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实验竞赛题 (1)

发布时间:2013-12-13 16:33:30  

2012—2013学年茶平中学物理实验竞赛题

1.探究固体熔化时温度的变化规律。

炎热的夏季,家中的蜡烛、柏油路上的沥青会变软。而冰块熔化时,没有逐渐变软的过程。由此推测,不同物质熔化时,温度的变化规律可能不同,我们选用碎冰和碎蜡研究物质的熔化过程。为让碎冰和碎蜡均匀和缓慢地熔化,我们把碎冰放到盛有温水烧杯中,把碎蜡放到盛有热水的烧杯中分别进行实验并记录数据,实验装置如图18所示。 (1)图19是 (填“冰”或“蜡”)的温度随时间变化的图象。图20所示温度计显示的是蜡某时刻的温度,它的示数是 ℃。

(2)在冰和蜡熔化过程中,如果将试管从烧杯拿出来,冰和蜡停止熔化。将试管放回烧杯后,冰和蜡又继续熔化。说明固体熔化时需要 。

图18 图19 图20

2.在做“观察水的沸腾”的实验中,某同学按实验步骤进行了正确操作,但发现从开始加热到水沸腾这段时间过长,请你帮他分析这可能是 的原因造成的(任意写出一种原因即可),相应的解决办法是 。 经过改进重新进行实验,该同学测量的数据见下表:

⑴ 在方格纸上,以时间t为横轴,温度T为纵轴,根据记录作出水的沸腾图象。

⑵在3~7min内观察到的实验现象是 ,实验用水的沸点是 ℃。

图21

3.某校课外物理兴趣小组的同学准备通过实验探究以下两个问题:①质量相同的不同物质,在温度变化相同时,吸收的热量多少与什么因素有关?②质量相同的不同物质,在吸收相同的热量后,它们的温度变化大小与什么因素有关?

他们在图21中的A杯装入480mL的水,在B杯中装入600mL密度为0.8g/mL比热容为2.1×103J/(kg·℃)的煤油,两液体的初温均为20℃,用两个相同的电热器分别给水和煤油加热,表一和表二是前后两次实验探究时记录的数据。

表一

(1)表一的数据说明质量相同的水和煤油升高相同的温度所吸收的热量 。 (2)表二的数据说明质量相同的水和煤油吸收相同的热量时升高的温度 。 4.小明在烈日当空的海边玩耍,发现沙子烫脚,而海水却很凉。同样的太阳光照射,为什么会出现不同的结果呢?小明想:是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢?于是他从海边取一些沙子和海水带回家进行探究。 小明在两个相同的玻璃杯中分别装上相同质量的海水和沙子,用一个100W的白炽灯同时照射它们,并用温度计测出它们不同时刻的温度值。记录数据如下表所

(1)小明探究的物理问题是

(2)分析小明探究中收集到的数据,你可以得出的探究结论

2012—2013学年茶平中学物理实验竞赛题

(3)小明发现“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉”,请你用简单的语言从日常生活中或自然中举出一个类似的现象。 5.【课题】探究并联电路中电流的关系。

【提出问题】如图22所示的并联电路中,流过A、B、C各处的电流之间可能有什么关系? (2)正确连好电路后,闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到_______。(填写“最左边”或“最右边”)

(3)连好电路后,闭合开关S,小明发现灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为3V,产生故障的原因可能是下列的哪几种情况:_______________。

A.小灯泡短路; B.小灯泡的灯丝断了; C.小灯泡的灯座接触不良; 【设计实验与进行实验】

⑴按图22所示连接电路;

⑵把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,填入下表;

⑶为了防止个别偶然因素的影响,我们可以采用以下两种方法之一,重复上面实验步骤。

方法一:改变电源电压 图22 方法二:更换其中一条支路中的电阻(阻值不同) 【分析与论证】

⑴在拆接电路时,开关必须______;

⑵上面设计的表格中存在的不足之处是:__________________;

⑶表格补充完整后,通过对上面数据的分析,后面两次实验是采用方法_____进行的,可以

6.在“测定小灯泡的功率”的实验中,小明同学设计的电路如图23所示,他选用的小灯泡的

额定电压为2.5V,电阻约为8Ω,电源为两节干电池。(1)根据图23的电路图,请在图24中用笔画线代替导线将实物电路连接完整。

图23 图24

D.电压表的正、负接线柱接反。

(4)排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡在额定电压下正常发光时,电流表的示数如图25所示,则灯泡的额定功率为__________W。

7.小明设计了如图26所示的电路图,做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”的实验,在A、B 间接入下表中待研究的电阻丝,电源电压U恒定,忽略温度对灯丝电阻的影响(电阻丝用电阻符号

(1)小明选择序号为 的两根电阻丝来探究,实验采用的方法叫 。 (2)他正确选择后,将电阻丝分别接入A、B间,闭合开关,观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中,两次电流表指针均有偏转,但第一次的示数大图26 图27 于第二次的示数,说明第一次接入的电阻丝阻值 (填“较大”或“较小”);其中第二次实验中灯泡不亮,你认为原因是

(3)小明继续用上述电源设计了图27所示的电路图,来探究导体电阻大小还与什么因素有关(温度、导体长度因素除外)。他应选择序号为 的两根电阻丝分别接入、所在位置。请你简述小明选择的原理及结论: 。

8.小晶学习了通电导体在磁场中受力运动后,就想:通电导体在磁场中受力的大小与什么有关呢?她找到几个要好的同学开始了讨论和猜想:既然电流有大小之分、磁场有强弱之分,那么通电导体在磁场中受力的大小是否与这两者有关呢?

于是她们开始做实验,首先按照课堂上探究通电导体在磁场中受力运动的实验装置重新安装了仪器,并且多串联了一个滑动变阻器和电流表,以便改变通电导体的电流大小。关闭电路后先逐渐增大电流,观察导体的运动情况,发现通电导体在磁场中受力运动的速度变大;然后

2012—2013学年茶平中学物理实验竞赛题

他又保持电流大小不变,换用磁性强的磁铁来实验,发现通电导体在磁场中受力运动的速度也 我们小组的同学一起对实验现象进行归纳分析,找到了电流产生热量的多少和 变大。根据你刚才的阅读,请回答下列问题:

图28

(1)小晶从自己的实验中能得出什么结论?

(2)她们在实验中主要用了哪两种研究方法? 和 。 (3)要想让电动机运转的更快,可以采用哪些措施?写出两点即可。

(4)请你解释一下当电池用了很长时间后,录音机为什么拉不动录音带?

9.下面是小宇同学在实验室中研究电流产生的热量和哪些因素有关的实验过程记录,有不完整的地方,请你帮他填写完整。

(1)课题:研究电流产生的热量与哪些因素有关装置及原理。

我们组的同学组装了如图29所示的实验装置,在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各放一根电阻丝,甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大。通电后电流通过电阻丝产生热量使煤油的温度升高,体积膨胀,煤油上升的高度越 。 实验过程:

①接通电路一段时间,比较两瓶中的煤油哪个上升得高,实验结果是: 瓶中的煤油上升得高。这表明,串联时的电阻越大,产生的热量越 。

②在两玻璃管中的液柱降回原来的高度后,调节滑动变阻器,加大电流,重做上述实验,通电时间与前次相同。在两次实验中,比较甲瓶(或乙瓶)中的煤油哪次上升得高。实验结果:在第二次实验中,瓶中煤油上升得较第一次的 。这表明,同一电阻,电流越大,电流产生的热量越 。

③实验表明:通电时间越长,瓶中煤油上升得越高,电流产生的热量越 。

因素有关。

(2)应用:有许多家用电器的工作原理即为焦耳定律,请举两个例子。

图29

10.某实验小组的同学探究电流与电压的关系时,用到如下器材:电源1个,电流表、电压表各1只,定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω各1只),滑动变阻器1只,开关1个,导线若干;设计的电路如图30所示。

(1)这个实验使用了控制变量的方法,其中被控制的变量是 ,滑动变阻器R2的作用是 。

(3)请在图31坐标系上画出电流随电压变化的图像;

(4)分析表中的数据或图像,你能得出的探究结论: .

图30

图31

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