题目内容
20．
小季在探究影响电阻导体大小的因素的活动后，想到盐水也能导电，他想研究盐水导电能力的强弱与哪些因素有关．于是设计了如下实验：他连接了如图所示的电路，他用两块表面平整大小相同的金属板正对着平行地插入盐水中，并将金属板连入电路．请你帮助他完成下列探究过程．Ⅰ．小季在实验探究前先提出了多种猜想，他根据同学们的交流和筛选，最终提出影响盐水导电能力的强弱的因素可能有：
（1）两金属板间距离；
（2）盐水的温度；
（3）盐水的浓度；
请你也提出一个猜想：两金属板的面积．
Ⅱ．小季决定设计实验来探究以上猜想．
（1）实验中，为了将盐水的导电能力的强弱“显示”出来，具体的做法是保持电压一定，根据电流强弱判断导电能力的强弱．
（2）影响盐水导电能力强弱的因素有多个，如果要研究其中的一个因素是否影响盐水导电能力应该采用的科学方法是控制变量法．在研究电流与电压和电阻的关系中我们也使用了这种方法．
（3）为此，除了装置图中出现的器材外，你还需要的器材有刻度尺、温度计．
分析 Ⅰ．盐水导电能力的强弱可能与两金属板的面积有关．
Ⅱ．（1）电流表串联在电路中，用电流表可以测出电路电流，盐水导电能力的强弱可以通过电路中的电流大小来显示．
（2）研究一个物理量与其他多个因素的关系时，要用到控制变量法；在研究电流与电压和电阻的关系中我们也使用了这种方法．
（3）实验中为测量两金属板间距离要用到刻度尺，为测量盐水的温度需要用到温度计．
解答 解：Ⅰ．影响盐水导电能力的强弱的因素可能有：两金属板的面积．
Ⅱ．（1）根据转换的方法，在电压一定的情况下，盐水导电能力的强弱可以决定电路中电流的大小，即利用图中电流表的所示的电流大小来反映盐水导电能力的强弱．具体做法是：保持电压一定，根据电流强弱判断导电能力的强弱．
（2）对于多变量的问题，常常采用控制变量的方法，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，这种方法叫控制变量法；在研究电流与电压和电阻的关系中我们也使用了这种方法．
（3）两金属板间距离要用刻度尺测量，还需要用温度计测量盐水的温度，因此还需要器材：刻度尺、温度计．
故答案：Ⅰ．两金属板的面积；Ⅱ．（1）保持电压一定，根据电流强弱判断导电能力的强弱；（2）控制变量法；电流与电压和电阻的关系；（3）刻度尺；温度计．
点评 控制变量法在实验探究时的具体应用是此题考查的重点，使用这种方法时要充分理解控制包含的两层含义：既要控制相同的物理量，又要控制不同的物理量．
练习册系列答案
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如图所示，物体A以0.5m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数为4N，物体A受到的摩擦力为8N，2s内拉力F所做的功W=8J．
11．微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音．小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系．他选取了材料与管壁厚度均相同、长度和直径都不同的三根直管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率，数据如下表：
（1）三根管中音调最低的是3号．
（2）根据表中数据，能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论？请说明你的理由．
答：不能（能/不能）． 如果不能，需要如何改进？比如要探究管子发出声音的频率随长度的变化关系，需要选用直径相同、长度不相同的管子做实验．（管子的材料与管壁厚度都相同）
（3）小明发现悬挂的金属管发出声音时在做有规律的摆动．那么金属管发出的声音是由于摆动所产生的吗？请设计一个简单的实验来回答上述问题，简要写出实验的操作及判断方法．
| 编号 | 长度/cm | 直径/cm | 频率/Hz |
| 1 | 25.50 | 1.50 | 2131 |
| 2 | 31.00 | 2.00 | 1284 |
| 3 | 48.50 | 2.50 | 656 |
（2）根据表中数据，能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论？请说明你的理由．
答：不能（能/不能）． 如果不能，需要如何改进？比如要探究管子发出声音的频率随长度的变化关系，需要选用直径相同、长度不相同的管子做实验．（管子的材料与管壁厚度都相同）
（3）小明发现悬挂的金属管发出声音时在做有规律的摆动．那么金属管发出的声音是由于摆动所产生的吗？请设计一个简单的实验来回答上述问题，简要写出实验的操作及判断方法．
15．最近，微信朋友圈里流传着“黑心秤“的说法传闻称许多菜市场的商家在电子秤下面放上衬垫物，这样电子秤显示的示数会大于商品的质量导致消费者购买的商品短斤缺两，电子秤下放上衬垫物真会这样吗？
[实验与记录]
科学兴趣小组准备了电子秤、称量物（100克、300克、500克砝码各1个），泡沫板，毛毯、纸板，进行实验，结果记录如表1．
[分析与结论]
通过对表1实验结果的分析，可得出的结论是在电子秤下面放上衬垫物，电子秤显示的示数不会大于商品的质量．
[问题与猜想]
用毛毯作为衬垫物时，电子秤显示的示数有偏差是什么因素引起的？科学兴趣小组通过思考和讨论后认为可能与毛毯太软引起电子秤倾斜有关为此，他们又制定了实验方案并进行实验．
[实验与记录]
把电子秤置于水平木板上，调零后放上砝码测量，改变木板与水平桌面的倾角α的大小，调零后继续实验，如图1，结果记录如表2．
由表中数据可知，科学兴趣小组成员不仅研究了电子秤示数变化与电子秤是否倾斜有关，还研究了电子秤示数与倾角大小的关系；
[分析与推理]
科学兴趣小组为寻找电子秤倾斜后示数减小的原因，查阅了电子秤的电路原理图（如图2）了解到电子秤示数随电流的增大而增大，压力传感器R的阻值随压力的变化而变化．
根据以上信息，定值电阻R0的作用是避免电路发生短路．
解释电子秤示数随倾角增大而减小的原因：电子秤倾角变大，压力传感器所受压力变小，压力传感器电阻变大，电子秤示数变小．
[实验与记录]
科学兴趣小组准备了电子秤、称量物（100克、300克、500克砝码各1个），泡沫板，毛毯、纸板，进行实验，结果记录如表1．
| 衬垫材料 示数/克 称量物 | 无 | 泡沫板 | 毛毯 | 纸板 |
| 500克砝码 | 500 | 500 | 498 | 500 |
| 300克砝码 | 300 | 300 | 299 | 300 |
| 100克砝码 | 100 | 100 | 100 | 100 |
通过对表1实验结果的分析，可得出的结论是在电子秤下面放上衬垫物，电子秤显示的示数不会大于商品的质量．
[问题与猜想]
用毛毯作为衬垫物时，电子秤显示的示数有偏差是什么因素引起的？科学兴趣小组通过思考和讨论后认为可能与毛毯太软引起电子秤倾斜有关为此，他们又制定了实验方案并进行实验．
[实验与记录]
把电子秤置于水平木板上，调零后放上砝码测量，改变木板与水平桌面的倾角α的大小，调零后继续实验，如图1，结果记录如表2．
| 倾角 示数/克 称量物 | 0° | 5° | 10° | 15° |
| 500克砝码 | 500 | 498 | 492 | 483 |
| 300克砝码 | 300 | 299 | 295 | 290 |
| 100克砝码 | 100 | 100 | 98 | 97 |
[分析与推理]
科学兴趣小组为寻找电子秤倾斜后示数减小的原因，查阅了电子秤的电路原理图（如图2）了解到电子秤示数随电流的增大而增大，压力传感器R的阻值随压力的变化而变化．
根据以上信息，定值电阻R0的作用是避免电路发生短路．
解释电子秤示数随倾角增大而减小的原因：电子秤倾角变大，压力传感器所受压力变小，压力传感器电阻变大，电子秤示数变小．
5．为了探究拉动物体时用力大小与用力方向的关系，小王将一个重力为10牛的重物放置在不同的粗糙水平面上，用弹簧测力计沿水平方向向缓慢拉动重物匀速前进，如图（a）所示，然后，他改变测力计的用力方向，使测力计的用力方向与水平方向成一定角度α，如图（b），接着，他继续增大测力计的用力方向与水平方向之间的角度α，并记录下不同角度α下弹簧测力计的示数．
（1）比较序号1和6（或2和7、或3和8、或4和9、或5和10）可知，在不同的水平面上拉动同一个物体时，测力计的用力方向与水平方向之间的角度α相同，水平面越粗糙，拉力越大．
（2）比较序号1-5可知，在同一水平面上拉动同一个物体时，用力方向与水平方向之间的角度α越大，法力先减小后增大．
（3）小王发现，两次实验，拉力可能存在最小值，表一中，拉力的最小值应该在角度α为20度至40度之间寻找才有可能找到．
| 表一 木板 （较光滑） | ||
| 序号 | α（度） | 拉力F（N） |
| 1 | 10 | 3.47 |
| 2 | 20 | 3.42 |
| 3 | 30 | 3.47 |
| 4 | 40 | 3.63 |
| 5 | 50 | 3.95 |
| 表二 砂纸 （较粗糙） | ||
| 序号 | α（度） | 拉力F（N） |
| 6 | 10 | 7.42 |
| 7 | 20 | 6.84 |
| 8 | 30 | 6.52 |
| 9 | 40 | 6.42 |
| 10 | 50 | 6.52 |
（2）比较序号1-5可知，在同一水平面上拉动同一个物体时，用力方向与水平方向之间的角度α越大，法力先减小后增大．
（3）小王发现，两次实验，拉力可能存在最小值，表一中，拉力的最小值应该在角度α为20度至40度之间寻找才有可能找到．
如图甲，底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的水，放在水平桌面上； 底面积为60cm2、高为12cm的实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下．小王要探究圆柱形物体A逐渐浸人圆筒形容器内的水中时（ 水没有溢出容器），弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系．（使用刻度尺测量h，不计细线重）
10．
小明同学在综合实践活动中学习了探究材料的隔声性能后，想利用学到的方法比较几种常见装修材料的吸音性能，他找来厚度相同的四种小块材料（聚酯棉、软木、泡沫和海绵），进行了图示实验：桌面上放一个玻璃杯，在玻璃杯下分别放上待测试的小块材料，将悬挂在细线下的小球拉到同一高度释放去敲击玻璃杯，仔细比较玻璃杯发出的声音大小．
（1）为控制实验过程中敲击玻璃杯的力大小相同，小明的做法是把小球拉到同一高度释放；
（2）实验数据记录如下表，你认为表中空格处应填入吸音性能；
（3）实验中的四种材料，仅从吸音性能的角度考虑，最适合隔音墙装修的是聚酯棉；
（4）你认为影响吸音性能的因素除了材料的种类，可能还有材料的厚度（写出一个即可）．
小明同学在综合实践活动中学习了探究材料的隔声性能后，想利用学到的方法比较几种常见装修材料的吸音性能，他找来厚度相同的四种小块材料（聚酯棉、软木、泡沫和海绵），进行了图示实验：桌面上放一个玻璃杯，在玻璃杯下分别放上待测试的小块材料，将悬挂在细线下的小球拉到同一高度释放去敲击玻璃杯，仔细比较玻璃杯发出的声音大小．| 材料种类 | 聚酯棉 | 软木 | 泡沫 | 海绵 |
| 玻璃杯发声大小 | 最小 | 最大 | 较大 | 较小 |
| 最强 | 最弱 | 较弱 | 较强 |
（2）实验数据记录如下表，你认为表中空格处应填入吸音性能；
（3）实验中的四种材料，仅从吸音性能的角度考虑，最适合隔音墙装修的是聚酯棉；
（4）你认为影响吸音性能的因素除了材料的种类，可能还有材料的厚度（写出一个即可）．