九年级物理实验.docx
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九年级物理实验
九年级物理实验
1.在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)如图a所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 旋(选填“左“或“右”).
(2)如图b所示,在A位置上挂两个相同钩码,应该在B位置挂上 个同样的钩码,才能使杠杆在水平位置平衡.
(3)如图c所示,弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)使用杠杆能为我们的生活带来方便.如图d所示,下列杠杆能够省距离的是 .
2.在探究“杠杆平衡条件”实验中:
(1)将杠杆的中点O挂在支架上,调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡,目的是 .
(2)杠杆平衡后,小英同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上 个钩码,使杠杆在水平位置平衡.
(3)取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点,使杠杆在水平位置保持平衡.当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图乙),测力计示数将 .
(4)完成实验后,小英利用杠杆的平衡条件来测量杠杆的质量
①将杠杆的B位置挂在支架上,在B的右侧挂质量为m的钩码,前后移动钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡(如图丙).
②用刻度尺测出此时钩码悬挂位置E到B的距离L1和 的距离L2.
③根据杠杆的平衡条件,可以计算出杠杆的质量m杆= (用题目中所给物理量表示)
3.某班同学在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”时,他们猜想滑轮组的机械效率可能与动滑轮的个数、物重和物体上升的高度等因素有关,各小组利用如图所示的装置进行验证,杨阳那组得到的实验数据如表:
实验次数
物重
(N)
物体上升的高度
(m)
拉力(N)
绳子自由端移动的距离(m)
机械效率(%)
1
1
0.1
0.6
0.2
83.3
2
1
0.1
0.4
0.4
62.5
3
2
0.1
0.65
0.4
76.9
4
1
0.2
0.6
0.4
83.3
(1)比较第1、2次实验数据得出:
用不同的滑轮组提升相同的物体,动滑轮个数越多, ;比较第2、3次实验数据得出:
同一个滑轮组,提升的物体越重, ;比较第1、4实验数据得出:
同一个滑轮组的机械效率与物体上升的高度 .
(2)在测拉力时,某同学觉得很难使测力计做匀速直线运动,不便于读数,就让弹簧测力计处于静止状态时才读数,该同学的读数与实际相比 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”),测得机械效率 (选填“偏高”、“偏低”或“不变”),说明滑轮组的机械效率还与 有关.
(3)有两个组所用的动滑轮重量相同,提升的物体也相同,测的机械效率却不同,原因可能是绳子滑轮或滑轮轴之间的 不同,影响了测量结果.所以,我们在生活中经常给各种机械加润滑油,是为了 它的机械效率.
4.下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据.
动滑轮重
G动/N
物重
G/N
钩码上升
高度h/m
动力
F/N
动力作用点移动距离s/m
滑轮组的
机械效率η
1
0.5
1
0.1
0.7
0.3
47.6%
2
0.5
2
0.1
1.1
0.3
60.6%
3
0.5
4
0.1
2
0.3
(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法.
(2)将表格中的数据补充完整.
(3)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的物重增加时,除克服动滑轮重所做的额外功外,其它额外功将 (选填“变大”、“变小”或“不变”).进一步分析可知,在动滑轮和绳重一定的情况下,该滑轮组的机械效率与 和 有关.
(4)第一次实验中,钩码上升0.1m所用的时间为1.5s,则动力的功率为 W.
5.如图是测定斜面机械效率的装置图.每次实验时,被拉的小车沿同一斜面匀速向上运动.如表是小亮设计的记录数据的表格.
斜面倾斜程度
小车的重G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长
s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率η
较缓
10
0.1
3
1
1
3
33%
较陡
10
0.2
4
1
最陡
10
0.4
6
1
4
6
67%
(1)“较陡”时,做的有用功为 ;总功为 ;机械效率为 ;
(2)分析表格中的实验数据,你能得出哪些结论?
(要求写两条)
①
② .
(3)实验完毕后,同学们发表了各自的看法,其中正确的是
A.匀速拉木块时,拉力和摩擦力是一对平衡力
B.木块的重力越大机械效率越大
C.匀速拉动木块过程中,木块机械效率不变
D.匀速拉动木块时,木块克服摩擦力做额外功.
6.测量杠杆的机械效率
用如图所示的装置实验,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使杠杆下面的钩码缓慢上升.
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,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点
1.5
0.10
0.7
0.30
71.4
2
B点
2.0
0.15
1.2
0.30
83.3
如果仅就表中数据,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,并简要说出依据?
答:
.
7.利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”.将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,将与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止.图中的摆长L都相同,θ1<θ2,球A、B的质量分别为mA、mB(mA<mB).
(1)如图甲、乙所示,同时释放A、B,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置.这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的 无关.
(2)如图甲、乙所示,观察到B球能将木块C撞得更远.由此可得出结论:
.
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度.
(4)如图乙、丙所示,丙中木块C滑行得更远些,由此可得出结论:
.
8.在探究“物体的动能与质量和速度是否有关”实验中,小明先探究“物体的动能与质量是否有关”,所用的器材有:
一个用长木板搭成的斜面;三个质量不同的实心铁球;一个木块.各器材的组装示意图如图甲所示.
(1)每次实验时,都要将铁球从斜面的 由静止释放,其目的是 .
(2)铁球动能的大小是通过 来间接反映的.
(3)该实验在操作时很难做到的是 .
(4)某同学对小明的实验方案进行改进:
不用木块,在木块的位置上固定一个面积较大的挡板,在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥,如图乙所示,每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥.此外,还需要对小明的方案进行怎样相应的调整?
.(如果需要,可增加其他器材)
9.某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:
物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关.于是设计了如图所示的实验:
用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B求质量为2m,让A、B两球从距沙表明高H静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计).实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且h1<h2<h3.
(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过 来反映的.
(2)比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结:
当下落高度一定时, .
(3)比较 两球,发现C球陷入沙深度更大,由此可得出结论:
当物体质量相同时,下落的高度越高,物体的重力势能越大.
(4)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:
物体的重力势能与物体运动的路径 (选填:
“有关”或“无关”).
(5)小球在下列过程陷入沙面前,将重力势能转化为 能,陷入沙中后到小球静止过程中,将机械能转化为 能.
10.在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想:
猜想一:
弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
猜想二:
弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
为此,小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同),小球、木块和长刻度尺各一个,设计了如图所示的实验装置进行探究.实验中,木块起始位置相同.最后得出以下实验记录表.
实验次数
使用的弹簧
被压缩后弹簧的长度/cm
木块移动的距离
1
弹簧A
5
s1
2
弹簧A
8
s2
3
弹簧B
5
s3
4
弹簧B
8
s4
(1)由于弹性势能的大小不便用仪器测量,本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离,
这种研究方法叫转换法.下列实验中用到此方法的是 (填序号).
①探究“杠杆的平衡条件”②探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”
(2)请将探究猜想一的方案补充完整.
①将弹簧A、小球、木块按如图安装好;
②压缩弹簧,使其长度为5cm.放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离s1;
③压缩弹簧,使其长度为 cm.放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离 ;
④比较分析实验数据 ,得出结论.
(3)弹簧将小球弹开的过程中,弹簧的弹性势能转化成小球的 能.
(4)为了探究猜想二,可选用实验次数②和 的数据进行比较分析,若 ,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
11.某同学在探究物体内能改变的方法时作了两个实验:
(1)如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,我们会看到 的现象,说明内部气体的 升高, 增大.
(2)如图乙所示,大口玻璃瓶内有一些水,水的上方有水蒸气.通过打气筒给瓶内打气,达到一定程度时,瓶塞跳出,同时还能看到 的现象,其能量转化过程是 转化为 .
(3)如图丙所示在试管内装些水.用橡皮塞塞住,加热使水沸腾,会看到橡皮塞被 ,同时管口出现“白雾”,这是管内水蒸气 形成的,在这个过程中,水蒸气的 能转化为橡皮塞的 能.
(4)如图丁为研究气体扩散的实验装置,两个瓶中分别装有红棕色的二氧化氮气体和无色空气,抽取中间的玻璃板,过一段时间发现两个瓶子都变成红棕色,这种扩散现象说明了 ;其中二氧化氮气体的密度大于空气的密度,为了增强实验的可信度,下面一只瓶子里应装入 气体.
12.某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验,他们使用了如图所示的装置.
(1)在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是 .
A.采用完全相同的加热方式
B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的水和另一种液体
D.盛放水和另一种液体的容器相同
(2)加热到一定时刻,水开始沸腾,此时的温度如图丙所示,则水的沸点是 ℃,这表明实验时的大气压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)一个标准大气压.
(3)而另一种液体相应时刻并没有沸腾,但是温度计的示数比水温要高的多.请你就此现象进行分析,本实验的初步结论为:
不同物质的吸热能力 (选填“相同”或“不同”).
13.在“探究并联电路中电流特点”的实验中,某同学连接了如图所示的电路:
(1)该同学连接电路时开关应 .
(2)该同学连好电路后闭合开关,观察到灯泡 不发光,其原因是 .
(3)随后该同学在原电路上只改动了一根导线便完成了实验.请你在图中改动的一根导线上画“×”,并用笔线代替导线画出正确的电路,使两只电流表分别测干路和支路的电流.
(4)排除故障后闭合开关,电流表A1和A2的示数如图所示,则通过L2的电流为 A.
14.“探究串联电路特点”时小明选用两只规格相同的灯泡连接的电路如图甲所示.
(1)闭合开关S后,发现灯L1发光,L2不发光.同学们有以下几种猜想:
①L2灯丝断了;②L2短路;③灯L2也工作,但L2中电流比L1中电流小.以上猜想中正确有 (填序号).
(2)为了寻找“串联电路的电流关系”,分别把图中A、B、C各点断开,然后把 接入,闭合开关前,发现其中一个电表指针如图乙所示,出现这种现象的原因是 .
(3)在寻找“串联电路的电压关系”时,小明将电压表并联在L1两端,闭合开关,电压
表示数如图丙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该 .
(4)正确实验操作后,测得A、B、C三处的电流记IA、IB、IC,测得AB、BC、AC两点间的电压UAB、UBC、UAC.下列说法正确的是
A.IA>IB>ICB.IA<IB<IC
C.UAB=UBC=UACD.UAC=UAB+UBC
(5)为了使结论更有普遍性,可采用的方法是:
.
A、换用不同规格灯泡多次实验,B、改变电源电压多次实验.
15.李芳同学在对串联电路电压规律进行实验探究时,利用现有的器材按如下步骤进行了操作:
A.按图1所示的电路图连接好电路;
B.闭合开关S,用电压表测出L1两端的电压;
C.在测L2两端的电压时,李小芳同学为了节省试验时间,采用以下方法:
电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上;
D.测出AC间的电压.
(1)对小芳同学以上实验操作评价是:
①在拆接电路时,开关应该 ;
②小芳同学用上面的方法 (能、不能)测出L2两端的电压?
为什么?
(2)李芳同学改正后,要用电压表测灯L2两端的电压,连接电路如图2甲所示.图中只有一根导线连错了,请你在连错的导线上划“×”,并用笔画线表示导线将电路连接正确.
(3)改正电路后,闭合开关,电压表如图2乙所示,电压表的示数为 V,若电源电压为3V,则灯L1两端的电压是 V.
16.在“研究串联电路电压的特点”实验中,小阳同学设计并连接了如图所示的电路,其中小灯泡L的额定电压为10V,电压表、电流表均选择了合适的量程且能正常使用.
(1)闭合开关S后,小阳发现电压表V2的示数为OV,而电压表V1、V3的示数均为12V,电流表也有示数.你认为出现这种情况的原因可能是 .
(2)恢复正常后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向左移动时,V1的示数变 ;V2的示数变 .
(3)移动滑动变阻器滑片,依次记录了以下几组数据
次数
U1
(V1示数/V)
U2
(V2示数/V)
U3
(V3示数/V)
1
2
10
12
2
4
8
12
3
6
6
12
分析以上实验数据,可以得出的结论是 .
(4)完成并记录了第3次实验数据后,小阳想测量一下小灯泡的额定功率,结合题目信息,以下操作可以达到目的是 和 .
A.向左移动滑动变阻器滑片,使V1的示数为10V,同时读出电流表示数
B.向右移动滑动变阻器滑片,使V1的示数为10V,同时读出电流表示数
C.向左移动清动变阻器滑片,使V2的示数为2V,同时读出电流表示数
D.向右移动滑动变阻器滑片.使V2的示数为2V,同时读出电流表示数.
17.如图甲所示,小明在探究“串联电路的电压特点”时,将两盏标有“2.5V,0.3A”的小灯泡串联起来,接到可调直流电源两端.
(1)请用笔画线代替导线,按如图甲所示的电路图连接实物.要求:
电压表测量L1的电压,且导线不能交叉.
(2)小明在闭合开关后,发现电压表的指针偏转如图丙所示,这是因为 ;上述问题纠正后,小明正确操作测出了L1的电压.在测L2两端的电压时,为了节省实验时间,小明采用了以下方法:
电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,小明用上面的方法能否测出L2两端的电压?
为什么?
答:
.
(3)调节直流电源两端的电压,使两灯泡都正常发光(即灯泡两端的电压均为2.5V).突然,原来正常发光的两盏灯同时熄灭.
①发生这种故障的原因是什么呢?
指导老师经过分析检查,给出下列两种原因供小明选择,你认为可能的是 .
A.一盏灯断路,另一盏灯完好B.一盏灯短路,另一盏灯完好
②为了检测故障,指导老师又提供了下列四种器材:
A.规格仍为“2.5V,0.3A”的灯泡
B.符合要求的电压表
C.符合要求的电流表
D.一根导线
从它们中间每次选择一种器材来检测故障,你认为不适用的有 (填器材前的字母代号),理由是 .
(4)故障排除后,小刚测出的数据如表.得出结论:
①串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压总和;
②串联电路中各部分两端的电压相等.
请你对下述实验表格设计与结论进行评估:
; .
实验次数
UAB
UBC
UAC
1
2.0
2.0
4.0
2
2.2
2.2
4.5
3
2.5
2.5
5.0
18.小芳在探究影响导体电阻大小的因素时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关:
A.导体的材料B.导体的长度C.导体的横截面积
为验证上述猜想,小芳用图甲的器材进行实验,其中①、②、③是镍洛合金丝,④是锰铜丝
(1)连接电路时,开关应处于 状态,在M、N之间分别接上不同的导体,闭合开关后通过观察 来比较导体电阻的大小.
(2)为验证猜想B,应选用编号为 两根金属丝分别接入电路进行实验
(3)分别将①、③两金属丝接入图中M、N两点间,电流表的示数不同,由此得到的结论是:
当材料和长度相同时,导体电阻跟 有关
(4)小芳同学想进一步测出②的电阻大小,把②接在M、N的同时并联上电压表测出其两端的电压为1V,电流表的示数如图乙所示,此读数为 A,则②的电阻为 Ω
19.小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想.
猜想一:
导体的电阻可能与导体的长度有关.
猜想二:
导体的电阻可能与导体的横截面积有关.
猜想三:
导体的电阻可能与导体的材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:
电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小.
小红认为:
灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小.
小亮认为:
灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表.
你赞同 (选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点.
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟 (选填“A、B、C、D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小.
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟 的关系,其结论是 .
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 (选填“一”、“二”或“三”)的实验验证.
(5)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法.下列4个实验中没有用到此方法的是
A.探究电流与电压、电阻的关系实验
B.探究影响压力作用效果的因素实验
C.探究平面镜成像的特点实验
D.探究影响摩擦力大小的因素实验.
20.如图所示,给出了几种电路元件,要求用滑动变阻器来改变电路中的电流.请完成下列问题:
(1)设计电路图,并按电路图连接实物图,并在虚线框内画出相应的电路图.
(2)连接电路时,开关应 .
(3)电路中接入变阻器后,在闭合开关前,滑动片P应调到 端.
(4)滑动变阻器的作用是 .
(5)当接变阻器的 和 接线柱的两种情况下,移动滑片变阻器不起变阻作用.
(6)请按照你的连接方法完成下表:
滑片P的移动
变阻器连入电路的电阻变化
小灯泡L的亮度
变化
电流表的示数
变化
向左
向右
21.用如图甲所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”.
(1)连接电路时,图甲中导线E端应与滑动变阻器的 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)接线柱相连,使闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于A端.
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P发现,电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是 (只填序号)
A.滑动变阻器断路B.R短路C.R断路
(3)排除故障后,将5Ω的电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表示数为1.5V,电流表指针位置如图乙所示,则电流表读数为 A.
(4)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P到合适位置,记录试验数据,此操作中调节滑动变阻器的目的是 .
(5)再将电阻换成15Ω重复操作.
(6)分析数据可得出结论:
.
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.15
0.1
22.小军用如图所示的电路探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”.
(1)小军连接的电路有一处错误,请只改动一根导线,使电路连接正确(在应改动的导线上打“×”,用笔画线代替导线画出正确的接法)
(2)小军改正错误后,在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应放在最 (选填“右”或“左”)端.开关闭合后,发现电压表无示数,电流表有示数,电路可能的故障是 .
(3)图乙时他解决故障后某次实验的电流表和电压表示数,则小军选择的定值电阻是 Ω.若使电压表的示数变大,小军应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)