20．我们可以利用矿泉水瓶做几个小实验来说明一些物理知识．
（1）将这个矿泉水瓶立放在水平桌面上，轻轻用力推它的顶部会翻倒，但用同样的力推它的底部却会在桌面上滑动，这表明力的作用点不同，力的作用效果不同．
（2）往空矿泉水瓶内注入少量的热水，摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖，过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷，这表明存在大气压．
（3）在开口的矿泉水瓶侧壁不同高度的地方扎出上、下两个小孔，可以观察到水从两个小孔流了出来，其中下方的小孔流出的水喷的最急，这表明液体内部压强随着深度的增加而增大．
（4）将矿泉水瓶慢慢浸入水中时，浸入水中的体积越大，人会感到吃力，这表明瓶子排开水的体积越大，浮力越大．

19．在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V．
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实验电路未连接部分连接好（连线不得交叉）．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于B（填“A”或“B”）端．

猜想	电压表示数情况	电流表示数情况

（2）当开关闭合后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不会发光，请你根据电路结构猜想出一种原因，并在上表中写出对应的电压表和电流表的示数情况．
（3）故障排除后，同学们移动滑动变阻器的滑片，记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值，根据这些数据在坐标纸上绘制出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图象（如图乙所示）．分析图象可知，小灯泡正常工作时的灯丝电阻为10Ω．
（4）在图丙中画出小灯泡在1.5V工作时电流表指针的位置及接线情况．
（5）实验中测出了小灯泡在多次不同电压下的灯丝电阻，有些同学认为可以进一步求出它们的平均值以减小误差．你是否同意他们的观点？请说明理由．

18．在测量定值电阻的实验中：
（1）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整．
（2）小朱闭合开关后，移动滑片P到某一点时，电流表示数为0.2A，电压表示数如图2所示，则计算出的电阻值为9Ω．
（3）小覃连接好电路后闭合开关，发现无论如何移动变阻器的滑片P，电压表、电流表均有示数，且都不改变，原因可能是滑动变阻器同时接上面两个接线柱（写出一种即可）．

17．物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动．为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，同学小王有如下猜想：
猜想一：物体下落的时间与物体的材料有关；
猜想二：物体下落的时间与物体下落的高度有关；
猜想三：物体下落的时间与物体的质量有关．
为验证猜想的正确性，几同学用三个金属球做了一系列的实验，实验数据记录如下：

实验序号	材料	物体质量（kg）	下落高度（m）	下落时间（s）
1	铁球	1	20	1.96
2	铁球	1	30	2.47
3	铅球	1	20	1.96
4	铅球	2	20	1.96

（1）为验证猜想一，应比较实验序号1、3，结论是：在下落高度相同时，物体下落的时间与材料无关；
（2）为了验证猜想三，应控制物体的材料和下落的高度相同．
（3）小敏同学也对这个问题进行了研究，她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，她发现两者下落时间不相等（填“相等”或“不相等”），原因是它们在下落过程中受空气的阻力较大，不能忽略．
（4）物体下落过程中，速度逐渐增大，说明力可以改变物体的运动状态；物体受非平衡（填“平衡”或“非平衡”）力作用．

16．如图所示是小枫和同学们利用实验室的长方体木块做了“探究力的作用效果的影响因素”的实验，根据实验现象，他们得出了以下结论，其中正确的是（　　）
a．由（1）（4）说明力的大小会影响力的作用效果；
b．由（2）（5）说明力的方向会影响力的作用效果；
c．由（3）（6）说明力的作用点会影响力的作用效果．
d．本实验运用的物理研究方法是转化法．

A．

abcd

B．

abc

C．

acd

D．

bc

15．在研究性学习中，小明想测质量约为600g的金属皇冠模型（如图1）的密度．实验室可供选择的器材及其规格如图2所示，水足量．

（1）从下列器材中选择出实验所用的器材是B、F（填写字母代号）．
（2）写出实验步骤，所测物理量用字母表示．
A．将皇冠挂在弹簧测力计上，读出其在空中时的示数F₁      B．将水槽中倒入适量的水，皇冠浸没在水槽的水中，稳定后读出弹簧测力计示数F₂
（3）推导出金属皇冠模型密度的表达式ρ=$\frac{{F}_{1}}{{F}_{1}-{F}_{2}}$ρ_水（用所测物理量表示）．

14．因电路老化发生火灾引发的生命安全问题引起社会各界的强烈关注，那么导线产生的热量与哪些因素有关呢？
（1）小唯同学提出了下面的猜想；
猜想A：与通过导线的电流有关；
猜想B：与导线的电阻有关；
我们还可以猜想：与导线的通电时间有关．
（2）小唯同学运用如图1所示的电路进行实验，实验中要在三个烧瓶中装入质量相等（填“相等”或“不等”）的煤油（填“煤油”或“水”），并用电阻丝加热，实验电路中还需要添加的器材是电流表和记时器．
（3）小唯同学同时闭合开关S₁，S₂，通过实验得出了如表一组数据：

烧瓶 名称	导线的电阻 R/Ω	通过导线的电流 I/A	通电时间 t/min	液体升高温度 △T/℃
甲	5	0.2	5	2
乙	10	0.2	5	4
丙	10	0.3	5	9

通过分析甲、乙两烧瓶中液体温度的变化可得出结论：其他条件不变时，导线产生的热量与导线的电阻成正比；通过分析乙，丙两瓶烧瓶中液体温度的变化可得出结论：其他条件不变时，导线产生的热量与电流的平方成正比．
（4）探究同一问题小山同学采用了如图2所示的实验装置，其中两个透明的容器中密闭了等量的空气，实验中利用U型管中液面变化反映了密闭空气温度的变化，请你对小唯和小山两位同学设计的实验的优劣进行简单的评价：小山实验设计效果更明显．（写出一点即可）

13．我们想要知道金属杆的伸长与什么因素有关，因此我们就采用了如图所示装置对同种金属制成的不同规格的样品进行了测试，获得了如下的实验数据：

实验 次数	拉力F/N	长度 l/m	横截面积 S/×10-6 m2	伸长 △l/×10-4m
1	1000	1.0	5	16
2	1000	1.0	10	8
3	1000	2.0	5	32
4	2000	2.0	5	64

（1）这种金属制成的金属杆在拉力作用下伸长的长度与拉力、长度、横截面积的数学关系表达式为：△l=k$\frac{FL}{S}$；其中 k=8×10^-12m²/N，由数据形式变为公式形式运用了控制变量法．
（2）分析数据可知，在拉力、金属杆长一定时，金属杆伸长的长度与金属杆的横截面积的关系可以用图象中的图线c来表示．

12．刘洋同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知．（注：燃料完全燃烧放热用Q放=mq计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示）．自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系．他组装了图1所示的装置进行实验，
（1）刘洋在测水温度时读数如图2所示请指出他的
错误：读数时视线没有与温度计中液柱上表面相平．
纠正错误后记录结果见下表：

燃料	加热前的水温/℃	燃料燃尽后水温/℃
煤油	25	44
菜籽油	25	34

（2）为了保证实验结论的可靠，刘洋同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的质量相同、及水的质量相同．
（3）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是煤油．
（4）刘洋同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么刘洋还需要补充的实验仪器是：天平．利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏小（偏大/偏小）．说说你的看法燃烧放出的热会散失到空气中，或被烧杯等实验装置吸了热，使Q_放大于Q_吸．

11．小明、小亮和小敏共同设计了一种测定水平方向风力的装置，其原理图如图甲所示．绝缘轻弹簧的左端固定在O点，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在左端固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化，且水平放置的金属杆上，迎风板与金属杆接触良好．电路中左端导线与金属杆的左端相连，右端导线连接在迎风板上并可随迎风板上并可随迎风版移动，R是定值电阻，a、b、c、d为四个接线柱．

（1）在他们的设计中，若要求在风力增大时，接入电路的电表的示数也随之而增大，则应该B
A．在a、b之间接电流表，在c、d之间连接导线    B．只在a、b之间接电流表
C．在c、d之间接电压表，在a、b之间连接导线    D．只在c、d之间接电压表
（2）为了较准确的测出水平方向风力的大小，三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量．
①小明利用测量的数据作出了原长为40cm的轻弹簧的长度L与所受压力F的关系图象（如图乙所示）．由图可知：该弹簧每缩短10cm，弹簧受到的压力将增加2N．
②小亮和小敏设计了如图（丙）所示的电路，用来测量长度为50cm的金属杆的电阻．他们备选的部分器材有：
A．电源（能够提供3V的稳定电压）
B．电流表A（量程0～0.6A）
C．电压表V（量程0～3V）
D．滑动变阻器R₁（阻值变化范围为0～5Ω）
E．滑动变阻器R₂（阻值变化范围为0～10Ω）
选好器材后，小亮和小敏在实验中正确操作，他们记录的测量数据如下表：

实验次数	1	2	3	4	5
A表示数I/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6
V表示数U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0

根据他们的测量数据可以知道：他们实验中选用的滑动变阻器是E（填器材的序号字母），他们测出的金属杆的电阻为5Ω．
（3）三位同学最后根据（1）的要求，按图甲进行组装时，除用到上述选定的轻弹簧、金属杆和（2）中备选的电源、电表外，还选了阻值R=3Ω的定值电阻，目的是保护电路．如果无风时，O点到迎风板玻璃的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长，则该装置能够测量的最大水平风力是4N．
（4）对小明、小亮和小敏设计的测定水平方向风力的装置，从力的角度，请你指出可能对测量准确度产生影响的因素之一：迎风板与金属杆有摩擦．