱量出10g的酒精和碎紙片,分別點(diǎn)燃后給相同質(zhì)量的水加熱,直到酒精和碎紙片全部燒完,觀察溫度計(jì)示數(shù)的變化情況。
①實(shí)驗(yàn)中相同質(zhì)量的不同燃料完全燃燒后,燒杯中水溫變化不一樣,這說(shuō)明了 。
②實(shí)驗(yàn)表明:質(zhì)量相同的不同燃料,完全燃燒時(shí)放出的熱量一般是 ?。ㄟx填“相同”或“不同”)的。
4.如圖所示,甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置完全相同,燃料a、b的質(zhì)量都為10g,燒杯內(nèi)液體的質(zhì)量均為100g。當(dāng)燃料完全燃燒后,甲、乙、丙裝置中溫度計(jì)升高的示數(shù)分別為20℃、30℃、35℃。
(1)燃料a的熱值 燃料b的熱值;液體a的比熱容 液體b比熱容。(兩空均選填“>”、“=”或“<”)
(2)若液體a是水,則水吸收的熱量是 。
(拓展)實(shí)驗(yàn)室備有酒精溫度計(jì)、煤油溫度計(jì)和水銀溫度計(jì)(玻璃泡中液體質(zhì)量相等),小明查閱資料得到幾種物質(zhì)的數(shù)據(jù)如下表所示,則:
物質(zhì)
酒精
煤油
水銀
比熱容[J/(kg?℃)]
2.4×103
2.1×103
0.14×103
標(biāo)準(zhǔn)氣壓下沸點(diǎn)(℃)
78
180?310
356.7
(1)在探究水沸騰的特點(diǎn)時(shí),不能選用 溫度計(jì)。
(2)在測(cè)量質(zhì)量較小但溫度較高的物體溫度時(shí),溫度計(jì)吸收的熱量就會(huì)影響被測(cè)物體溫度,這種情況下為了使測(cè)量值更接近真實(shí)值,應(yīng)選擇 溫度計(jì)。
5.“探究串聯(lián)電路的電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。
(1)為了使探究得出的結(jié)論具有普遍意義,L1、L2應(yīng)該選擇 ?。ㄟx填“相同”或“不相同”)的小燈泡。
(2)小明根據(jù)圖甲連接好電路,閉合開(kāi)關(guān),電壓表示數(shù)如圖乙所示.為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確,接下來(lái)他應(yīng)該 。
(3)測(cè)出L1兩端的電壓后,小明斷開(kāi)開(kāi)關(guān),準(zhǔn)備拆下電壓表,改裝在B、C之間。
小聰認(rèn)為小明的操作太麻煩,只需將與A點(diǎn)相連的導(dǎo)線改接到C點(diǎn)即可。小聰?shù)南敕ㄊ恰? 的。(填“可行”或“不可行”)
(4)測(cè)量完成后,進(jìn)行小組交流討論。下表選錄了三個(gè)小組的數(shù)據(jù),由表中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論 ?。▽?xiě)關(guān)系式即可)。
實(shí)驗(yàn)小組
L1兩端電壓/V
(U1)
L2兩端電壓/V
(U2)
串聯(lián)總電壓/V
(U)
1
3.1
1.4
4.5
2
3.0
1.3
4.3
3
2.1
0.9
3.0
6.某同學(xué)用如圖所示電路“探究并聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)”。
(1)在連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng) ??;
(2)當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)試觸時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示,原因是 ??;
(3)若要測(cè)量干路電流,則電流表應(yīng)接在甲圖中的 點(diǎn);
(4)用電流表分別測(cè)出電路中的A、B、C各處的電流,改變電源電壓,重復(fù)實(shí)驗(yàn),記錄數(shù)據(jù)如下表。該同學(xué)根據(jù)表格數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:并聯(lián)電路中干路電流為支路電流的2倍。這個(gè)結(jié)論一定成立嗎?答: ?。ㄟx填“一定”或“不一定”)。為了得出具有普遍意義的并聯(lián)電路中電流的特點(diǎn),應(yīng)該 。
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
A處的電流I/A
B處的電流I/B
C處的電流I/C
第一次測(cè)量
0.2A
0.2A
0.4A
第二次測(cè)量
0.3A
0.3A
0.6A
第三次測(cè)量
0.4A
0.4A
0.8A
7.在“探究影響電阻大小的因素”的實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用如圖所示的電路分別對(duì)“導(dǎo)體電阻跟它的材料、長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)”的猜想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)中使用4根電阻絲,規(guī)格、材料如下表所示。
編號(hào)
材料
長(zhǎng)度/m
橫截面積/mm2
A
錳銅合金
0.5
0.8
B
鎳鉻合金
0.5
0.8
C
鎳鉻合金
0.5
0.4
D
鎳鉻合金
1
0.4
(1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察 來(lái)比較電阻的大??;
(2)分別將 ?。ㄌ罹幪?hào))兩根電阻絲接入電路,可初步探究出的結(jié)論是:導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度相同時(shí),橫截面積越小,電阻越大;
(3)若依次把A、B兩根電阻絲接入電路,閉合開(kāi)關(guān)記錄電流表的示數(shù)。分析比較這兩根電阻絲的電阻大小,探究的是電阻跟導(dǎo)體 的關(guān)系;
(4)將電阻絲D對(duì)折后接入電路中,發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)與將電阻絲D全部接入電路時(shí)對(duì)比變大了,由此得出結(jié)論:導(dǎo)體的橫截面積越大,電阻越小。這種做法 ?。ㄟx填“正確”或“錯(cuò)誤”),理由是: ??;
(5)某同學(xué)認(rèn)為將圖中電流表?yè)Q成小燈泡實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯,請(qǐng)你對(duì)他的方案作出評(píng)價(jià): 。
8.小斌用如圖所示甲電路探究“電流跟電阻的關(guān)系”,電源電壓恒為3V,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“50Ω 2A”。
(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖甲中電壓表接入電路,測(cè)R兩端的電壓;
(2)滑片P移至阻值最大處,將5Ω電阻接入電路,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P發(fā)現(xiàn),電壓表始終無(wú)示數(shù),電流表始終有示數(shù),其原因可能是 ?。ㄖ惶钚蛱?hào))
A.R短路
B.R斷路
C.滑動(dòng)變阻器短路
(3)故障排除后,移動(dòng)滑片P使電壓表的示數(shù)如圖乙所示,記下電壓表的示數(shù) ??;
(4)將5Ω電阻換成10Ω電阻,為保持電壓表示數(shù)不變,滑片P應(yīng)向 ?。ㄟx填“A”或“B”)端移動(dòng),直到電壓表的示數(shù)為 V,此時(shí)電流表的示數(shù)為 A;
(5)若每次實(shí)驗(yàn)均選用單個(gè)定值電阻連入電路,小斌現(xiàn)在有“15Ω、20Ω、25Ω、30Ω、35Ω”5個(gè)電阻,你認(rèn)為能供繼續(xù)實(shí)驗(yàn)的電阻最多還有 個(gè);
(6)小斌利用可選電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn),并得到結(jié)論;電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成 比。
(7)在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,其中三個(gè)實(shí)驗(yàn)都用到圖丙的電路圖,下列說(shuō)法正確的是 。
A.研究“電流與電壓的關(guān)系”可以用燈泡代替定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
B.研究“電流與電阻的關(guān)系”每次更換電阻后,都要移動(dòng)滑動(dòng)變阻器使電流表示數(shù)不變
C.“伏安法”測(cè)定值電阻,多次實(shí)驗(yàn)的目的是求平均值,減小誤差
D.在A、B、C選項(xiàng)的三個(gè)實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器的作用是完全一樣的
9.某物理小組“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)器材:電源(4.5V)、電流表(0~0.6A)、電壓表(0~3V),定值電阻R=5Ω、R=10Ω、R=20Ω,滑動(dòng)變阻器(20Ω 2A)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。
(1)探究電流與電壓關(guān)系:
①應(yīng)保持 不變,采用的科學(xué)方法是: 。
②實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量的目的 。
③小明選用5Ω和10Ω的兩只電阻分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn),繪制出I﹣U圖如圖乙所示。分析M或N圖像可得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論: 。其中M對(duì)應(yīng)的電阻阻值是 Ω。
(2)探究電流與電阻的關(guān)系:
①首先將定值電阻R1=5Ω接入AB間,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P位置,使R1兩端電壓為2V;然后電阻R1=5Ω換成R2=10Ω時(shí),閉合開(kāi)關(guān),應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向 ?。ㄟx填“a”或“b”)端移動(dòng),同時(shí)眼睛應(yīng)注視 ?。ㄟx填“滑片P”、“電流表”或“電壓表”);
②最后將R3=20Ω接入AB間,發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,電壓表的示數(shù)都無(wú)法達(dá)到2V。為順利完成實(shí)驗(yàn),所選滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為 Ω。
③更換滑動(dòng)變阻器完成實(shí)驗(yàn),歸納總結(jié)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
10.小明和小華同學(xué)為了探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。兩個(gè)燒瓶A、B中盛有質(zhì)量、初溫相等的煤油,RA與RB是阻值不同的電熱絲。
(1)RA與RB采用串聯(lián)的連接方式,其目的是為了控制通電時(shí)間、
相等。
(2)小明同學(xué)為比較RA與RB阻值的大小,用電壓表分別測(cè)出RA與RB兩端電壓大小,發(fā)現(xiàn)UA<UB,則RA RB(選填“>”、“<”或“=”)。
(3)在相同時(shí)間內(nèi),可通過(guò)觀察 來(lái)比較電流通過(guò)電熱絲產(chǎn)生的熱量多少;為了升溫較快,實(shí)驗(yàn)液體選用煤油而不選用水,主要是水的比熱容比煤油 。
(4)小華想改裝實(shí)驗(yàn)裝置用來(lái)“測(cè)量煤油的比熱容大小”,則他們應(yīng)將燒瓶A中煤油換成與其 (選填“質(zhì)量”或“體積”)相等的水,還必須使電熱絲RA、RB阻值 ?。ㄌ睢跋嗤被颉安煌保?。水和煤油的初溫均為t0,通電一段時(shí)間后,水和煤油的末溫分別為t水、t煤油,請(qǐng)寫(xiě)出煤油比熱容的表達(dá)式: 。(已知水的比熱容為c水)。
11.在測(cè)量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)中,小明選用了額定電壓是2.5V的小燈泡。
(1)如圖甲所示,小夢(mèng)在檢查電路連接中,發(fā)現(xiàn)其中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)你在錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫(huà)“×”,并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線畫(huà)出正確的一根導(dǎo)線。
(2)電路連接正確后,閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)至最左端。閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表有示數(shù),接下來(lái)應(yīng)進(jìn)行的操作是 ?。ㄟx填序號(hào))。
A.檢查電路是否斷路
B.更換小燈泡
C.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光
(3)故障排除后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,記下多組電流表及對(duì)應(yīng)電壓表的示數(shù),并畫(huà)出圖乙所示的I﹣U圖像,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率為 W。
(4)根據(jù)收集到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),同學(xué)們得出了燈泡亮度與實(shí)際功率的關(guān)系。在分析論證過(guò)程中,勤于思考的小明發(fā)現(xiàn)小燈泡在不同亮度下,它兩端的電壓與電流的比值不一樣,你認(rèn)為其主要原因是 。
(5)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小明又找到了一只阻值已知的定值電阻R0,并借助部分現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,繼續(xù)測(cè)量另一個(gè)額定電壓為U額的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻。測(cè)量時(shí),先閉合開(kāi)關(guān)S和S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使小燈泡正常發(fā)光;接著將S1斷開(kāi),S2閉合,讀出電流表的示數(shù)I,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻R= ?。ㄓ煤蠭、U額、和R0的代數(shù)式表示)。
12.如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,三個(gè)相同的燒瓶A、B、C內(nèi)部都盛有質(zhì)量和初溫均相等的液體,其中,A、B燒瓶中裝的是煤油,C瓶中裝的是水,A、B、C瓶中電阻絲的阻值分別為RA、RB、RC,且RA<RB=RC(假設(shè)試驗(yàn)中沒(méi)有任何熱損失)。
(1)小明用該裝置探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”,他應(yīng)該觀察比較 和B兩瓶中溫度計(jì)的示數(shù)變化情況,其中 瓶中的液體溫度升高得更快一些。探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系,應(yīng)控制 和通電時(shí)間相等,改變電阻,探究中要采用 法。
(2)小紅用該裝置完成“比較水和煤油吸熱升溫的情況”的實(shí)驗(yàn),她應(yīng)該觀察比較 和C兩瓶中溫度計(jì)的示數(shù)變化情況,實(shí)驗(yàn)中水和煤油吸熱的多少是通過(guò) 反映的(選填“溫度計(jì)示數(shù)”或“加熱時(shí)間”),該實(shí)驗(yàn)中裝有 ?。ㄟx填“水”“煤油”)的燒瓶中溫度計(jì)示數(shù)變化較大。這是因?yàn)槊河偷谋葻崛菪?。在該?shí)驗(yàn)中水吸收的熱量 ?。ㄟx填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的熱量。
答案解析
1.興趣小組的同學(xué)認(rèn)為車禍的危害程度與汽車的動(dòng)能大小有關(guān),于是他們進(jìn)行了如下探究:
【提出問(wèn)題】汽車的動(dòng)能大小跟什么因素有關(guān)?
【猜想假設(shè)】由“十次車禍九次快”可猜想:汽車的動(dòng)能可能跟 速度 有關(guān);由“安全駕駛莫超載”可猜想:汽車的動(dòng)能可能跟 質(zhì)量 有關(guān)。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】他們做了如圖所示的三次實(shí)驗(yàn):用金屬球模擬汽車,讓金屬球從斜槽的某一高度由靜止開(kāi)始滾下,碰到水平面上的物塊,將物塊撞出一段距離。物塊被撞擊得越遠(yuǎn),說(shuō)明金屬球到達(dá)水平面時(shí)的動(dòng)能就越大,這里說(shuō)的動(dòng)能是指 B?。ㄌ钚蛱?hào));
A.小球在斜面上時(shí)的動(dòng)能B.小球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能C.小球撞擊木塊后的動(dòng)能
【知識(shí)遷移】
(1)實(shí)驗(yàn)通過(guò)木塊被撞后移動(dòng)的距離來(lái)反映金屬球的動(dòng)能大小,下列實(shí)驗(yàn)器材中,與木塊起相類似作用的器材有 三 種。
(2)完成實(shí)驗(yàn)后,同學(xué)們還聯(lián)想到以前探究牛頓第一定律時(shí),也用到了斜面:讓小車從同一斜面同一高度下滑,在不同的表面看滑行的距離遠(yuǎn)近(如表),最終停下來(lái)后,小車在三個(gè)表面克服摩擦力做功是否相等? 相等?。ㄟx填“相等”或“不相等”)。
表面
毛巾
棉布
木板
摩擦力
最大
較大
最小
小車運(yùn)動(dòng)距離
最近
較遠(yuǎn)
最遠(yuǎn)
【解答】解:“十次車禍九次快”指的是汽車的動(dòng)能與速度有關(guān),“安全駕駛莫超載”指的是汽車的動(dòng)能與質(zhì)量有關(guān);
物體能量的多少,可由它對(duì)外做功的多少來(lái)確定,而做功的多少,可以通過(guò)鋼球推動(dòng)木塊的距離大小來(lái)反映,故選B;
(1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)小球撞擊木塊運(yùn)動(dòng)的距離的大小判定動(dòng)能的大小,采用的是轉(zhuǎn)換法;
A、內(nèi)能的大小無(wú)法觀察,通過(guò)棉絮的燃燒情況能判定壓縮空氣內(nèi)能的變化,屬于轉(zhuǎn)換法;
B、研究物質(zhì)的升溫特點(diǎn)時(shí),控制質(zhì)量相同,采用的是控制變量法;
C、分子的運(yùn)動(dòng)無(wú)法觀察,通過(guò)紅墨水分子的運(yùn)動(dòng)情況判定分子運(yùn)動(dòng)與溫度的關(guān)系,采用的是轉(zhuǎn)換法;
D、探究重力勢(shì)能與那些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,也是將重力勢(shì)能的大小轉(zhuǎn)換為小桌子在沙子中的下陷程度,所以此時(shí)小桌子的作用與木塊的作用相同,采用的是轉(zhuǎn)換法;
故有三種;
(2)讓小車從同一高度由靜止下滑,根據(jù)決定重力勢(shì)能大小的因素可知,最初小車的重力勢(shì)能相同,下滑到水平面時(shí)的動(dòng)能也相同,在不同的材料表面上運(yùn)動(dòng)時(shí),最終停下來(lái)后,動(dòng)能全部轉(zhuǎn)為內(nèi)能,克服摩擦力做了多少功就有多少動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以,在三個(gè)表面克服摩擦力做功相同。
故答案為:速度;質(zhì)量;B;(1)三;(2)相等。
2.某物理興趣小組在測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率,實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:
①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量沙和袋所受總重力G并填入表格。
②按圖安裝滑輪組,分別記下沙袋和繩端的位置。
③勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使沙袋升高,讀出拉力F的值,用刻度尺測(cè)出沙袋上升的高度h和繩端移動(dòng)的距離s,將這三個(gè)量填入表格。
④算出有用功W有,總功W總,機(jī)械效率η。
⑤改變沙袋中沙子的重量,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。
次數(shù)
沙和袋所受的總重力G/N
提升高度h/m
有用功W有/J
拉力F/N
繩端移動(dòng)的距離s/m
總功W總/J
機(jī)械效率η
1
0.6
0.2
0.12
0.3
0.18
66.7%
2
0.9
0.2
0.18
0.4
0.6
0.24
3
1.2
0.2
0.24
0.5
0.6
0.30
80%
請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)記錄,思考并回答:
(1)在第一次實(shí)驗(yàn)中,粗心的小冬同學(xué)忘記在表格中填寫(xiě)繩端移動(dòng)的距離s,你認(rèn)為s應(yīng)該為 0.6 m.
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù),可計(jì)算得出第二次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為 75% 。
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù),分析得出所用動(dòng)滑輪的重為 0.3 N。(繩重和摩擦忽略不計(jì))
(4)分析三次實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)用同一個(gè)滑輪組提升重物,物重越大,滑輪組的機(jī)械效率 越大 。(選填“越大”“越小”或“不變”)
(5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中邊拉動(dòng)邊讀數(shù),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定,有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)靜止時(shí)讀數(shù)。你認(rèn)為他的想法 不正確?。ㄟx填“正確”或“不正確”),因?yàn)樗麤](méi)有考慮到 摩擦 對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響。
(6)若將此滑輪組換一種繞繩方法,不計(jì)摩擦及繩重,提升相同的物體時(shí),滑輪組的機(jī)械效率 不
變?。ㄟx填“變大”“變小”或“不變”)。
【解答】解:(1)由圖可知,有3根繩子拉動(dòng)動(dòng)滑輪,繩子移動(dòng)的距離s=nh=3×0.2m=0.6m;
(2)滑輪組的機(jī)械效率η=×100%=×100%=75%;
(3)根據(jù)使用動(dòng)滑輪時(shí)動(dòng)力F=(G物+G動(dòng))可知,動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)=3F﹣G物=3×0.3N﹣0.6N=0.3N;
(4)同一滑輪組提升物體,額外功不變,物體越重,有用功越多,有用功占總功的比值就越大,所以同一滑輪,提升物體越重,機(jī)械越大;
(5)靜止時(shí)讀數(shù),忽略了摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響;
(6)同一滑輪組,提升相同物體時(shí),有用功和額外功都不變,所以機(jī)械效率就不變。
故答案是:(1)0.6;(2)75%;(3)0.3;(4)越大;(5)不正確;摩擦;(6)不變。
3.為了探究燃料燃燒時(shí)放出熱量的多少是否與燃料的種類有關(guān),小華同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究方案(如圖)。
(1)你認(rèn)為小華同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)所選用的燃料種類應(yīng)該 不同 ,質(zhì)量應(yīng)該 相同 。(均選填“相同”或“不同”)
(2)若燃料放出的熱量用水吸收,則實(shí)驗(yàn)中,除了水的質(zhì)量要相等以外,你認(rèn)為還應(yīng)該控制不變的因素是 使燃料在相同裝置內(nèi)燃燒?。ㄌ钜粋€(gè)即可)。
(3)通過(guò)比較 水升高的溫度 ,可以得出燃料燃燒放出的熱量與燃料的種類有關(guān)。
(4)用天平分別稱量出10g的酒精和碎紙片,分別點(diǎn)燃后給相同質(zhì)量的水加熱,直到酒精和碎紙片全部燒完,觀察溫度計(jì)示數(shù)的變化情況。
①實(shí)驗(yàn)中相同質(zhì)量的不同燃料完全燃燒后,燒杯中水溫變化不一樣,這說(shuō)明了 燃料燃燒放出的熱量不同 。
②實(shí)驗(yàn)表明:質(zhì)量相同的不同燃料,完全燃燒時(shí)放出的熱量一般是 不同?。ㄟx填“相同”或“不同”)的。
【解答】解:(1)燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量與燃料的種類和質(zhì)量有關(guān),所以小華同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)所選用的燃料種類應(yīng)該不同,質(zhì)量應(yīng)該相同;
(2)若燃燒放出的熱量用水吸收,則實(shí)驗(yàn)中,除了水的質(zhì)量要相等外,還應(yīng)使燃料在相同裝置內(nèi)燃燒;
(3)燃料完全燃燒放出的熱量被水吸收,通過(guò)比較水溫升高的多少可知燃料放熱的多少,從而得出燃料燃燒放出的熱量與燃料的種類有關(guān)。
(4)①實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)相同質(zhì)量的不同燃料完全燃燒后,燒杯中水溫變化不一樣,這說(shuō)明了燃料燃燒放出的熱量不同;
②實(shí)驗(yàn)表明:質(zhì)量相同的不同燃料,完全燃燒時(shí)放出的熱量一般是不同的。
故答案為:(1)不同;相同;(2)使燃料在相同裝置內(nèi)燃燒;(3)水升高的溫度;(4)①燃料燃燒放出的熱量不同;②不同。
4.如圖所示,甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置完全相同,燃料a、b的質(zhì)量都為10g,燒杯內(nèi)液體的質(zhì)量均為100g。當(dāng)燃料完全燃燒后,甲、乙、丙裝置中溫度計(jì)升高的示數(shù)分別為20℃、30℃、35℃。
(1)燃料a的熱值 ?。肌∪剂蟗的熱值;液體a的比熱容 ?。尽∫后wb比熱容。(兩空均選填“>”、“=”或“<”)
(2)若液體a是水,則水吸收的熱量是 8.4×103J 。
(拓展)實(shí)驗(yàn)室備有酒精溫度計(jì)、煤油溫度計(jì)和水銀溫度計(jì)(玻璃泡中液體質(zhì)量相等),小明查閱資料得到幾種物質(zhì)的數(shù)據(jù)如下表所示,則:
物質(zhì)
酒精
煤油
水銀
比熱容[J/(kg?℃)]
2.4×103
2.1×103
0.14×103
標(biāo)準(zhǔn)氣壓下沸點(diǎn)(℃)
78
180?310
356.7
(1)在探究水沸騰的特點(diǎn)時(shí),不能選用 酒精 溫度計(jì)。
(2)在測(cè)量質(zhì)量較小但溫度較高的物體溫度時(shí),溫度計(jì)吸收的熱量就會(huì)影響被測(cè)物體溫度,這種情況下為了使測(cè)量值更接近真實(shí)值,應(yīng)選擇 水銀 溫度計(jì)。
【解答】解:
(1)為了比較不同燃料的熱值,應(yīng)選用不同燃料來(lái)加熱同一種液體,讓液體的質(zhì)量相同,通過(guò)溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少,進(jìn)而判斷熱值大小,應(yīng)選擇乙、丙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),而丙裝置中溫度計(jì)升高的示數(shù)大,說(shuō)明丙中液體吸收的熱量多,即燃料b燃燒放出的熱量多,所以燃料b的熱值較大,即燃料a的熱值小于燃料b的熱值;
為了比較不同物質(zhì)的比熱容,需要燃燒相同的燃料,加熱不同的液體,讓液體的質(zhì)量相同、加熱時(shí)間也相同,通過(guò)比較溫度的變化得出比熱容的大小關(guān)系,應(yīng)選擇甲乙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),而甲裝置中a液體的溫度計(jì)升高的示數(shù)小,因此a液體的比熱容大于b液體的比熱容;
(2)若液體a是水,其質(zhì)量為100g,由題知水升高的溫度為20℃,
水吸收的熱量:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg?℃)×0.1kg×20℃=8.4×103J;
拓展:
(1)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的沸點(diǎn)是100℃,而酒精的沸點(diǎn)是78℃,用酒精溫度計(jì)去測(cè)水沸騰時(shí)的溫度,水還沒(méi)沸騰,酒精就已經(jīng)沸騰了,所以不能選用酒精溫度計(jì);
(2)當(dāng)被測(cè)物體溫度較高、質(zhì)量較小時(shí),為了使測(cè)量值更接近真實(shí)值,應(yīng)該選比熱容小的液體作為溫度計(jì)的測(cè)溫液體,這樣液體升溫快并且吸熱沒(méi)有那么多,而比熱容大的升溫慢并且吸收的熱量會(huì)更多,因水銀的比熱容相對(duì)來(lái)說(shuō)較小,所以應(yīng)選擇水銀溫度計(jì)。
故答案為:(1)<;>;(2)8.4×103J;
【拓展】(1)酒精;(2)水銀。
5.“探究串聯(lián)電路的電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。
(1)為了使探究得出的結(jié)論具有普遍意義,L1、L2應(yīng)該選擇 不相同?。ㄟx填“相同”或“不相同”)的小燈泡。
(2)小明根據(jù)圖甲連接好電路,閉合開(kāi)關(guān),電壓表示數(shù)如圖乙所示.為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確,接下來(lái)他應(yīng)該 斷開(kāi)開(kāi)關(guān),換用小量程,重做實(shí)驗(yàn) 。
(3)測(cè)出L1兩端的電壓后,小明斷開(kāi)開(kāi)關(guān),準(zhǔn)備拆下電壓表,改裝在B、C之間。
小聰認(rèn)為小明的操作太麻煩,只需將與A點(diǎn)相連的導(dǎo)線改接到C點(diǎn)即可。小聰?shù)南敕ㄊ恰〔豢尚小〉?。(填“可行”或“不可行”?br />
(4)測(cè)量完成后,進(jìn)行小組交流討論。下表選錄了三個(gè)小組的數(shù)據(jù),由表中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論 U=U1+U2?。▽?xiě)關(guān)系式即可)。
實(shí)驗(yàn)小組
L1兩端電壓/V
(U1)
L2兩端電壓/V
(U2)
串聯(lián)總電壓/V
(U)
1
3.1
1.4
4.5
2
3.0
1.3
4.3
3
2.1
0.9
3.0
【分析】(1)用歸納法得出普遍性的結(jié)論要滿足2個(gè)條件:一是樣本要有代表性,二是樣本數(shù)量足夠多;
(2)用電壓表測(cè)量電壓時(shí),要選擇合適的量程,否則指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大或過(guò)??;
(3)用電壓表測(cè)量電壓時(shí),電流應(yīng)從電壓表正接線柱流入,從負(fù)接線柱流出,否則指針?lè)聪蚱D(zhuǎn);
(4)串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電壓之和。
【解答】解:
(1)為了使探究得出的結(jié)論具有普遍意義,L1、L2應(yīng)該選擇不相同的小燈泡;
(2)小明根據(jù)圖甲連接好電路,閉合開(kāi)關(guān),電壓表示數(shù)如圖乙所示,指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小,選用的量程過(guò)大,為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確,接下來(lái)他應(yīng)該斷開(kāi)開(kāi)關(guān),換用小量程,重做實(shí)驗(yàn);
(3)測(cè)出L1兩端的電壓時(shí),與B相連的為電壓表正接線柱,與C相連的為電壓表負(fù)接線柱;若將與A點(diǎn)相連的導(dǎo)線改接到C點(diǎn),電壓表的正負(fù)接線柱接反了,所以小聰?shù)南敕ㄊ遣豢尚械摹?br />
(4)依照表中的測(cè)量數(shù)據(jù)可以得出串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和的規(guī)律,即U=U1+U2。
故答案為:(1)不相同;(2)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),換用小量程,重做實(shí)驗(yàn);(3)不可行;(4)U=U1+U2。
6.某同學(xué)用如圖所示電路“探究并聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)”。
(1)在連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng) 斷開(kāi)??;
(2)當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)試觸時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示,原因是 電流表正負(fù)接線柱接反了??;
(3)若要測(cè)量干路電流,則電流表應(yīng)接在甲圖中的 A 點(diǎn);
(4)用電流表分別測(cè)出電路中的A、B、C各處的電流,改變電源電壓,重復(fù)實(shí)驗(yàn),記錄數(shù)據(jù)如下表。該同學(xué)根據(jù)表格數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:并聯(lián)電路中干路電流為支路電流的2倍。這個(gè)結(jié)論一定成立嗎?答: 不一定 (選填“一定”或“不一定”)。為了得出具有普遍意義的并聯(lián)電路中電流的特點(diǎn),應(yīng)該 更換不同規(guī)格的燈泡繼續(xù)實(shí)驗(yàn) 。
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
A處的電流I/A
B處的電流I/B
C處的電流I/C
第一次測(cè)量
0.2A
0.2A
0.4A
第二次測(cè)量
0.3A
0.3A
0.6A
第三次測(cè)量
0.4A
0.4A
0.8A
【解答】解:(1)在連接電路時(shí),為保護(hù)電路,開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi);
(2)當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)試觸時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示,原因是電流表正負(fù)接線柱接反了;
(3)電流表與待測(cè)電路串聯(lián),若要測(cè)量干路電流,則電流表應(yīng)接在甲圖中的A點(diǎn);
(4)之所以得出:并聯(lián)電路中干路電流為支路電流的2倍,即各支路電流相等,是因?yàn)檫x用的燈泡規(guī)格相同,器材太特殊,結(jié)論有偶然性,這個(gè)結(jié)論不一定成立;為了得出具有普遍意義的并聯(lián)電路中電流的特點(diǎn),應(yīng)該更換不同規(guī)格的燈泡繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。
故答案為:(1)斷開(kāi);
(2)電流表正負(fù)接線柱接反了;
(3)A;
(4)不一定;
(5)更換不同規(guī)格的燈泡繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。
7.在“探究影響電阻大小的因素”的實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用如圖所示的電路分別對(duì)“導(dǎo)體電阻跟它的材料、長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)”的猜想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)中使用4根電阻絲,規(guī)格、材料如下表所示。
編號(hào)
材料
長(zhǎng)度/m
橫截面積/mm2
A
錳銅合金
0.5
0.8
B
鎳鉻合金
0.5
0.8
C
鎳鉻合金
0.5
0.4
D
鎳鉻合金
1
0.4
(1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察 電流表的示數(shù)大小 來(lái)比較電阻的大小;
(2)分別將 B、C (填編號(hào))兩根電阻絲接入電路,可初步探究出的結(jié)論是:導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度相同時(shí),橫截面積越小,電阻越大;
(3)若依次把A、B兩根電阻絲接入電路,閉合開(kāi)關(guān)記錄電流表的示數(shù)。分析比較這兩根電阻絲的電阻大小,探究的是電阻跟導(dǎo)體 材料 的關(guān)系;
(4)將電阻絲D對(duì)折后接入電路中,發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)與將電阻絲D全部接入電路時(shí)對(duì)比變大了,由此得出結(jié)論:導(dǎo)體的橫截面積越大,電阻越小。這種做法 錯(cuò)誤?。ㄟx填“正確”或“錯(cuò)誤”),理由是: 沒(méi)有控制電阻絲的長(zhǎng)度不變?。?br />
(5)某同學(xué)認(rèn)為將圖中電流表?yè)Q成小燈泡實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯,請(qǐng)你對(duì)他的方案作出評(píng)價(jià): 當(dāng)接入電路中電阻絲的阻值變化不大時(shí),通過(guò)燈泡的亮度無(wú)法判定電阻的大小 。
【解答】解:
(1)在該實(shí)驗(yàn)中,電阻的大小是通過(guò)電流的大小來(lái)體現(xiàn)的,電流越小說(shuō)明電阻越大,這種方法是轉(zhuǎn)換法。
(2)由表中數(shù)據(jù)可知,將B、C兩根合金絲接入電路,B、C合金線的材料、長(zhǎng)度相同,而橫截面積不同,并且C合金絲的橫截面積小于B的橫截面積,發(fā)現(xiàn)接入C合金絲時(shí),電流表的示數(shù)比接入B合金絲時(shí)更小,說(shuō)明C合金絲的電阻比B合金絲的電阻大,由此初步得出結(jié)論:導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度相同時(shí),橫截面積越小,電阻越大;
(3)若依次把A、B兩根電阻絲接入電路,這兩根電阻絲的材料不同,長(zhǎng)度和橫截面積相同,探究的是電阻跟導(dǎo)體材料的關(guān)系;
(4)實(shí)驗(yàn)中電阻絲的長(zhǎng)度和橫截面積均發(fā)生了改變,即探究導(dǎo)體與電阻關(guān)系時(shí)沒(méi)有控制電阻絲的長(zhǎng)度相同,因此該結(jié)論是錯(cuò)誤的;
(5)若將圖中電流表?yè)Q成小燈泡,通過(guò)小燈泡的亮度可以判定電阻的大小,但當(dāng)接入電路中電阻絲的阻值變化不大時(shí),通過(guò)燈泡的亮度無(wú)法判定電阻的大小。
故答案為:(1)電流表的示數(shù)大小;(2)B、C;(3)材料;(4)錯(cuò)誤;沒(méi)有控制電阻絲的長(zhǎng)度不變;(5)當(dāng)接入電路中電阻絲的阻值變化不大時(shí),通過(guò)燈泡的亮度無(wú)法判定電阻的大小。
8.小斌用如圖所示甲電路探究“電流跟電阻的關(guān)系”,電源電壓恒為3V,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“50Ω 2A”。
(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖甲中電壓表接入電路,測(cè)R兩端的電壓;
(2)滑片P移至阻值最大處,將5Ω電阻接入電路,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P發(fā)現(xiàn),電壓表始終無(wú)示數(shù),電流表始終有示數(shù),其原因可能是 A (只填序號(hào))
A.R短路
B.R斷路
C.滑動(dòng)變阻器短路
(3)故障排除后,移動(dòng)滑片P使電壓表的示數(shù)如圖乙所示,記下電壓表的示數(shù) 1V?。?br />
(4)將5Ω電阻換成10Ω電阻,為保持電壓表示數(shù)不變,滑片P應(yīng)向 A?。ㄟx填“A”或“B”)端移動(dòng),直到電壓表的示數(shù)為 1 V,此時(shí)電流表的示數(shù)為 0.1 A;
(5)若每次實(shí)驗(yàn)均選用單個(gè)定值電阻連入電路,小斌現(xiàn)在有“15Ω、20Ω、25Ω、30Ω、35Ω”5個(gè)電阻,你認(rèn)為能供繼續(xù)實(shí)驗(yàn)的電阻最多還有 3 個(gè);
(6)小斌利用可選電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn),并得到結(jié)論;電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成 反 比。
(7)在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,其中三個(gè)實(shí)驗(yàn)都用到圖丙的電路圖,下列說(shuō)法正確的是 C 。
A.研究“電流與電壓的關(guān)系”可以用燈泡代替定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
B.研究“電流與電阻的關(guān)系”每次更換電阻后,都要移動(dòng)滑動(dòng)變阻器使電流表示數(shù)不變
C.“伏安法”測(cè)定值電阻,多次實(shí)驗(yàn)的目的是求平均值,減小誤差
D.在A、B、C選項(xiàng)的三個(gè)實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器的作用是完全一樣的
【解答】解:(1)電源電壓為3V,故電壓表選用小量程與電阻并聯(lián),如下圖所示:
(2)A.若R短路,電路為通路,電流表有示數(shù),電壓表沒(méi)有示數(shù),符合題意;
B.若R斷路,電流表沒(méi)有示數(shù),不符合題意;
C.滑動(dòng)變阻器短路,電壓表測(cè)電源電壓,電壓表有示數(shù),電流表有示數(shù),不符合題意;
故選A;
(3)故障排除后,移動(dòng)滑片P使電壓表的示數(shù)如圖乙所示,電壓表選用小量程,分度值為0.1V,電壓為1V;
(4)根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大;
探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變,即應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,由分壓原理,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向A端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為1V,由歐姆定律,此時(shí)電流表的示數(shù)為:I===0.1A;
(5)電阻兩端的電壓始終保持UV=1V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓:U滑=U﹣UV=3V﹣1V=2V,電阻分得的電壓為變阻器分得的電壓0.5倍,根據(jù)分壓原理,當(dāng)變阻器的最大電阻50Ω連入電路中時(shí),對(duì)應(yīng)的定值電阻最大值為:
R定大=0.5×50Ω=25Ω,小斌現(xiàn)在有“15Ω、20Ω、25Ω、30Ω、35Ω”5個(gè)電阻,你認(rèn)為能供繼續(xù)實(shí)驗(yàn)的電阻最多還有3個(gè);
(6)小斌利用可選電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn),并得到結(jié)論:電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比;
(7)A、在研究電流與電壓關(guān)系時(shí),應(yīng)當(dāng)控制電阻是定值,因此本實(shí)驗(yàn)選用的是定值電阻,而小燈泡的電阻會(huì)受溫度的變化而變化,所以本實(shí)驗(yàn)不能用小燈泡;
B、研究“電流與電阻的關(guān)系”,應(yīng)當(dāng)保證定值電阻兩端的電壓不變,因此每次更換電阻后,都要移動(dòng)滑動(dòng)變阻器使電壓表示數(shù)不變,所以滑動(dòng)變阻器的目的是控制定值電阻兩端電壓不變;
C、研究“電流與電壓的關(guān)系“,控制電阻是定值,多次改變定值電阻兩端的電壓,所以滑動(dòng)變阻器的目的是改變定值電阻兩端的電壓;因此C正確。
故答案為:(1)如上所示;(2)A;(3)1V;(4)A;1;0.1; (5)3;(6)反;(7)C。
9.某物理小組“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)器材:電源(4.5V)、電流表(0~0.6A)、電壓表(0~3V),定值電阻R=5Ω、R=10Ω、R=20Ω,滑動(dòng)變阻器(20Ω 2A)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。
(1)探究電流與電壓關(guān)系:
①應(yīng)保持 電阻 不變,采用的科學(xué)方法是: 控制變量 。
②實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量的目的 使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性 。
③小明選用5Ω和10Ω的兩只電阻分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn),繪制出I﹣U圖如圖乙所示。分析M或N圖像可得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論: 在電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比 。其中M對(duì)應(yīng)的電阻阻值是 5 Ω。
(2)探究電流與電阻的關(guān)系:
①首先將定值電阻R1=5Ω接入AB間,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P位置,使R1兩端電壓為2V;然后電阻R1=5Ω換成R2=10Ω時(shí),閉合開(kāi)關(guān),應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向 b (選填“a”或“b”)端移動(dòng),同時(shí)眼睛應(yīng)注視 電壓表 (選填“滑片P”、“電流表”或“電壓表”);
②最后將R3=20Ω接入AB間,發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,電壓表的示數(shù)都無(wú)法達(dá)到2V。為順利完成實(shí)驗(yàn),所選滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為 25 Ω。
③更換滑動(dòng)變阻器完成實(shí)驗(yàn),歸納總結(jié)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
【解答】解:(1)①探究電流與電壓關(guān)系時(shí),需要保持電阻不變。故答案為:電阻;控制變量。②單次實(shí)驗(yàn)結(jié)論不具備普遍性,所以需要多次實(shí)驗(yàn)。故答案為:使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性。③由圖像可知,電壓與變流的比值為定值。根據(jù)I=,R===5Ω。故答案為:在電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比;5。
(2)①探究電流與電阻關(guān)系時(shí),應(yīng)保持定值電阻兩端電壓不變,那么滑動(dòng)變阻器兩端電壓也應(yīng)不變。電阻從5Ω換成10Ω,根據(jù)I=電路中電流減小。根據(jù)I=得U=IR,要想使滑動(dòng)變阻器電壓不變,滑動(dòng)變阻器變阻器電阻應(yīng)增大。故答案為:b;電壓表。②在R3=20Ω,電壓表示數(shù)為2V時(shí)U滑=U﹣U3=4.5V﹣2V=2.5V,根據(jù)串聯(lián)電路分壓比=得:R變=25Ω。故答案為:25。
10.小明和小華同學(xué)為了探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。兩個(gè)燒瓶A、B中盛有質(zhì)量、初溫相等的煤油,RA與RB是阻值不同的電熱絲。
(1)RA與RB采用串聯(lián)的連接方式,其目的是為了控制通電時(shí)間、
通過(guò)的電流 相等。
(2)小明同學(xué)為比較RA與RB阻值的大小,用電壓表分別測(cè)出RA與RB兩端電壓大小,發(fā)現(xiàn)UA<UB,則RA?。肌B(選填“>”、“<”或“=”)。
(3)在相同時(shí)間內(nèi),可通過(guò)觀察 溫度計(jì)示數(shù)的變化 來(lái)比較電流通過(guò)電熱絲產(chǎn)生的熱量多少;為了升溫較快,實(shí)驗(yàn)液體選用煤油而不選用水,主要是水的比熱容比煤油 大 。
(4)小華想改裝實(shí)驗(yàn)裝置用來(lái)“測(cè)量煤油的比熱容大小”,則他們應(yīng)將燒瓶A中煤油換成與其 質(zhì)量 (選填“質(zhì)量”或“體積”)相等的水,還必須使電熱絲RA、RB阻值 相同?。ㄌ睢跋嗤被颉安煌保K兔河偷某鯗鼐鶠閠0,通電一段時(shí)間后,水和煤油的末溫分別為t水、t煤油,請(qǐng)寫(xiě)出煤油比熱容的表達(dá)式: 。(已知水的比熱容為c水)。
【解答】解:(1)兩電阻絲串聯(lián)連接的目的是:控制通過(guò)兩根電阻絲的電流和通電時(shí)間相等;
(2)用電壓表分別測(cè)出RA與RB兩端電壓的大小,發(fā)現(xiàn)UA<UB,因?yàn)榇?lián)電路中分得的電壓與電阻成正比,所以RA<RB;
(3)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察兩支溫度計(jì)示數(shù)變化來(lái)比較電流產(chǎn)生的熱量的多少;
根據(jù)Q=cm△t可知,在液體的質(zhì)量和吸收的熱量相同的情況下,液體的比熱容越小,溫度升高的越快,所以選用比熱容較小的煤油來(lái)做實(shí)驗(yàn);
(4)要測(cè)量煤油的比熱容大小,應(yīng)讓水和煤油的質(zhì)量相等、吸收的熱量(加熱時(shí)間)相等,由溫度的變化大小來(lái)測(cè)出煤油的比熱容大小,故他們應(yīng)將燒瓶A中煤油換成等質(zhì)量的水;
把電熱絲RA換成與RB阻值相同的電阻絲,電阻絲的阻值相等,在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量相同,所以水和煤油吸收的熱量相同;
因?yàn)镼水=Q煤油,所以c水m(t水﹣t0)=c煤油m(t煤油﹣t0),
則煤油的比熱容:
c煤油=;
故答案為:(1)通過(guò)的電流;(2)<;(3)溫度計(jì)示數(shù)的變化;大;(4)質(zhì)量;相同;。
11.在測(cè)量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)中,小明選用了額定電壓是2.5V的小燈泡。
(1)如圖甲所示,小夢(mèng)在檢查電路連接中,發(fā)現(xiàn)其中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)你在錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫(huà)“×”,并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線畫(huà)出正確的一根導(dǎo)線。
(2)電路連接正確后,閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)至最左端。閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表有示數(shù),接下來(lái)應(yīng)進(jìn)行的操作是 C?。ㄟx填序號(hào))。
A.檢查電路是否斷路
B.更換小燈泡
C.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光
(3)故障排除后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,記下多組電流表及對(duì)應(yīng)電壓表的示數(shù),并畫(huà)出圖乙所示的I﹣U圖像,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率為 0.5 W。
(4)根據(jù)收集到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),同學(xué)們得出了燈泡亮度與實(shí)際功率的關(guān)系。在分析論證過(guò)程中,勤于思考的小明發(fā)現(xiàn)小燈泡在不同亮度下,它兩端的電壓與電流的比值不一樣,你認(rèn)為其主要原因是 燈絲電阻隨溫度的變化而變化 。
(5)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小明又找到了一只阻值已知的定值電阻R0,并借助部分現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,繼續(xù)測(cè)量另一個(gè)額定電壓為U額的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻。測(cè)量時(shí),先閉合開(kāi)關(guān)S和S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使小燈泡正常發(fā)光;接著將S1斷開(kāi),S2閉合,讀出電流表的示數(shù)I,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻R= ?。ㄓ煤蠭、U額、和R0的代數(shù)式表示)。
【解答】解:(1)由圖甲可知,電壓表與電流表串聯(lián)測(cè)燈泡兩端的電壓,電流表幾乎無(wú)示數(shù),應(yīng)使電壓表并聯(lián)在燈泡兩端,電流表與燈泡串聯(lián),如下圖所示:
(2)閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表有示數(shù),說(shuō)明電路是通路,小燈泡不亮的原因首先考慮是電路中電流太小導(dǎo)致的,
所以,接下來(lái)應(yīng)進(jìn)行的操作是:應(yīng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光,故選C;
(3)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓UL=2.5V,由圖乙可知,此時(shí)通過(guò)燈泡的電流IL=0.2A,
則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率PL=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W;
(4)小燈泡在不同亮度下,燈絲的溫度不同,它兩端的電壓與電流的比值不一樣,由歐姆定律可知燈絲的電阻不同,
則其主要原因是:燈的電阻隨溫度的變化而變化;
(5)由電路圖可知,先閉合開(kāi)關(guān)S和S1時(shí),燈泡L與定值電阻R0并聯(lián)后再與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)R0支路的電流,
由小燈泡正常發(fā)光可知,并聯(lián)部分的電壓為U額,通過(guò)定值電阻R0的電流I0=;
接著將S1斷開(kāi),S2閉合時(shí),燈泡L與定值電阻R0并聯(lián)后再與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)干路電流,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以通過(guò)燈泡的電流IL′=I﹣I0=I﹣,
則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻R===。
故答案為:(1)如上圖所示;(2)C;(3)0.5;(4)燈絲電阻隨溫度的變化而變化;(5)。
12.如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,三個(gè)相同的燒瓶A、B、C內(nèi)部都盛有質(zhì)量和初溫均相等的液體,其中,A、B燒瓶中裝的是煤油,C瓶中裝的是水,A、B、C瓶中電阻絲的阻值分別為RA、RB、RC,且RA<RB=RC(假設(shè)試驗(yàn)中沒(méi)有任何熱損失)。
(1)小明用該裝置探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”,他應(yīng)該觀察比較 A 和B兩瓶中溫度計(jì)的示數(shù)變化情況,其中 B 瓶中的液體溫度升高得更快一些。探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系,應(yīng)控制 電流 和通電時(shí)間相等,改變電阻,探究中要采用 控制變量 法。
(2)小紅用該裝置完成“比較水和煤油吸熱升溫的情況”的實(shí)驗(yàn),她應(yīng)該觀察比較 B 和C兩瓶中溫度計(jì)的示數(shù)變化情況,實(shí)驗(yàn)中水和煤油吸熱的多少是通過(guò) 加熱時(shí)間 反映的(選填“溫度計(jì)示數(shù)”或“加熱時(shí)間”),該實(shí)驗(yàn)中裝有 煤油?。ㄟx填“水”“煤油”)的燒瓶中溫度計(jì)示數(shù)變化較大。這是因?yàn)槊河偷谋葻崛菪?。在該?shí)驗(yàn)中水吸收的熱量 等于?。ㄟx填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的熱量。
【解答】解:
(1)電流產(chǎn)生熱量與電流、電阻和通電時(shí)間三個(gè)因素有關(guān),探究中要采用控制變量法;探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系,應(yīng)控制電流和通電相等,改變電阻;通電后給質(zhì)量相同的同種液體加熱,所以應(yīng)比較A、B兩瓶中溫度計(jì)的變化情況,因?yàn)镽A<RB,所以B中液體溫度升高得快些;
(2)為了比較水和煤油吸熱的多少,應(yīng)采用相同的加熱裝置,通過(guò)加熱時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)比較,因?yàn)镽B=RC,所以要選擇B、C兩瓶中溫度計(jì)的示數(shù)變化情況;
通電相同時(shí)間(吸熱相同的熱量),質(zhì)量相等的水和煤油中,煤油的溫度升得高,溫度計(jì)示數(shù)變化大;實(shí)驗(yàn)中,加熱時(shí)間相同,電阻放出的熱量相同,則水吸收的熱量等于煤油吸收的熱量。
故答案為:(1)A;B;電流;控制變量;(2)B;加熱時(shí)間;煤油;等于。
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