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1、人教版九年级物理实验题精选一.实验探究题(共40小题)1.为了比较水和沙子吸热本领的大小，小文做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表：(1)在此实验中用 表示水和沙子吸热的多少；(2)分析表中的实验数据可知：当物体温度变化量和 相同时，水吸收的热量(选填 大于 或 小于)沙子吸收的热量；(3)如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，升高的温度更高。质量/g升温10所需时间/s升温20所需时间/s升温30所需时间/s沙子306492124水3092163220()()、_ _ _ _、L10Q,I 0.25A故选
2、最大阻值是60Q的滑动变阻器；（3）灯泡的额定电压为2.5V,则电压表的量程为03V且与灯泡并联，滑动变阻器的任意上方接线柱与灯泡相连，如下图所示：（4）电压表和电流表都有示数说明电路通路且灯泡没有短路，灯泡不亮的原因是实际功率太小，下一步的操作是：将滑动变阻器的滑片向左移动；灯泡突然熄灭，电流表的示数突然变得无示数，电压表的示数是6 V,说明电压表并联部分断路，故障可能是小灯泡断路；（5）由图象可知，灯泡两端的电压UL=2.5V时，通过的电流IL=O2A,则灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5VX0.2A=0.5WO故答案为：（1）不可行；无法实现小灯泡两端的电压等于额定电压；（2）60；（
3、3）如上图所示；（4）将滑动变阻器的滑片向左移动；小灯泡断路；（5）0.5o3 4.在测定 额定电压为2.5V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数,电流表无示数，则故障的原因可能是小 灯 泡 断 路（写出一种即可）。（3）故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P移至某处时，电压表示数如图甲，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向右端（选填 左或 右）移动，直到电压表的示数为2.5 V,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0.75 W。【考点】JF：电功率的测量实验.【解答】解：（1）根据
4、灯泡的额定电压为2.5 V,电压表量程选择0-3 V,如图所Zjo（2）灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中存在断路；电压表有示数，说明电压表中间小灯泡断路。（3）电压表的量程为0-3 V,分度值为0.1 V,示数为0.5 V,小于灯的额定电压,应使电路中的电流增大，滑动变阻器的阻值应变小，滑片应向右端移动，直到电压表示数等于额定电压2.5 V,电流表量程为0-0.6 A,分度值为0.02A,电流表示数 0.3A,P=UI=2.5VX0.3A=0.75Wo故答案为：（1）如图所示；（2）小灯泡断路；（3）右；2.5；0.75o3 5.在“测量小灯泡的功率 实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。（1
5、）如图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图（不完整）.请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。（2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应 位 于B（选填A或B）端。（3）连接好电路后，闭合开关，小明发现移动滑动变阻器滑片P,小灯泡不发光，电压表的示数为零。进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象，他提出了如下猜想：小灯泡短路；小灯泡的灯丝断了；滑动变阻器断路。根据故障现象，猜想 （填序号，下同）是错误的。如果观察到电流表有示数，则 猜 想 是正确的。（4）排除故障，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示，此
6、时应将滑片P向A（选填A或B）端移到合适位置,读出电流表示数，即可算出小灯泡的额定功率。（5）小平打算增加一个阻值为10Q的定值电阻R o,只利用一只电表，通过图中操 作（开 关S接a、b各一次）来测量小灯泡的额定功率。图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图，则 以 下 判 断 正 确 的 是B（填字母）。A.两种方案都能 B.两种方案都不能C.丙方案能，丁方案不能 D.丙方案不能，丁方案能。【考点】JF：电功率的测量实验.【解答】解:（1）小灯泡的额定功率为2.5 V O V,电压表选用小量程，注意电表正负接线柱和滑动变阻器接线柱的接法，如右图所示；（2）滑动变阻器滑片以左电阻丝连入电路，故
7、应将滑片置于B端；（3）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P,如果小灯泡短路，小灯泡不发光，相当于一根导线，电压表示数为0,电流表有示数；如果小灯泡的灯丝断了，则电压表与电路中其它元件串联，因电压表内阻很大,根据欧姆定律和分压原理，电流表示数接近0,电压表示数接近电源电压，小灯泡分得的电压很小，不发光；如果滑动变阻器断路，则电压表、电流表均无示数，小灯泡不发光；所以，连接好电路后，闭合开关，小明发现移动滑动变阻器滑片P,电路中出现小灯泡不发光，电压表示数为零，猜想是错误的；如果观察到电流表有示数，则猜想是正确的；（4）电压表小量程的分度值为0.1 V,示 数 为1.4 V,所以，应增加
8、灯两端的电压减小滑动变阻器的电压，根据分压原理，就要减小变阻器连入电路中的电阻,所以，应将滑片P 向 A 端移到合适位置，读出电流表示数，即可算出小灯泡的额定功率；（5）图丙中，无 论 S接 a 还是接 b 都无法得知小灯泡是否正常发光，丙方案不能测定小灯泡的额定电功率；丁方案中，R。、小灯泡、变阻器三者串联，S接 a 时，电压表测定值电阻的电压,S接 b 时测灯和定值电阻的总电压，都无法确定小灯泡是否正常发光，丁方案不能测定小灯泡的额定电功率。所以，两种方案都不能测出小灯泡的额定功率。故 选 Bo故答案为：（1）如上图所示；（2）B；（3）；（4）A；（5）Bo3 6.在 测量小灯泡的电功率
9、”实验中，小灯泡额定电压为2.5V（电阻值约为5Q）。（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。（2）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数,则 出 现 故 障 的 原 因 是 小 灯 泡 短 路（选填“小灯泡断路 或 小灯泡短路）。（3）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表示数为2 V,为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 左（选填 左 或 右）端移动，使电压表示数为2.5V,此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额 定 功 率 为1.25 W。（4）若此实验中电流表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，小组同学们增加了一 个R0=
10、5Q的定值电阻，设计了如图丙所示的电路和如下实验方案：调节滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；保持滑片位置不变，只将电压表a点该接到c点，测出定值电阻Ro两端的电压U。，通过计算就可得到小灯泡的额定功率。请你指出该设计方案中存在的问题：无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光；电压表的正负接线柱接反，无 法 测 出 电 两 端 的 电 压。【考点】JF：电功率的测量实验.【解答】解：（1）因为滑动变阻器的接线柱要 一上一下 的串联在电路中，所以只需将滑动变阻器的上方一个接线柱与开关的右接线柱连接即可，如下图所（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，说明在电压表两接线柱之
11、间的电路是短路，所以出现故障的原因是小灯泡短路；（3）电压表示数为2V时，小于灯泡的额定电压2.5V,要使灯泡正常发光，根据图甲可知，应向左移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，使电压表示数增大，当电压表示数等于灯泡额定电压2.5V时，灯泡正常发光；由乙可知，电流表选择的量程是00.6A,分 度 值 是0.02A,此时电流表示数是0.5A,则小灯泡的额定功率:P=UI=2.5VX0.5A=1.25Wo（4）由题意知，电源电压约为3 V,灯泡正常发光时电阻约为5Q,当变阻器电阻为零时，设灯泡两端的电压为5,根据串联电路电流相等的特点有：也唾，即：叽空工RL RO 5。5。解得：UL=1.5V
12、,所以无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光；保持滑片位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，电压表的正负接线柱接反，无法测出两端的电压。故答案为：（1）见上图；（2）小灯泡短路；（3）左；1.25；（4）无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光；电压表的正负接线柱接反，无法测出Ro两端的电压。37.同学们在 探究小灯泡的亮度与功率的关系 实验中，所用电源电压为6V,灯泡的额定电压U0=3.8 V,额定功率在1-1.5W的范围内。（1）按图甲所示的电路图，请你用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整。（2）小杜同学在实验过程中，将滑动变阻器的滑片P缓慢向B端移动，小灯泡的实际功率将变 大（选填
13、 变大、变小 或 不变）；同时观察到小灯泡的亮度将变亮（选填 亮 或 暗）。（3）另一组的小张同学在实验过程中发现电流表、电压表示数如图丙所示，此时电流表的示数是0.2 A,电压表的示数是2 V,经分析造成这种现象的 原 因 是 电压表量程接错，误以为接的是。1 5 V,实际接了 03V。（4）小张同学重新调整电路连接后，继续探究小灯泡在额定功率时的亮度，但发现无法准确读出额定电压，他用第（3）小问中所测得数据先算出灯泡的电阻RL，再根据Po=为一计算灯泡的额定功率。按此方案算出灯的额定功率比真RL实 值 偏 大（选填 大 或 小），原 因 是 灯泡电阻随温度的变化而变化，题中所求电阻值蛆与灯
14、泡正常发光时的阻值不相等。【考点】JF：电功率的测量实验.【解答】解：（1）电压表与灯泡并联，灯泡的额定电压为3.8 V,所以应选择015V量程；滑动变阻器已接了上面一个接线柱，应再接下面一个接线柱，如图所示：（2）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑片P缓慢向B端移动的过程中，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I=U可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；R由U=IR可知，灯泡两端的电压变大，即电压表的示数变大；因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P=UI可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮。（3）由图可知，电流表所选量程为
15、00.6 A,则由指针位置可知，此时电流表的示数是0.2A,由灯泡的额定电压U=3.8V,可知，电压表应接01 5 V,若接在015V量程，那么由指针位置可知，此时电压为1 0V,而电源电压为6 V,所以没有接在015V量程，接在03V量程，故此时电压表的示数为2 V,由此可知，电压表量程接错，误以为接的是01 5 V,实际接了 03V；（4）因为灯泡电阻随温度的变化而变化，题中所求电阻值RL与灯泡正常发光时的阻值不相等，灯泡在额定电压3.8V下的电阻比2V下的电阻要大，而算额定功率时是用2V时的电阻，所以RL偏小，根据p =.导致额定功率偏大，RL故答案为：（1）见上图；（2）变大；亮；（3
16、）0.2；2；电压表量程接错，误以为接的是01 5 V,实际接了 03V；（4）大；灯泡电阻随温度的变化而变化，题中所求电阻值RL与灯泡正常发光时的阻值不相等。3 8.在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为6 V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为1 0 Q,可供选用的滑动变阻器R i和R2的最大阻值分别为10Q、30Qo（1）应 该 选 用 的 滑 动 变 阻 器 是（选填 或咋2）；在连接电路时，开关处 于 断 开 状态。（2）请你用笔画线代替导线，将图1的实物图补充完整。（导线不能交叉）（3）闭合开关，移动滑片P,使电压表示数为2.5 V,此时电流表的示数如图2所 示 为0.3 A,
17、则小灯泡的额定功率为0.75 W。（4）小宇同学想换用其他规格的小灯泡再做该实验，在未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上拔出，那么拔出后电压表示数变 大，电流表示数变 小，他这种操作是错误的。（均选填 变大、变小 或 不变）（5）做完实验后，小宇将 测小灯泡电功率”实验与以前做过的“伏安法测电阻的实验进行比较，发现有许多不同之处，请你写出一个不同之处：实验原理不同。【考点】JA：电功率的计算；JF：电功率的测量实验.【解答】解：（1）灯泡正常工作时的电压UL=2.5V,根据欧姆定律可得，此时电路中的电流约为：I=L _2.5V=Q 25A；RL 10Q由串联电路中总电压等于各分电压之和可知
18、：滑动变阻器分压U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V,由于串联电路中各处的电流相等，则滑动变阻器接入电路中的电阻约为：R k里 3-5V=1 4 0 1 0。,故滑动变阻器应选R2。I 0.25A（2）由图可知：滑动变阻器的右上方已经连接，根据 一上一下 的原则可知，将下面的一个接线柱与电源的正极相连即可；如图：（3）由图2可知，电流表的量程为00.6 A,分度值为0.0 2 A,示数为0.3 A,则灯泡的额定功率 P=ULIL=2.5VX0.3A=0.75W；（4）由电路图知，电压表并联在灯泡两端，电流表测的是电路的电流，在未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上拔出，相当于灯泡开路，所
19、以电流表示数变小，电压表的正负接线柱与电源的正负极相连接，所以示数变大。（5）实验原理不同（测功率用P=U I,测电阻用欧姆定律R=U）。I故答案为：（1）R2；（2）如上图所示；（3）0.3；0.75；（4）变大；变小；（5）实验原理不同（测功率用P=U I,测电阻用欧姆定律R=U）。3 9.某同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时，采用如图所示的实验装置，请观察甲、乙两图并回答下列问题：（1）该实验是通过观察两个U形 管 中 液 而 高 度 的变化,来比较电流通过电阻丝产生热量的多少；（2）在甲图实验中，若通电时间相同，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：在电流相同、通电时
20、间相同的情况下，导体的 电 阻 越 大，产生的热量越多；（3）乙图的装置是用来研究电阻丝产生的热量与的关系，由图中的实验现象可以得到的结论是：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电 流 越大,产生的热量越多；（4）若通电一段时间后，发现其中一个U形管中液面的高度几乎不变，出现该现 象 的 原 因 可 能 是 空 气 盒 气 密 性 不 好。甲 乙【考点】JH：焦耳定律.【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；（2）将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电
21、阻小于右边容器中的电阻，由Q=R t可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，这表明：在相同时间内，电流相同的情况下，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多；（3）装置中一个5Q的电阻与两个5Q的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=1左，两个5 Q的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=k+l2,两电阻阻值相等，则支路中电流相等，1日2,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，由Q lR t可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；这表明：在相同时间内，电阻相同，电流越大，通过导体时产生的热量越多；（4）
22、由Q=R t可知，电阻丝心和Rz在相同时间内产生的热量不同，则U形玻璃管中应该出现液面高度差；而其中一个U形玻璃管中液面高度几乎不变，说明与此相连的空气盒有可能漏气。故答案为：（1）液面高度；（2）电阻；（3）电流；电流；（4）空气盒气密性不好。4 0.探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验如图甲和乙所示，两透明容器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端，通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度差的变化。（1）在图甲中，通过两电热丝的电流 相 等；该实验是探究电流通过导体产生 的 热 量 与 导 体 的 电 阻 关系。（2）在图乙中，是探究电流通过导体产生的
23、热量与通过导体的电 流 关系。（3）在该实验中，我们是通过观察U型管中液面的 高度差 来比较各容器中电热丝产生热量的多少的。（4）英国物用学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟 导 体 的 电 阻 成 正 比,跟 通 电 时 间 成正比这个规律叫做焦耳定律，其 表 达 式 为Q=Rt.【考点】JH：焦耳定律.【解答】解：（1）在图甲中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流I与通电时间t相同；故该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻的关系。（2）在图乙中，电阻和通电时间是相同的，而通过它们的电流不同，故探究导体产生的热量与通过导体的电流的关系。（3）电流通过电热丝产生热量的多少不能直接观察，电热丝产生的热量被容器内空气吸收，各个容器内空气的温度变化可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法；（4）英国物用学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比这个规律叫做焦耳定律，其表达式为Q=Rt。故答案为：（1）相等；电阻；（2）电流；（3）高度差；（4）电阻；通电时间；Q=l2Rto