20．利用身邊的物品、廉價(jià)的材料進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，探究物理規(guī)律，是學(xué)習(xí)物理的好方法．給你一個(gè)透明玻璃杯、一支鉛筆、足夠的水和一張白紙，請(qǐng)你利用這些器材或從中選用部分器材，設(shè)計(jì)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)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(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)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(dòng)的情況后猜測(cè)：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(zhǎng)短及弦的材料有關(guān)．于是他想通過實(shí)驗(yàn)來探究一下自己的猜想是否正確．下表是他在實(shí)驗(yàn)時(shí)選用琴弦的相關(guān)數(shù)據(jù)．

控制因素 編號(hào)	琴弦材料	琴弦的長(zhǎng)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(gè)物理量是否與多個(gè)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(hào)為D、E的琴弦．
（2）如果選用編號(hào)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(shí)驗(yàn)探究：

（1）為探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”，小明用電池（電壓一定）、滑動(dòng)變阻器、數(shù)量較多的大頭針、鐵釘以及較長(zhǎng)導(dǎo)線為主要器材，進(jìn)行如圖所示的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)．
①他將導(dǎo)線繞在鐵釘上制成簡(jiǎn)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(qiáng)弱，下面的實(shí)驗(yàn)也用這種方法的是C．
A、認(rèn)識(shí)電壓時(shí)，我們可以用水壓來類比
B、用磁感線形象地描述磁場(chǎng)
C、探究“影響導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的因素有哪些”時(shí)，通過溫度計(jì)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(shí)，匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強(qiáng)；
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(jì)顯示煤油的溫度．
①這兩個(gè)燒瓶中所盛煤油的質(zhì)量應(yīng)該相等．
②實(shí)驗(yàn)中，小明和小紅發(fā)現(xiàn)右燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升高快．這表明：在電流和通電時(shí)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(jì)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(shí)驗(yàn)中電流產(chǎn)生熱量的多少是通過溫度計(jì)升高的示數(shù)反映的．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)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(gè)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(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)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?guó)科技館“探索與發(fā)現(xiàn)”主題展“生命之旅”展廳參觀后，對(duì)生物電有了認(rèn)識(shí)．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(shí)了生物電的存在．實(shí)驗(yàn)已揭示，不僅動(dòng)物，所有生物都有生物電活動(dòng)，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(dòng)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(dòng)也就終結(jié)了．與生命體的正常生理活動(dòng)相伴的是正常的生物電分布，當(dāng)生物體發(fā)生病變時(shí)，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(dòng)，利用在頭皮上安裝電極將細(xì)胞的電活動(dòng)引出來并經(jīng)腦電圖機(jī)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(duì)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(shí)，可以采用外加電壓的形式對(duì)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(qǐng)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(gè)實(shí)例腦電圖、肌電圖．
水果電池
了解了生物電的基本知識(shí)后，物理小組的同學(xué)在活動(dòng)課中，用4個(gè)大小接近的臍橙制作了水果電池．選用形狀相同的4個(gè)銅片和4個(gè)鋁片作為電池的電極，將每組電極中的一個(gè)銅片和一個(gè)鋁片相隔約5cm的距離分別插入每個(gè)臍橙中，再將這樣的4個(gè)臍橙串聯(lián)，即用導(dǎo)線將一個(gè)臍橙上的銅片和另一個(gè)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(shí)，看到二極管發(fā)光．接著他將二極管的兩個(gè)極對(duì)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(duì)可能影響臍橙水果電池電壓的下列兩個(gè)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(gè)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(cè)出一個(gè)完整臍橙水果電池的電壓如圖乙所示，再測(cè)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(cè)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�(gè)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(cè)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(gè)	約3/4個(gè)	約1/2個(gè)
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(qǐng)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(duì)調(diào)后，發(fā)現(xiàn)二極管不再發(fā)光，其原因是C（填選項(xiàng)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娦裕��?dāng)反向接入電路時(shí)，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(huì)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(qǐng)根據(jù)此現(xiàn)象，提出一個(gè)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(shí)驗(yàn)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(shí)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(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的實(shí)物電路連接完整．
（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)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(cè)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(shí)驗(yàn)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(shí)際功率太�。�
（4）分析表格中信息，可知小燈泡的額定功率為0.75W，實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：小燈泡的實(shí)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(jì)中不同液體熱脹冷縮的程度似乎不同，她猜測(cè)：物體熱脹冷縮的程度可能與物質(zhì)的種類等多個(gè)因索有關(guān)．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	材料	原長(zhǎng)/m	溫度升高/攝氏度	伸長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)探究，驗(yàn)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(shí)在長(zhǎng)度方向上的膨脹叫線膨脹）因素的實(shí)驗(yàn)記錄：
請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄完成下列各題：
①該實(shí)驗(yàn)應(yīng)準(zhǔn)備的兩件測(cè)量工具是溫度計(jì)和刻度尺．
②比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)2與5，可得結(jié)論：當(dāng)原長(zhǎng)和升高的溫度相同時(shí)，固體的線膨脹與材料有關(guān)．
③比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)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(shí)，物體線膨脹與原長(zhǎng)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(shí)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(cè)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(diǎn)是測(cè)量精度高、測(cè)量范圍廣、構(gòu)造簡(jiǎn)單、使用方便等．
熱電偶式溫度計(jì)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(diǎn)（J₁點(diǎn)）放在高溫處，另一端作為冷點(diǎn)（J₂點(diǎn)）放在低溫處，在低溫處的A、B兩點(diǎn)之間就會(huì)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(diǎn)間的溫度差成正比，當(dāng)熱、冷兩點(diǎn)間的溫度差為100℃時(shí)，產(chǎn)生的電壓為1.5mV．若已知冷點(diǎn)J₂的溫度，就可以通過接在A、B兩點(diǎn)間電壓表的讀數(shù)確定熱點(diǎn)J₁的溫度．
請(qǐng)回答下面問題：
（1）熱電偶的電壓與冷、熱兩點(diǎn)間的溫度差有關(guān)（選填“溫度”或“溫度差”）．
（2）熱電偶實(shí)際上是一個(gè)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(diǎn)間的溫度差是800℃時(shí)，產(chǎn)生的電壓為12mV時(shí)；若此時(shí)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(gè)或多個(gè)變量之間的關(guān)系，其中的變量必須是可觀察或測(cè)量的．其陳述方式有下列三種：某個(gè)變量影響另一個(gè)變量嗎？如果改變某個(gè)變量，另一個(gè)變量會(huì)怎樣變化？一個(gè)變量跟另一個(gè)變量有關(guān)嗎？根據(jù)對(duì)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(shí)，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(shí)驗(yàn)：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(gè)電極的材料由鋅片換成鋁片，另一個(gè)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(qǐng)根據(jù)以上的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提出一個(gè)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(shí)驗(yàn)桌上有廢舊燈管中的鎢絲（電路圖符號(hào)）、滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源、酒精燈、電流表、開關(guān)、火柴、導(dǎo)線若干．請(qǐng)選用上述實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)電路圖；
（2）寫出實(shí)驗(yàn)步驟；
（3）畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格．