20．利用身邊的物品、廉價的材料進(jìn)行物理實驗，探究物理規(guī)律，是學(xué)習(xí)物理的好方法．給你一個透明玻璃杯、一支鉛筆、足夠的水和一張白紙，請你利用這些器材或從中選用部分器材，設(shè)計一個小實驗來研究（說明）相關(guān)的物理問題或現(xiàn)象．
（1）要研究（說明）的物理問題或現(xiàn)象；
（2）選用的器材；
（3）簡述實驗過程及現(xiàn)象．

19．曉偉在觀察提琴、吉他、二胡等弦樂器的弦振動的情況后猜測：在弦張緊程度相同的條件下，發(fā)聲的音調(diào)高低還可能與弦的粗細(xì)、長短及弦的材料有關(guān)．于是他想通過實驗來探究一下自己的猜想是否正確．下表是他在實驗時選用琴弦的相關(guān)數(shù)據(jù)．

控制因素 編號	琴弦材料	琴弦的長度 L/cm	琴弦的橫截面積 S/mm2
A	鋼	20	0.3
B	鋼	20	0.7
C	尼龍	30	0.5
D	銅	40	0.5
E	尼龍	40	0.5

（1）在探究一個物理量是否與多個因素有關(guān)過程中，常常采用控制變量的方法．如果曉偉想探究弦發(fā)聲的音調(diào)是否與弦的材料有關(guān)，你認(rèn)為他應(yīng)選用表中編號為D、E的琴弦．
（2）如果選用編號為A、B的兩根琴弦，可探究弦發(fā)聲的音調(diào)是否與弦的粗細(xì)有關(guān)．

18．下面是小明和同學(xué)完成的實驗探究：

（1）為探究“影響電磁鐵磁性強弱的因素”，小明用電池（電壓一定）、滑動變阻器、數(shù)量較多的大頭針、鐵釘以及較長導(dǎo)線為主要器材，進(jìn)行如圖所示的簡易實驗．
①他將導(dǎo)線繞在鐵釘上制成簡易電磁鐵，并巧妙地通過吸起大頭針的多少來顯示電磁鐵磁性的強弱，下面的實驗也用這種方法的是C．
A、認(rèn)識電壓時，我們可以用水壓來類比
B、用磁感線形象地描述磁場
C、探究“影響導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的因素有哪些”時，通過溫度計示數(shù)的變化判斷產(chǎn)生熱量的多少
②根據(jù)甲圖示可知，說明電流一定時，匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強；
③電磁鐵吸引的大頭針下端分散（張開）的原因是同名磁極相互排斥．
（2）小明和小紅想利用如圖乙所示的裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”．兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，左瓶中的金屬絲是銅絲，電阻比較小，右瓶中的金屬絲是鎳鉻合金絲，電阻比較大．溫度計顯示煤油的溫度．
①這兩個燒瓶中所盛煤油的質(zhì)量應(yīng)該相等．
②實驗中，小明和小紅發(fā)現(xiàn)右燒瓶中溫度計的示數(shù)升高快．這表明：在電流和通電時間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多．

17．為了探究電熱與電阻的關(guān)系，小偉設(shè)計了如圖甲所示的裝置，燒瓶中盛有質(zhì)量、初溫均相等的煤油，R₁＞R₂

（1）實驗中電流產(chǎn)生熱量的多少是通過溫度計升高的示數(shù)反映的．
（2）實驗時小偉將R₁和R₂串聯(lián)接入電路中，這是為了控制流過電阻絲R₁、R₂的電流相同．
（3）小華將兩根阻值不同的電阻絲分別密封在兩個完全相同的燒瓶中，并通過短玻璃管與相同的氣球相連，如圖乙所示，想利用此裝置來探究電熱與電阻的關(guān)系，比較小偉和小華的裝置，你認(rèn)為甲裝置更好，理由是：乙圖中的氣球體積大小不便于觀察和比較．
（4）小明想利用甲裝置改成“比較水和煤油比熱容的大小”的實驗，則他除了將其中一燒瓶中的煤油換成等質(zhì)量的水外；還需要使兩燒瓶中的電阻絲的阻值相同．通過實驗觀察，發(fā)現(xiàn)裝有煤油（選填“水”或“煤油”）的燒瓶中溫度變化較大，說明水的比熱容比較大．

16．閱讀下面的短文，回答問題
神奇的生物電
同學(xué)們?nèi)ブ袊�科技館“探索與發(fā)現(xiàn)”主題展“生命之旅”展廳參觀后，對生物電有了認(rèn)識．首先發(fā)現(xiàn)生物電的是意大利的生物學(xué)家伽伐尼．經(jīng)過了一系列研究，他證實了生物電的存在．實驗已揭示，不僅動物，所有生物都有生物電活動，生物電現(xiàn)象是自然界普遍存在的一種電現(xiàn)象．生物電是指生命過程中產(chǎn)生的電流或電壓．科學(xué)研究表明，生物電現(xiàn)象是基本的生命活動之一．生物體一旦停止了新陳代謝，生物電現(xiàn)象和生命活動也就終結(jié)了．與生命體的正常生理活動相伴的是正常的生物電分布，當(dāng)生物體發(fā)生病變時，生物體的電現(xiàn)象也發(fā)生相應(yīng)的病理性改變，這就是醫(yī)學(xué)進(jìn)行診斷和治療的依據(jù)． 人體組織細(xì)胞總在自發(fā)地不斷產(chǎn)生著很微弱的生物電活動，利用在頭皮上安裝電極將細(xì)胞的電活動引出來并經(jīng)腦電圖機放大后記錄下來得到有一定波形、波幅、頻率和相位的圖形、曲線，即為腦電圖．目前，對健康人和患者進(jìn)行心電圖、腦電圖、肌電圖，甚至視網(wǎng)膜電圖、胃腸電圖的檢查，已經(jīng)成為發(fā)現(xiàn)、診斷和估量疾病進(jìn)程的重要手段．電療在人體發(fā)生某些病變時，可以采用外加電壓的形式對人體本來的生物電進(jìn)行干預(yù)，已達(dá)到治療的目的．
A．請根據(jù)上述材料回答下列問題：
（1）生物電是指生命過程中產(chǎn)生的電流或電壓．
（2）舉出上文中醫(yī)學(xué)應(yīng)用生物電的兩個實例腦電圖、肌電圖．
水果電池
了解了生物電的基本知識后，物理小組的同學(xué)在活動課中，用4個大小接近的臍橙制作了水果電池．選用形狀相同的4個銅片和4個鋁片作為電池的電極，將每組電極中的一個銅片和一個鋁片相隔約5cm的距離分別插入每個臍橙中，再將這樣的4個臍橙串聯(lián)，即用導(dǎo)線將一個臍橙上的銅片和另一個臍橙上的鋁片依次連接起來如圖甲所示．一同學(xué)將二極管接入接線夾A、B之間時，看到二極管發(fā)光．接著他將二極管的兩個極對調(diào)后再接入A、B之間，發(fā)現(xiàn)二極管不再發(fā)光．

隨后，小組同學(xué)們用控制變量的方法，又分別對可能影響臍橙水果電池電壓的下列兩個因素做了初步探究：
（1）臍橙被水平切去部分后是否影響水果電池的電壓：為了便于探究，小組同學(xué)選用一個臍橙，在不改變電極銅片和鋁片間距離及插入臍橙深度的情況下，用電壓表先測出一個完整臍橙水果電池的電壓如圖乙所示，再測出被水平切掉約$\frac{1}{2}$后剩下的臍橙水果電池電壓如圖丙所示，共測得3種情況下的臍橙水果電池的電壓如數(shù)據(jù)表一所示．
（2）不同的電極材料是否影響水果電池的電壓：同學(xué)們?nèi)杂靡粋�臍橙，用銅片作為電池的正極，分別用外形相同的鎂、鋁、鐵金屬片作為電池的負(fù)極，使電極間距離和插入臍橙的深度相同，分別測出3組不同電極材料的臍橙水果電池的電壓，如數(shù)據(jù)表二所示．
數(shù)據(jù)表一                             

臍橙大小	整個	約3/4個	約1/2個
電壓U/V	0.95	0.95	0.95

數(shù)據(jù)表二

電極材料	銅和鎂	銅和鋁	銅和鐵
電壓U/V	1.62	0.95	0.46

B．請根據(jù)以上臍橙水果電池資料，回答下列問題：
（1）將二極管兩極接線對調(diào)后，發(fā)現(xiàn)二極管不再發(fā)光，其原因是C（填選項字母）．
A．水果電池的正負(fù)極之間已經(jīng)沒有電壓   B．二極管是由絕緣體材料組成的
C．二極管具有單向?qū)щ娦�，�?dāng)反向接入電路時，電阻很大
（2）由數(shù)據(jù)表一和數(shù)據(jù)表二可知：電極材料會影響水果電池的電壓．
（3）小組同學(xué)將圖23乙中的臍橙擠壓幾下后，發(fā)現(xiàn)兩電極之間的電壓達(dá)到1.05V，請根據(jù)此現(xiàn)象，提出一個可探究的科學(xué)問題：水果電池的電壓可能與水果的軟硬度有關(guān)．

15．小華在“探究小燈泡的亮度與哪些因素有關(guān)”的實驗中，所用電源電壓恒為3V，小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣．

物理量 次數(shù)	電壓 I/V	電流 I/A	實際電功率 P/W	小燈泡 亮度
1	0.5	0.12	0.06	不亮
2	1.5	0.20	0.30	稍亮
3	2.5	0.30		正常
4	2.8	0.32	0.90	更亮

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的實物電路連接完整．
（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到最右端（選填“左”或“右”）．
（3）小華進(jìn)行了4次測量，并將有關(guān)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在表格中，在第1次實驗中小燈泡不亮，能否判斷為電路出現(xiàn)斷路不能，依據(jù)是電流表有示數(shù)，說明電路是通路，小燈泡不亮的原因是：變阻器接入阻值太大，燈的實際功率太小．
（4）分析表格中信息，可知小燈泡的額定功率為0.75W，實驗得出的結(jié)論是：小燈泡的實際功率越大，燈泡越亮．

14．一般物體都有熱脹冷縮的性質(zhì)，小麗注意到：溫度計中不同液體熱脹冷縮的程度似乎不同，她猜測：物體熱脹冷縮的程度可能與物質(zhì)的種類等多個因索有關(guān)．

實驗序號	材料	原長/m	溫度升高/攝氏度	伸長量/mm
1	銅	1	10	0.19
2	銅	2	10	0.38
3	銅	1	30	0.57
4	鋁	1	30	0.69
5	鋁	2	10	0.46
6	______	2	______	/

（1）小麗和同學(xué)利用身邊橫截面積相同的銅線和鋁線進(jìn)行實驗探究，驗證自己的猜想，下表是小麗和其同學(xué)探究影響物體線膨脹（物體受熱時在長度方向上的膨脹叫線膨脹）因素的實驗記錄：
請根據(jù)實驗記錄完成下列各題：
①該實驗應(yīng)準(zhǔn)備的兩件測量工具是溫度計和刻度尺．
②比較實驗序號2與5，可得結(jié)論：當(dāng)原長和升高的溫度相同時，固體的線膨脹與材料有關(guān)．
③比較實驗序號1與2可得到的初步結(jié)論是：同種材料溫度升高相同溫度時，物體線膨脹與原長有關(guān)．
④為了進(jìn)一步探究③中的結(jié)論，表格中空格里應(yīng)填寫的信息是鋁、30．
（2）由上述知識可知：夏天施工架設(shè)輸電線，要將電線適當(dāng)放松（選填“繃緊”或“放松”）些．

13．熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一，熱電偶工作原理是基于賽貝克（seeback）效應(yīng)，其優(yōu)點是測量精度高、測量范圍廣、構(gòu)造簡單、使用方便等．
熱電偶式溫度計的原理如圖所示，兩種不同的導(dǎo)體（如鉑、鎳）各取一端接在一起作為熱點（J₁點）放在高溫處，另一端作為冷點（J₂點）放在低溫處，在低溫處的A、B兩點之間就會存在一定的電壓，這就是熱電偶．已知熱電偶的電壓與J₁、J₂兩點間的溫度差成正比，當(dāng)熱、冷兩點間的溫度差為100℃時，產(chǎn)生的電壓為1.5mV．若已知冷點J₂的溫度，就可以通過接在A、B兩點間電壓表的讀數(shù)確定熱點J₁的溫度．
請回答下面問題：
（1）熱電偶的電壓與冷、熱兩點間的溫度差有關(guān)（選填“溫度”或“溫度差”）．
（2）熱電偶實際上是一個電源，它的電能是由內(nèi)（熱）能轉(zhuǎn)化而來．
（3）當(dāng)熱、冷熱兩點間的溫度差是800℃時，產(chǎn)生的電壓為12mV時；若此時低溫處溫度為20℃，高溫處的溫度820℃．

12．一般而言，可探究的科學(xué)問題描述的是兩個或多個變量之間的關(guān)系，其中的變量必須是可觀察或測量的．其陳述方式有下列三種：某個變量影響另一個變量嗎？如果改變某個變量，另一個變量會怎樣變化？一個變量跟另一個變量有關(guān)嗎？根據(jù)對可探究的科學(xué)問題的陳述，回答下面問題：
（1）小紅在學(xué)習(xí)電阻時，提出的問題是：“電阻的大小與哪些因素有關(guān)？”小紅提出的問題不是可探究的科學(xué)問題（選填“是”或“不是”）．
（2）小明在做“水果電池”的實驗：他將銅片和鋅片作為電極插入檸檬中，并將銅片和鋅片與電壓表相連，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，如圖所示；然后，他將其中一個電極的材料由鋅片換成鋁片，另一個電極的材料不變，同樣連接到電壓表，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)發(fā)生了變化．請根據(jù)以上的實驗現(xiàn)象，提出一個可探究的科學(xué)問題：“水果電池”電壓的大小與電極的材料有關(guān)嗎？．

11．實驗桌上有廢舊燈管中的鎢絲（電路圖符號）、滿足實驗要求的電源、酒精燈、電流表、開關(guān)、火柴、導(dǎo)線若干．請選用上述實驗器材證明：“金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大”．
（1）畫出實驗電路圖；
（2）寫出實驗步驟；
（3）畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表格．