20．生活中處處有物理，同學(xué)們?cè)谕嬷卸紩?huì)無(wú)意識(shí)的涉及到許多物理知識(shí)．以下兩個(gè)現(xiàn)象可能您嘗試或觀察過(guò)：
（1）喝牛奶時(shí)，把吸管插入牛奶盒中往里吹氣，迅速放開(kāi)，牛奶從吸管噴出．
（2）在室溫下，把吹鼓的氣球放在火爐附近，過(guò)一會(huì)兒，氣球就爆破了．
由以上現(xiàn)象進(jìn)行猜想：
當(dāng)氣體的體積一定時(shí)，氣體壓強(qiáng)可能與氣體的質(zhì)量和溫度有關(guān)．
【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
小明同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)來(lái)研究燒瓶?jī)?nèi)水面上方的氣體壓強(qiáng)：
（1）把細(xì)玻璃管插人裝有半瓶水的密閉燒瓶中，如圖所示；
（2）從細(xì)管上端往燒瓶里吹氣，此時(shí)瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)增大（增大/減小/不變）；迅速放開(kāi)，觀察到細(xì)玻璃管內(nèi)水柱上升到a處位置（如圖所示）．
（3）接著用手握住燒瓶的瓶頸部分，使瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)增大，請(qǐng)您在圖中畫(huà)出細(xì)玻璃管內(nèi)水柱所上升到b處的大致位置；
[實(shí)驗(yàn)拓展]
（1）控制其它條件相同時(shí)，換用內(nèi)徑不同的細(xì)玻璃管進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，則管內(nèi)水柱上升的高度會(huì)相同（相同/不同），理由是液體壓強(qiáng)只與液體的密度和深度有關(guān)．
（2）控制其它條件相同時(shí)，把圖的裝置從山腳移到山頂，則細(xì)玻璃管內(nèi)的液面將上升（上升/下降/不變），這是由于大氣壓隨高度升高而降低．

19．小靜在觀看臺(tái)球比賽時(shí)發(fā)現(xiàn)：有時(shí)運(yùn)動(dòng)的白球去撞擊一個(gè)靜止的球后，白球會(huì)立即靜止在碰撞時(shí)的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向，以幾乎相同的速度向前運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示．
小靜想：白球碰撞后立即靜止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度運(yùn)動(dòng)出去的嗎？
通過(guò)了解和初步實(shí)驗(yàn)，小靜發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)體積和質(zhì)量均相同的兩球，而且球心在同一直線上相碰時(shí)，才可能出現(xiàn)上述現(xiàn)象．為進(jìn)一步探究，她設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)方案：
將一個(gè)兩端翹起、中間水平的軌道固定在水平桌面上，取兩個(gè)相同的臺(tái)球A、B，將B球靜置于軌道的水平部分，A球置于軌道左端斜面上某處，測(cè)出該點(diǎn)到水平桌面的高度
h₁，如圖乙所示，釋放A球，撞擊后，A球靜止，B球向前運(yùn)動(dòng)并沖上軌道右端斜面能到達(dá)的最高點(diǎn)，測(cè)出該點(diǎn)的高度h₂．通過(guò)比較h₂與h₁的大小關(guān)系即可作出判斷．
請(qǐng)你作答以下問(wèn)題：

（1）A球從斜面滑下的過(guò)程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．
（2）B球由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)是因?yàn)锽球在碰撞中獲得了動(dòng)能．
（3）已知重力勢(shì)能的計(jì)算公式為E_p=mgh，動(dòng)能的計(jì)算公式為E_k=$\frac{1}{2}$mv²．若軌道光滑，則碰撞前瞬間A球運(yùn)動(dòng)速度的表達(dá)式v_A=$\sqrt{2gh1}$；若h₂=h₁，則說(shuō)明B球被撞后開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的速度v_B=v_A（選填“＞”、“=”或“＜”）．
（4）在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，測(cè)出的h₂總小于h₁，則導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因軌道不光滑，具有摩擦力，損耗部分機(jī)械能．

18．下雨天，小明站在窗前看到對(duì)面人字形屋面上雨水在不停地流淌．他想，雨水在屋面流淌
的時(shí)間與哪些因素有關(guān)呢？他提出了三種猜想：
猜想1：雨水流淌的時(shí)間可能與雨水的質(zhì)量有關(guān)；
猜想2：雨水流淌的時(shí)間可能與屋面的傾角有關(guān)；
猜想3：雨水流淌的時(shí)間可能與屋面的材料有關(guān)．
（1）為了驗(yàn)證猜想是否正確，他設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖甲所示的裝置（傾角α可調(diào)），用小球模擬雨滴進(jìn)行了如下探究：
①保持斜面傾角α不變，換用不同質(zhì)量的小球，讓它們分別從斜面的頂端由靜止釋放，測(cè)出每次小球通過(guò)斜面的時(shí)間，如表一．表一中數(shù)據(jù)是否支持猜想1？并請(qǐng)說(shuō)明理由：不支持，因?yàn)椴煌�質(zhì)量的小球分別滾下時(shí)所用時(shí)間相同；
表一                                   

質(zhì)量m/克	3	6	8	12	20
t/秒	1.7	1.7	1.7	1.7	1.7

表二

傾角α/°	15	30	45	60	75
t/秒	1.9	1.6	1.2	1.6	1.9

②不改變底邊的長(zhǎng)度，多次改變傾角α，讓同一小球從斜面的頂端由靜止釋放（如圖乙），測(cè)出每次小球通過(guò)斜面的時(shí)間，如表二．為了便于得出規(guī)律，檢驗(yàn)猜想2，請(qǐng)?jiān)趫D丙中大致作出t-α的圖象．

（2）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究猜想3：雨水流淌的時(shí)間與屋面的材料的關(guān)系，簡(jiǎn)述你的實(shí)驗(yàn)方案：①簡(jiǎn)要做法：保持斜面的傾角α與斜面的長(zhǎng)度不變，讓小球在不同材料的斜面上下滑，記錄小球在不同材料的斜面上下滑的時(shí)間；
②判斷方法：如下滑的時(shí)間相同，說(shuō)明與斜面的材料無(wú)關(guān)，如都不相同說(shuō)明與斜面的材料有關(guān)．．

17．某興趣小組的同學(xué)對(duì)“運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力與運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系”進(jìn)行了探究，實(shí)驗(yàn)如下：相同條件下取形狀相同，質(zhì)量分別為1克、3克、8克的A、B、C三個(gè)空心物體，用“頻閃攝影”的方法測(cè)出物體在空中自由直線下落時(shí)的距離和時(shí)間；并分別畫(huà)出下落距離與時(shí)間的對(duì)應(yīng)曲線1、2、3如圖所示．分析圖中的曲線l、2、3，可發(fā)現(xiàn)物體在開(kāi)始下落階段的速度是變化的，最后階段做勻速直線運(yùn)動(dòng)．回答下列問(wèn)題：
（1）測(cè)出物體A在不同時(shí)刻的下落距離，將數(shù)據(jù)填入下面的表格中，分析圖中的圖線1，推算表格中x的值應(yīng)為1.937米．

時(shí)間t/秒	0.0	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0
下落距離s/米	0.000	0.036	0.467	0.957	1.447

（2）分析比較圖線l、2、3，在最后階段勻速下落過(guò)程中，三次所受的阻力之比為1：3：8．
（3）以上探究我們用到控制變量法，下面選項(xiàng)中也用到該方法的是BD．
A．用磁感應(yīng)線來(lái)表示磁場(chǎng)方向和強(qiáng)弱      B．影響酶活性因素的探究
C．影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素            D．研究電流時(shí)，將它比做水流．

16．有三個(gè)同學(xué)在家里用實(shí)驗(yàn)探究紙片、塑料薄膜、棉布對(duì)電視機(jī)遙控器遙控信號(hào)的阻擋能力．他們的探究過(guò)程分別是：
甲同學(xué)：在自己家中，將紙片放在遙控器與電視機(jī)之間，手指按遙控器控制鍵，如果遙控器能對(duì)電視機(jī)起控制作用，則增加紙片的數(shù)量．如此重復(fù)實(shí)驗(yàn)，逐漸增加紙片的層數(shù)，直到遙控器不能控制電視機(jī)為止，記下紙片的層數(shù)．
乙同學(xué)：在自己家中，用塑料薄膜按照與甲同學(xué)同樣的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記下塑料薄膜的層數(shù)．
丙同學(xué)：在自己家中，用棉布按照與甲同學(xué)同樣的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記下棉布的層數(shù)．
他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)記錄在下面的表格中：

學(xué)生	使用材料	能完全阻擋遙控信號(hào)的最少層數(shù)
甲	紙片	14
乙	塑料薄膜	20
丙	棉布	10

分析：從三位同學(xué)的記錄中，可得出的結(jié)論是：棉布比紙片和塑料薄膜更有效地阻擋電視機(jī)遙控器發(fā)出的控制信號(hào)．回答問(wèn)題：
（1）電視機(jī)遙控器是利用下列選項(xiàng)中哪個(gè)工作的？B
A．紅光   B．紅外線   C．紫外線   D．超聲波
（2）分析得出的結(jié)論是否靠？請(qǐng)你指出三位同學(xué)的探究過(guò)程存在的一些問(wèn)題．（至少2點(diǎn)）
①?zèng)]有選擇同一臺(tái)電視機(jī)（同一遙控器）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
②遮擋材料所放的位置不一致，遙控器與電視機(jī)的距離不一致；
③遮擋材料的厚度不一（合理即可）．

15．小宇的表弟在操場(chǎng)上玩滑板車，他發(fā)現(xiàn)表弟用腳蹬地的力越大，滑板車速度增加的越快．愛(ài)思考的小宇猜想：滑板車速度增加的快慢可能與腳蹬地的力的大小有關(guān)．為了驗(yàn)證自己的猜想，他回校后進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)并將結(jié)果記錄如下表．（實(shí)驗(yàn)桌面光滑，摩擦不計(jì)）：

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	鉤碼的質(zhì)量m（kg）	開(kāi)始的速度v0（m/s）	1秒末的速度v1（m/s）	2秒末的速度v2（m/s）	每秒速度的增加量a（m/s2）
1	0.05	0	0.25	0.5	0.25
2	0.1	0	0.5	1	0.5
3	0.2	0	1	2	1

（1）實(shí)驗(yàn)裝置中使用定滑輪的作用是改變力的方向．
（2）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出物體受到的拉力F（鉤碼重力）與每秒速度的增加量a之間的關(guān)系式是F=2a，從而驗(yàn)證了自己的猜想．
（3）做了上述實(shí)驗(yàn)后，小宇還認(rèn)為影響滑板車速度增加的快慢還可能人和與滑板車的質(zhì)量大小有關(guān)，于是他又對(duì)此進(jìn)一步利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，這時(shí)他應(yīng)該通過(guò)改變小車的質(zhì)量而保持拉力不變．

14．如圖甲所示，是江蘇如東風(fēng)力發(fā)電廠的外景，該場(chǎng)是亞洲目前建設(shè)規(guī)模最大的風(fēng)電基地，小明在參觀了發(fā)電場(chǎng)后，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生了濃厚的興趣．

風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)的輸出功率和哪些因素有關(guān)呢？對(duì)這一問(wèn)題，他做了如下猜想：
①風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率可能與風(fēng)速有關(guān)．
②風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率可能與葉片的傾角有關(guān)．
（1）請(qǐng)你也提出一個(gè)猜想：
③風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率可能與葉片面積有關(guān)．
為了探究風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率是否與風(fēng)速有關(guān)，小明設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：①如圖乙，將風(fēng)葉安裝在風(fēng)車底座上，把線的一端固定在風(fēng)車轉(zhuǎn)軸上，另一端系上鉤碼．②在風(fēng)車正前方1米處放置電風(fēng)扇，將電風(fēng)扇的風(fēng)速調(diào)到1擋位，用秒表記錄提升鉤碼到A點(diǎn)所需的時(shí)間．③將電風(fēng)扇換到2、3擋位，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，并將數(shù)據(jù)記錄在表格中．（注：電風(fēng)扇擋位越高，風(fēng)速越大）
表一：

電風(fēng)扇擋位	鉤碼的質(zhì)量（克）	提升鉤碼到A點(diǎn)的時(shí)間（秒）
1	50	15
2	50	13
3	50	10

請(qǐng)你回答：
（2）這個(gè)實(shí)驗(yàn)是通過(guò)測(cè)量砝碼上升時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較風(fēng)車輸出功率的大�。�
（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是：風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速有關(guān)，風(fēng)速越大輸出功率越大．
為了進(jìn)一步研究風(fēng)力發(fā)電機(jī)，他又從電廠查到一臺(tái)1500kW的發(fā)電機(jī)組的相關(guān)數(shù)據(jù)：
表二：輸出功率與風(fēng)速的關(guān)系

風(fēng)速（m/s）	5	10	15	20
輸出功率（kW）	80	720	1500	1100

表三：不同風(fēng)速下風(fēng)力發(fā)電機(jī)每秒獲得的風(fēng)能：

風(fēng)速（m/s）	5	10	15	20
1s獲得的能量（104J）	15	120	405	350

（4）風(fēng)能是清潔能源，也是可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源．風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)．
（5）風(fēng)速為10m/s時(shí)，這臺(tái)發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率為60%．

13．小明用圖甲電路研究“串聯(lián)電路中滑動(dòng)變阻器的電功率大小與其電阻大小的關(guān)系”

（1）請(qǐng)根據(jù)圖甲中的電路圖，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線完成圖乙中的電路連接．
（2）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小明選用12伏的穩(wěn)定電源，連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，從B往A移動(dòng)滑片，測(cè)得數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
電流表示數(shù)/安	0.30	0.34	0.4	0.48	0.60
電壓表示數(shù)/伏	6.0	5.1	4.0	2.4	0
滑動(dòng)變阻器R1的阻值/歐	20	15	10	5	0

請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)圖中畫(huà)出滑動(dòng)變阻器的電功率P₁隨其阻值R₁變化的曲線．
（3）實(shí)驗(yàn)后，他查閱資料得知：串聯(lián)電路中滑動(dòng)變阻器消耗的功率隨著滑動(dòng)變阻器阻值的增大先增大后減小，當(dāng)R₀=R₁時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電功率最大，請(qǐng)分析小明的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與資料不吻合的原因：滑動(dòng)變阻器的最大阻值沒(méi)超過(guò)電阻R₀的阻值．

12．電池使用說(shuō)明中都有一條提示：“請(qǐng)一次性更換所有電池，以免新舊電池混用”．小明同學(xué)用所學(xué)物理知識(shí)探究這條提示的依據(jù)．
方案一：用同型號(hào)串聯(lián)的兩節(jié)新電池和串聯(lián)的一新一舊電池分別給同一輛玩具電動(dòng)車供電，讓電動(dòng)車在相同路面上運(yùn)動(dòng)．
（1）通過(guò)測(cè)量電動(dòng)車運(yùn)動(dòng)的速度，比較兩組電池為電動(dòng)車提供的電功率太�。�
（2）通過(guò)測(cè)量電動(dòng)車能夠運(yùn)動(dòng)的路程，比較兩組電池為電動(dòng)車提供的電能多少．
方案二：用定值電阻替代電動(dòng)車，通過(guò)測(cè)量定值電阻兩端的電壓，比較電池給定值電阻提供的電壓差異究竟有多大．
小明設(shè)計(jì)了圖示電路．將方案一中的兩組電池和同型號(hào)一節(jié)新電池分別接入A、B間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將開(kāi)關(guān)S閉合前后的電壓表讀數(shù)記錄在如表中．

電源	S斷開(kāi)時(shí)電壓/V	S閉合時(shí)電壓/V
兩新	3.2	3.1
一新一舊	1.9	1.3
一新	1.6	1.5

（1）分析數(shù)據(jù)可知，串聯(lián)的一新一舊電池給定值電阻提供的電壓，竟然小于一節(jié)新電池提供的電壓！這是因?yàn)橛靡恍乱慌f電池供電的電路中，廢舊電池相當(dāng)于在以一節(jié)新電池為電源的電路中串聯(lián)了一個(gè)電阻．
（2）要使結(jié)論具有普遍性，需要換用不同型號(hào)新舊電池進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)．

11．一組學(xué)生研究“運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力與運(yùn)動(dòng)速度關(guān)系”的探究過(guò)程如下：

A．小明同學(xué)提出假設(shè)運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)
B．他們計(jì)劃利用一些小紙杯作為研究對(duì)象，用超聲測(cè)距儀等儀器測(cè)量小紙杯在空中直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的下落距離，速度時(shí)間的變化規(guī)律，以驗(yàn)證假設(shè)
C．在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，同學(xué)們先測(cè)量了單只小紙杯在空中下落過(guò)程中不同時(shí)刻的下落距離，將數(shù)據(jù)填入表中，圖甲是對(duì)應(yīng)的下落距離隨時(shí)間變化的曲線，然后將不同數(shù)量的小紙杯疊放在一起從空中下落，分別測(cè)出它們的速度隨時(shí)間變化的圖線，如圖乙中圖線的1，2，3，4，5所示（對(duì)應(yīng)的“小紙杯”數(shù)量分別是1，2，3，4，5個(gè)）D．同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，歸納后，證實(shí)了小明的假設(shè)．

時(shí)間（s）	下落距離（m）
0.0	0.000
0.4	0.036
0.8	0.469
1.2	0.957
1.6	1.447
2.0	x

請(qǐng)根據(jù)上述材料，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）小明提出的假設(shè)是運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)．
（2）圖甲中的AB段反應(yīng)出小紙杯在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其中x的值1.937米．
（3）圖乙中可知小紙杯下落一段時(shí)間后均做勻速直線運(yùn)動(dòng)的原因是受到平衡力的作用．