小明利用如图所示的实验装置探究导体产生的热量与电阻大小的关系-优题课

在探究“水沸腾时温度变化的特点”实验中：

（1）安装好实验器材后，为缩短实验时间，小强在烧杯中倒入热水，热水中温度计的示数如图甲所示，此时温度计的示数为　　

（2）当水温接近 $90^{°} C$ 时，每隔 $1 \min$ 记录一次温度，并绘制了图乙所示水温随时间变化的图象，由图象可知：水沸腾时的特点是　　

（3）小强观察到：沸腾时水中气泡的情形为图丙中　　图。（选填“ $A$ ”或“ $B$ ” $)$

（4）小强同学想提高水的沸点，换用了火力更大的酒精灯加热，这种做法　　（选填“可行”或“不可行” $)$ 。

某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率，待测小灯泡 $L$ 的额定电压为 $3.8 V$ ，额定功率小于 $1 W$ ，电源电压恒为 $6 V$ ，滑动变阻器 $R$ 的规格为“ $20 Ω 1 A$ ”，图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。

（1）请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整

（2）正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因应该是　　（选填“ $A$ ”、“ $B$ ”、“ $C$ ”或“ $D$ ” $)$

$A$ ．电流表内部断路了

$B$ ．灯泡的灯丝断了

$C$ ．灯座内部出现了短路

$D$ ．滑动变阻器的电阻线断了

（3）排除故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，其值为　　 $A$ ，小灯泡的额定功率为　　 $W$ 。

（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应将滑动变阻器的滑片向　　（选填“左”或“右” $)$ 端滑动。

（5）测量小灯泡的电功率　　（选填“需要”或“不需要” $)$ 多次测量求平均值，原因是　　。

（6）图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图，测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该电路主要是由于所测　　（选填“电压”或“电流” $)$ 值偏大引起小灯泡电功率偏大的。

小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有，刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的 $0.5 N$ 重的钩码若干个。

（1）如图 $A$ 所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向　　（选填“左”或”右” $)$ 调节，直到杠杆在　　位置平衡，目的是便于测量　　，支点选在杠杆的中点是为了消除杠杆　　对平衡的影响。

（2）小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图 $B$ 所示，他们记录的数据为动力 $F_{1} = 1.5 N$ ，动力臂 $L_{1} = 0.1 m$ ，阻力 $F_{2} = 1 N$ ，则阻力臂 $L_{2} =$ 　　 $m$ 。

（3）甲同学测出了一组数据后就得出了“动力 $\times$ 动力臂 $=$ 阻力 $\times$ 阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是　　。

（4）丙同学通过对数据分析后得出的结论是：动力 $\times$ 支点到动力作用点的距离 $=$ 阻力 $\times$ 支点到阻力作用点的距离，与小组同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做了如图 $C$ 的实验，此实验　　（选填“能”或”不能” $)$ 说明该结论是错误的，图 $C$ 实验中，已知杠杆上每个小格长度为 $5 cm$ ，每个钩码重 $0.5 N$ ，当弹簧测力计在 $A$ 点斜向上拉（与水平方向成 $30 °$ 角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，动力 $\times$ 动力臂　　（选填“等于”或“不等于” $)$ 阻力 $\times$ 阻力臂。

小明同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验。

（1）前面学过，物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像；物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像；物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。据此小明提出的问题是，像的虚实、大小，正倒跟　　有什么关系？

（2）如图甲，小明让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距 $f =$ 　　 $cm$ 。

（3）小明所用实验装置如图乙所示，若将凸透镜放在光具座刻度 $50 cm$ 位置处不变，把蜡烛放在刻度 $10 cm$ 处，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是　　（选填“照相机”、“放大镜”或”投影仪” $)$

（4）如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距 $v$ 和物距 $u$ 关系的图像，由图像可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐　　。当 $u > 2 f$ 时，物体移动速度　　（选“大于”、“小于“或“等于” $)$ 像移动的速度，当 $f < u < 2 f$ 时，物体移动速度　　（选填“大于”，“小于”或“等于” $)$ 像移动的速度。

下面是小和小辉等同学进行的电学实验。

（1）小彬为了“探究电流跟电阻的关系”，连接了如图甲所示的电路。

①请你在甲图中用笔画线代替导线完成电路的连接。

②小彬看到了同学在闭合开关后，电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是　　；

③小彬先将 $5 Ω$ 的电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压为 $2 V$ ；再将 $5 Ω$ 的电阻换成 $10 Ω$ 的电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为　　 $V$ 。

④小彬保持滑动变阻器的滑片位置不变，把 $10 Ω$ 的电阻换成 $20 Ω$ 的电阻，电压表的示数保持不变，应将滑动变阻器的滑片适当向　　（选填“左”或“右” $)$ 端移动。

⑤小彬将据记录在表格中，分析实验数据可得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成　　。

电压 $U / V$	2
电阻 $R / Ω$	5	10	20
电流 $I / A$	0.4	0.2	0.1

（2）小彬将电阻换成标有“ $2.5 V$ ”字样的小灯泡，测量其额定电功率。

①正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表电流表均无示数，产生这种现象的原因可能是滑动变阻器　　（选填“短路”或“断路” $)$ ；

②排除故障，继续实验，小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是　　 $A$ ．额定功率是　　 $W$ 。

（3）小辉同学准备测小灯泡的额定功率，检查实验器材时，发现缺少电压表，滑动变阻器均标有“ $20 Ω 2 A$ ”字样，小灯泡的额定电流是 $0.25 A$ ，于是他利用现实验器材，设计了如图丙所示的电路图。请你帮助小辉完成实验：

①闭合开关 $S_{1}$ ，开关 $S_{2}$ 接 $b$ ， $R_{2}$ 阻值调到最大处， $R_{1}$ 阻值调到0，此时电流表的示数为 $0.3 A$ ；

②将 $R_{1}$ 的阻值调到最大，闭合开关 $S_{1}$ ，开关 $S_{2}$ 接 $a$ ，　　，小灯泡正常发光；

③保持 $R_{1}$ 接入电路的阻值不变，闭合开关 $S_{1}$ ，开关 $S_{2}$ 接 $b$ ， $R_{2}$ 滑片仍在阻值最大处，此时电流表的示数为 $0.2 A$ ，则小灯泡的额定功率 $P_{额} =$ 　　 $W$ 。