焦耳定律实验. [呈现形式]以上考点常以实验题的形式出现.针对实验中出现的一些实验基本操作和注意点会详细考察.要求学生熟悉实验的操作步骤和实验的原理.实验的数据的分析和实验结论的得出. 典型例题剖——青夏教育精英家教网—

焦耳定律实验. [呈现形式]以上考点常以实验题的形式出现.针对实验中出现的一些实验基本操作和注意点会详细考察.要求学生熟悉实验的操作步骤和实验的原理.实验的数据的分析和实验结论的得出. 典型例题剖析 [例题1]小明做探究“平面镜成像的特点的实验时.将玻璃板竖直放在桌面上(图1).取两段同样的蜡烛.把蜡烛A点燃放在玻璃板的前方.将蜡烛B放置在玻璃板的后方. 图1 (1)调节蜡烛B的位置.直到时.蜡烛B的位置即为蜡烛A的像所在的位置, (2)取两段同样的蜡烛是为了比较像和物体的关系, (3)移去蜡烛B.在其原来的位置放一块光屏.光屏上不能承接到蜡烛A的像.这说明平面镜所成的像是像. [解析]本题同样是教材探究实验的细化.考查的是实验中经常出现的问题.只要做实验时注意总结.评估与交流.此题即可解决. [答案](1)与蜡烛A的像完全重合虚 [例题2]同学们要探究“凸透镜成像规律．他们来到实验室.选用的器材如图2所示: 物体到凸透镜距离u／cm 60 30 20 15 12 像的高度h／cm 0.4 l 2 4 10 (1)请你简要说出实验探究前应怎样合理摆放和调整器材, (2)器材调好后.蜡烛从离透镜较远的地方逐渐向透镜移动.调整光屏位置.在光屏上测出了不同位置时像的高度．并将数据填在表格中．凸透镜焦距f=l0 cm. 文莉同学通过实验现象得出的结论是:凸透镜成的像是倒立的: 林哲同学通过实验数据得出的结论是:物体到凸透镜距离越近.像就越大．请你对他们的实验过程及实验结论作出点评． [解析]本题是教材凸透镜成像特点的变式.联系日常学习中的探究过程即可解决本题.探究凸透镜成像规律的实验时.器材的摆放要将透镜放在中间.保持三者的中心在同一个高度上.这样可以使成像在光屏的中心上.便于观察.对于实验数据的分析要结合凸透镜成像的规律的特点进行分析.但是虚像无法呈现在光屏上.实验时往往会忽略这点. [答案](1)将蜡烛.凸透镜.光屏依次放在同一直线上, 调整烛焰.凸透镜.光屏的中心大致在同一高度．(2)①两位同学的结论在收集的证据范围内成立.符合数据和现象所体现出的规律 ②两位同学都没有收集u≤f范围内的证据.所以结论不完整． [例题3]同学们在实验室里测某种小矿石的密度,选用天平.量筒.小矿石.细线.烧杯和水,进行了如下的实验操作: A．将小矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总的体积． B．把游码放在标尺的零刻度线处.调节横梁上的螺母.使横梁平衡. C．把天平放在水平桌面上． 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．在量筒中倒入适量的水并记下水的体积． ⑴正确的实验操作顺序是 . ⑵在调节天平时.发现指针位置如甲所示.此时应将平衡螺母向调． ⑶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3乙所示,量筒量出小矿石的体积如图3丙所示.由此可知.小矿石的密度ρ= kg/m3． ⑷实验中.由于小英同学不小心把量筒打碎了.但实验室里已没有量筒了.老师就给她增加了一个溢水杯.现请你帮她想办法测出小矿石的体积,写出简要的实验步骤. [解析]本题考查的的是密度测量的实验.解题的关键是天平和量筒测量物体密度的实验过程和实验注意点及相关的密度计算.天平使用时是先测量质量.再测量体积.若先测量体积后测量质量.会因为物体上沾有水而使体积增大.影响密度大小.天平测量前调节是左高右调.使用时物体放在左盘.砝码放在右盘.游码放在零处.通过增减砝码和游码来调节天平.使刻度盘上的指针对准中间刻度线.这时物体质量等于砝码质量数加上游码质量数.单位是克.量筒测量体积.通过两次体积的差值确定.溢水杯开始要放满水.通过测量溢出的水的体积确定物体的体积.通过密度公式计算密度. [答案]⑴CBDEA等 ⑵左 ⑶3.1×103 ⑷①将小矿石慢慢浸没盛满水的溢水杯中,同时用烧杯收集从溢水杯中溢出的水;用天平测出溢出水的质量m排.②利用V石＝V排＝ m排 / ρ水得出小矿石的体积. [例题4]在物理实验操作考查中.小雨抽测的实验题目是“探究浮力的大小 .他的实验操作步骤如图4所示.实验过程如下．图4 A．用细线将橡皮挂在弹簧测力计下.测出橡皮的 , B．将水倒入溢水杯中, C．将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中.让溢出的水全部流入小桶中.同时 , D．将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下.读出此时弹簧测力计的示数, E．记录.分析实验数据.得出实验结论, F．整理实验器材. 请根据小雨的实验过程回答下面问题: (1)指出小雨在实验操作中漏掉的一个步骤: . (2)指出上面实验操作中的一处错误: . (3)如果用能够漂浮在水面的木块代替橡皮做此实验.那么与上述操作不同的一个步骤是 . [解析]本题考查的是阿基米德原理的实验.解题的关键是理解阿基米德实验原理的整个过程.实验中利用F浮=G排液公式计算.由于利用小桶装液体.需要测量液体的重力.所以首先要测量小桶的重力.利用溢水杯.首先应该装满水.这样物体浸没在液体中时排开的体积可以利用小桶收集测量了. [答案](1)A.重力 C.读出弹簧测力计的示数(2)测量空桶的重力 (3)在B步骤中.水面没有达到溢水口. [例题5]小明做用伏安法测量小灯泡电阻的实验.小灯泡的额定电压为2.5V.已经连接如图5所示电路. (1)同组的小琴又给他补接了两根导线使电路完整.请你将这两根导线画出来. (2)闭合开关之前.应将滑片滑到滑动变阻器的端.目的是为了保护电路. (3)小明利用上面的电路测小灯泡的电阻.已经记录三组数据如下表.请你将表中的空白实验次数 1 2 3 电压/V 2.5 2.0 1.5 电流/A 0.3 0.27 0.23 电阻/Ω 7.4 6.5 灯泡亮度亮较亮暗格帮小明补上. (4)小明处理完数据后发现.三次测得的灯丝电阻相差较大.与其他同学交流也是同样的情况.你认为出现这种结果的原因是 . [解析]本题考查的是伏安法测电阻.解题的关键是对于实验的原理和实验的操作步骤的熟悉.(1)电压表要并联.正负接线柱正确.因小灯泡的额定电压为2.5V.故要用0-3V的量程,(2)为了避免电路中电流过大而烧坏电路元件.闭合开关前滑动变阻器的滑片置于最大电阻值位置,(3)当U=2.5V时I=0.3A.则R=U/I=2.5V/0.3A=8.3Ω,(4)当电压增大时.小灯泡灯丝的温度升高.灯丝的阻值就随着增大. [答案]8.3 (4)灯丝的电阻与温度有关.温度越高电阻越大或灯丝的电阻与温度有关或温度越高电阻越大. [例题6]小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关.于是设计了如图4甲.乙所示的实验.探究动能的大小与哪些因素有关. (1)让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动.然后与放在水平面上的纸盒相碰.纸盒在水平面上移动一段距离后静止.如图5甲所示. (2)让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动.然后与放在水平面上的纸盒相碰.纸盒在水平面上移动一段距离后静止.如图5乙所示. 上述甲.乙两组实验中: ①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时.具有相同的 . ②选用图甲探究的是动能与的关系.理由是:两球相等,得出的结论是: . ③选用图乙探究的是动能与的关系.得出的结论是: . ④物理研究方法有许多.如等效替代法.类比法.对比法.控制变量法,本实验中运用了两种研究方法.一是法,二是转换法.就是用纸盒移动的距离长短来表示小球动能的大小. [解析]本实验只是探究动能的大小与哪些因素有关.本题涉及到控制变量法.转化法.归纳法等思维和探究的方法.解题的关键是对于各种实验研究方法的熟悉.小球从高处自由滚下.是重力势能转化为动能.通过推动物体的远近反映出动能的大小.物体被推的越远.动能越大.从甲图可以看出.同一个小球.速度越大.动能越大.从乙图可以看出.速度相等.质量越大.动能越大. [答案]①速度,②运动速度,质量,运动速度一定时.物体质量越大.动能越大. ③质量,物体质量一定时.运动速度越大.动能越大④控制变量法. [例题7]用如图7所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时.竖直向上匀速拉动弹簧测力计.使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升． (1)实验中.将杠杆拉至图7中虚线位置.测力计的示数F为 N.钩码总重G为1.0N.钩码上升高度h为0.1m.测力计移动距离s为0.3m.则杠杆的机械效率为 %．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因: ． (2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关. 一位同学用该实验装置.先后将钩码挂在A.B两点.测量并计算得到下表所示的两组数据: 次数钩码悬挂点钩码总重 G/N 钩码移动距离h/m 拉力F/N 测力计移动距离s/m 机械效率 η/% 1 A 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4 2 B 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3 根据表中数据.能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关.钩码越重其效率越高的结论?答: , 请简要说明两条理由:① ,② ． [解析]本题考查的是杠杆的机械效率.解题的关键是机械效率公式计算的应用.弹簧测力计的示数可以直接根据分度值进行读数.本题的有用功是把钩码提升高度克服其重力做的功(Gh).总功是弹簧测力计拉力所做的功(Fs). 直接利用机械效率的公式计算.导致额外功的原因是因为杠杆有重力.升高后会克服重力做功.钩码所在的位置不同会影响有用功的中的力的力臂.所以应该在同一点上改变钩码的重力去比较两次的机械效率. [答案] (1)0.5 66.7 由于使用杠杆时需要克服杠杆自重等做功 (2)不能两次实验时钩码没有挂在同一位置仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的[例题8]在“探究影响滑轮组机械效率的因素实验中.某同学用如图8所示的同一滑轮组分别做了三次实验.实验数据记录如下: (1)在表中的空格处填上适当的数据,(机械效率用百分数表示.保留一位小数) (2)在实验操作中应竖直向上拉动弹簧测力计, (3)从实验数据分析得出:使用同一滑轮组. 可以提高滑轮组的机械效率, (4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关.请你作出恰当的猜想: 滑轮组的机械效率与有关. [解析]本题考查的是滑轮组的机械效率.解题的关键是熟悉滑轮组中的各种功.机械效率的计算可以利用η＝W有用/W总＝Gh/Fs计算.可以利用其变形公式计算弹簧测力计的示数.利用绳子移动的距离是物体移动的距离的n倍可以求出弹簧测力计上升的距离.由于弹簧测力计最后从动滑轮上出来.根据动滑轮的特点.弹簧测力计必须是竖直向上运动的.比较1和2次实验可以发现同一个滑轮组.重物越重.机械效率越高.由于动滑轮的重力.摩擦和绳子的重力的影响.会使额外功的存在.从而影响滑轮组的机械效率. [答案] (1)表中填 88．9% 1．2 30 增加物重 (4)动滑轮重.绳与滑轮的摩擦等. [例题9]小明在做“测量小灯泡电功率的实验中.已知电源电压为3V.小灯泡的额定电压为2.5V. (1)他在检查仪器时.发现电流表指针如图9所示.则接下来的操作是 (2)图10是小明画出的实验电路图.请你根据电路图用笔画线代替导线.帮他将图11中未完成的电路连接好.要求:电流表.电压表选择合适的量程,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)经检查无误后.闭合开关.调节滑动变阻器的滑片到某一位置.电流表和电压表的示数如图12所示.则此时流过小灯泡的电流是 A.灯泡两端的电压是 V.灯泡的实际功率是 W． (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.小明画出了小灯泡电流随其两端电压变化的关系图像.根据图像提供的信息.计算出小灯泡的额定功率为 W.小灯泡灯丝电阻随电压增大而 (选填“增大．.“减小或“不变 )． (5)将图11中的小灯泡更换成定值电阻.且电路连接完好.还可以完成的实验是( ) A．探究电流的磁场强弱与电流大小的关系 B．探究电流与电压关系 C．探究电流产生的热量与电阻的关系 D．探究电流与电阻关系 [解析]本题考查的是伏安法测量小灯泡的电功率.要测量额定功率和实际功率.而额定功率只有一个.实际功率可以有很多.实验时.要通过调节滑动变阻器使电压表的示数等于小灯泡的额定电压.这时的电流就是小灯泡的额定电流.可以直接通过P额=U额I额计算额定功率.实验时要注意连接的问题和滑动变阻器的使用方法.对于图像可以看出电流和电压不成正比例的关系.是因为灯泡的温度升高.其电阻也会增大.对于这个电路和伏安法测电阻很相似.只是测电阻需要多次测量取平均值. [答案](1)调零(校零.把指针调到零刻线处)(2) (3)0.22 1.8 0.396(0.4) 增大(5)B 达标检测练习【查看更多】

题目列表(包括答案和解析)

在研究欧姆定律的实验中，先保持电阻不变，研究电流与电压之间的变化关系；然后再保持电压不变，研究电流与电阻之间的变化关系．这种实验研究方法叫做控制变量法．在下列实验中，也运用了控制变量法的是（　　）

A、研究焦耳定律实验

B、研究阿基米德原理实验

C、研究凸透镜的成像规律实验

D、研究条形磁铁周围磁场的分布实验

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（2012?南开区一模）（1）在验证焦耳定律实验中，为了比较两根不同的电阻丝发出的热量跟电阻丝的电阻值的关系，实验时应该同时让两根电阻丝的

电流I和通电时间

相同．（在“两端电压U”、“电流I”、“通电时间t”和“电阻丝电阻R”四个量中选填两个物理量）（2）将一台标有“3V 3W”字样的小电动机接在3V的电压下，在10s的时间内，电动机消耗的电能是

J．（已知电动机线圈电阻R=3Ω）

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如图是用三根镍铬合金线来探究导体的电阻与哪些因素有关的实验装置．实验时先依次把ab和cd接入电路．问：

（1）实验时，怎样比较 ab和cd两根导线的电阻大小？

观察灯泡的亮度

；
（2）选择ab和cd两根导线做实验是为了探究导体电阻与

长度

的关系；实验结论是：

当导体的材料、横截面积相同时，导体长度越长，电阻越大

．
（3）有些物理量的大小不易直接观测，但它变化时引起其它量的变化却容易直接观测，用易观测的量显示不易观测的量是测量物理量的一种思路．例如：本题中电阻大小的判定．请你也举出一个类似例子

焦耳定律实验中，通过温度计示数的变化来反映电阻放出热量的多少

．

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（1）在验证焦耳定律实验中，为了比较两根不同的电阻丝发出的热量跟电阻丝的电阻值的关系，实验时应该同时让两根电阻丝的相同．（在“两端电压U”、“电流I”、“通电时间t”和“电阻丝电阻R”四个量中选填两个物理量）（2）将一台标有“3V 3W”字样的小电动机接在3V的电压下，在10s的时间内，电动机消耗的电能是 J．（已知电动机线圈电阻R=3Ω）

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在研究欧姆定律的实验中，先保持电阻不变，研究电流与电压之间的变化关系；然后再保持电压不变，研究电流与电阻之间的变化关系．这种实验研究方法叫做控制变量法．在下列实验中，也运用了控制变量法的是（）
A．研究焦耳定律实验
B．研究阿基米德原理实验
C．研究凸透镜的成像规律实验
D．研究条形磁铁周围磁场的分布实验

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