20．
晓丽去买蜂蜜，发现蜂蜜在瓶内向下流动得比较慢，不像流水那样．她猜想：物质的粘性大小与什么因素有关呢？她猜想液体的粘性也可能与温度有关，温度越高，粘性越小．她设计了如下的实验方案：将蜂蜜分装入三个小瓶，一瓶放在冰箱，一瓶放在室内，另一瓶放在微波炉加热一会儿，然后找三支相同的试管，用三支滴管分别从三个小瓶中各滴一滴蜂蜜，同时，分别滴到同样倾斜放置着的试管内壁上，观察各滴蜂蜜流到试管底部的时间，并记录实验数据如表：
（1）晓丽又用其它几种物质做了相同的实验，并对这些实验现象分析：可以初步得出结论：有些物质，随着温度的升高，它的粘性变小，这一结论可以用图象B（填“A”或“B”）来表示．
（2）在上述探究过程中，晓丽运用了“控制变量法”，她在实验时控制了蜂蜜的质量等不变，只改变了蜂蜜的温度；还运用了“转换法”，她将不能直接测量的“粘度”转换成可以测量的流淌时间来完成实验探究，在物理学习中还有哪些地方用到这两种方法，请各举一例：
“控制变量法”的例子：探究电流和电阻、电压的关系实验．“转换法”的例子：测不规则小石块的体积转换成测小石块排开水的体积．
晓丽去买蜂蜜，发现蜂蜜在瓶内向下流动得比较慢，不像流水那样．她猜想：物质的粘性大小与什么因素有关呢？她猜想液体的粘性也可能与温度有关，温度越高，粘性越小．她设计了如下的实验方案：将蜂蜜分装入三个小瓶，一瓶放在冰箱，一瓶放在室内，另一瓶放在微波炉加热一会儿，然后找三支相同的试管，用三支滴管分别从三个小瓶中各滴一滴蜂蜜，同时，分别滴到同样倾斜放置着的试管内壁上，观察各滴蜂蜜流到试管底部的时间，并记录实验数据如表：| 蜂蜜 | 在冰箱中 | 在室内 | 经微波炉加热 |
| 温度 | 较低 | 一般 | 较高 |
| 流淌时间 | 较长 | 一般 | 较短 |
（2）在上述探究过程中，晓丽运用了“控制变量法”，她在实验时控制了蜂蜜的质量等不变，只改变了蜂蜜的温度；还运用了“转换法”，她将不能直接测量的“粘度”转换成可以测量的流淌时间来完成实验探究，在物理学习中还有哪些地方用到这两种方法，请各举一例：
“控制变量法”的例子：探究电流和电阻、电压的关系实验．“转换法”的例子：测不规则小石块的体积转换成测小石块排开水的体积．
19．
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，如果空气阻力的作用比较小，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快慢与哪些因素有关，小明有如下猜想：
猜想一：物体下落的快慢与物体的材料有关；
猜想二：物体下落的快慢与物体下落的高度有关；
猜想三：物体下落的快慢与物体的质量有关．
为验证猜想的正确性，几位同学用三个金属球做了一系列的实验，实验数据记录如表：
（1）验证猜想一，应比较实验序号1和3，结论是：在下落高度相同时，物体下落的快慢与材料无关；
（2）请你帮助小明验证猜想三：
器材：0.5kg的铁球A、1kg的铁球B和皮尺，还需要的器材是秒表；
（3）小华同学也对这个问题进行了研究，她让两片完全相同的纸（一张平展，另一张对折）同时从三楼由静止开始下落，她发现两片纸不同时（填“同时”或“不同时”）着地，此下落过程中两片纸作的不是（填“是”或“不是”）自由落体运动，因为纸所受的阻力太大，相对于纸的重力不能忽略不计．
（4）若铁球在如图所示中运动请画出的铁球重力示意图．
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，如果空气阻力的作用比较小，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快慢与哪些因素有关，小明有如下猜想：猜想一：物体下落的快慢与物体的材料有关；
猜想二：物体下落的快慢与物体下落的高度有关；
猜想三：物体下落的快慢与物体的质量有关．
为验证猜想的正确性，几位同学用三个金属球做了一系列的实验，实验数据记录如表：
| 实验序号 | 材料 | 下落高度（m） | 下落时间（s） |
| 1 | 铁球 | 20 | 1.96 |
| 2 | 铁球 | 30 | 2.47 |
| 3 | 铅球 | 20 | 1.96 |
（2）请你帮助小明验证猜想三：
器材：0.5kg的铁球A、1kg的铁球B和皮尺，还需要的器材是秒表；
（3）小华同学也对这个问题进行了研究，她让两片完全相同的纸（一张平展，另一张对折）同时从三楼由静止开始下落，她发现两片纸不同时（填“同时”或“不同时”）着地，此下落过程中两片纸作的不是（填“是”或“不是”）自由落体运动，因为纸所受的阻力太大，相对于纸的重力不能忽略不计．
（4）若铁球在如图所示中运动请画出的铁球重力示意图．
18．某同学观察到汽车紧急刹车后，由于汽车具有惯性，并不能马上停下来，而是继续向前滑行一段距离，从而常常造成车祸现象．他很想知道影响汽车紧急刹车后滑行距离大小的因素（因为紧急刹车后，滑行距离的大小是造成车祸的关键因素），并提出猜想：
A．紧急刹车前的速度 B．汽车的总质量
C．汽车刹车系统的性能 D．紧急刹车时的路况
根据自己的猜想，该同学设计了以自行车代替汽车的实验方案进行探究，并把实验结果记录在表格中：
（1）为了验证猜想A是否正确，必须选择表格中实验次数中的b与c，或e与f．
（2）为了验证猜想B是否正确，必须选择表格中实验次数中的a与e，或b与d．
A．紧急刹车前的速度 B．汽车的总质量
C．汽车刹车系统的性能 D．紧急刹车时的路况
根据自己的猜想，该同学设计了以自行车代替汽车的实验方案进行探究，并把实验结果记录在表格中：
| 次数 | 车的总质量 m/kg | 刹车前速度 v/m•s-1 | 路 况 | 滑行距离 s/m |
| a | 100 | 4 | 水泥路 | 0.4 |
| b | 100 | 4 | 操场土路 | 0.6 |
| c | 100 | 8 | 操场土路 | 1.2 |
| d | 150 | 4 | 操场土路 | 0.8 |
| e | 150 | 4 | 水泥路 | 0.5 |
| f | 150 | 8 | 水泥路 | 0.7 |
（2）为了验证猜想B是否正确，必须选择表格中实验次数中的a与e，或b与d．
17．
小敏想探究小球滚上斜面的最大高度与斜面倾角和小球质量的关系，将两个斜面AO与OB对接成如图装置，进行实验．
①让质量为5g的小球，在斜面AO上高H处静止释放，沿斜面滚下，经O点滚上斜面OB，测量小球达到的最大高度h，将数据记录在表中；改变斜面OB的倾角θ，重复实验；
②用质量为7g的小球重复上述实验，将数据记录在表中．
（1）比较实验1、2、3（或4、5、6），说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与斜面OB的倾角θ有关．
（2）比较实验2和5（选择序号），说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量无关．
（3）如果斜面没有摩擦，小球在斜面OB能达到的量大高度是10cm．
小敏想探究小球滚上斜面的最大高度与斜面倾角和小球质量的关系，将两个斜面AO与OB对接成如图装置，进行实验．①让质量为5g的小球，在斜面AO上高H处静止释放，沿斜面滚下，经O点滚上斜面OB，测量小球达到的最大高度h，将数据记录在表中；改变斜面OB的倾角θ，重复实验；
②用质量为7g的小球重复上述实验，将数据记录在表中．
| 实验 序号 | 小球质 量m/g] | 小球在斜面AO上 释放高度H/cm | 斜面OB 的倾角θ/o | 小球在斜面OB上 的最大高度h/cm |
| 1 | 5 | 10 | 40 | 9.0[ |
| 2 | 30 | 8.6 | ||
| 3 | 20 | 8.0 | ||
| 4 | 7 | 10 | 40 | 9.0 |
| 5 | 30 | 8.6 | ||
| 6 | 20 | 8.0 |
（2）比较实验2和5（选择序号），说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量无关．
（3）如果斜面没有摩擦，小球在斜面OB能达到的量大高度是10cm．
16．
珍珍观察到电风扇、台灯等有个大而重的底座，可使它们不易翻倒．物体的稳定程度（稳度）与哪些因素有关呢？
她猜想：可能与物体所受的重力大小、重心高低及支持面的大小有关．
如何比较物体的稳度大小呢？她发现，让不同的物体倾斜相同的角度时，有的物体翻倒，有的物体不翻倒，翻倒的说明其稳度较小．
于是，她将物体放在表面粗糙的水平木板上，让木板绕O点转动，通过观察物体刚好翻倒时木板转过的角度θ的大小（物体不滑动），来比较物体稳度的大小，如图所示．在探究物体的稳度大小与物体重心高低的关系时，她制作了三块重相同、外形完全相同、重心高低不同的圆柱体，如图中的甲、乙、丙所示．实验时，将它们依次放在木板上，分别记下让它们刚好翻倒时，木板转过的角度θ的大小．实验记录如表．
（1）物体刚好翻倒时木板转过的角度θ越小，间接反映了物体的稳度越小．
（2）在以上探究稳度大小与重心高低关系的实验中，应控制物体所受的重力大小和支持面的大小不变，这种实验方法叫控制变量法．
（3）实验现象表明，物体的重心越低，其稳度越大．
（4）依据以上结论，卡车装货时，应把重的货物装在下层（选填“上/下”），可使货物不易翻倒．
珍珍观察到电风扇、台灯等有个大而重的底座，可使它们不易翻倒．物体的稳定程度（稳度）与哪些因素有关呢？她猜想：可能与物体所受的重力大小、重心高低及支持面的大小有关．
如何比较物体的稳度大小呢？她发现，让不同的物体倾斜相同的角度时，有的物体翻倒，有的物体不翻倒，翻倒的说明其稳度较小．
于是，她将物体放在表面粗糙的水平木板上，让木板绕O点转动，通过观察物体刚好翻倒时木板转过的角度θ的大小（物体不滑动），来比较物体稳度的大小，如图所示．在探究物体的稳度大小与物体重心高低的关系时，她制作了三块重相同、外形完全相同、重心高低不同的圆柱体，如图中的甲、乙、丙所示．实验时，将它们依次放在木板上，分别记下让它们刚好翻倒时，木板转过的角度θ的大小．实验记录如表．
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 重心离支持面高度 | 低 | 中 | 高 |
| 物体刚好翻转时木板转过的角度θ | 大 | 较大 | 小 |
| 稳度 | 大 | 较大 | 小 |
（2）在以上探究稳度大小与重心高低关系的实验中，应控制物体所受的重力大小和支持面的大小不变，这种实验方法叫控制变量法．
（3）实验现象表明，物体的重心越低，其稳度越大．
（4）依据以上结论，卡车装货时，应把重的货物装在下层（选填“上/下”），可使货物不易翻倒．
15．
小敏想探究小球滚上斜面的最大高度与斜面倾角和小球质量的关系，将两个斜面AO与OB对接成如图装置，进行实验．
①让质量为5克的小球，在斜面A0上高H处静止释放，沿斜面滚下，经O点滚上斜面OB，测量小球达到的最大高度h，将数据记录在表中；改变斜面OB的倾角θ，重复实验；
②用质量为7克的小球重复上述实验，将数据记录在表中．
（1）比较实验1、2、3（或4、5、6），说明小球在斜面OB上能达到的最大保持斜面OB光滑，若θ逐渐减少到0°时，小球将在水平面上做匀速直线运动．高度与斜面OB的倾斜角度θ有关；
（2）比较实验1、4（或2、5或3、6）（选择序号），说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量无关；
（3）以上两步所运用的实验方法是控制变量法．
小敏想探究小球滚上斜面的最大高度与斜面倾角和小球质量的关系，将两个斜面AO与OB对接成如图装置，进行实验．①让质量为5克的小球，在斜面A0上高H处静止释放，沿斜面滚下，经O点滚上斜面OB，测量小球达到的最大高度h，将数据记录在表中；改变斜面OB的倾角θ，重复实验；
②用质量为7克的小球重复上述实验，将数据记录在表中．
| 实验 序号 | 小球质 量m/g | 小球在斜面AO上 释放高度H/cm | 斜面OB 的倾角θ | 小球在斜面OB上 的最大高度h/cm |
| 1 | 5 | 10 | 40 | 9.0 |
| 2 | 30 | 8.6 | ||
| 3 | 20 | 8．O | ||
| 4 | 7 | 10 | 40 | 9．O |
| 5 | 30 | 8.6 | ||
| 6 | 20 | 8．O |
（2）比较实验1、4（或2、5或3、6）（选择序号），说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量无关；
（3）以上两步所运用的实验方法是控制变量法．
14．某小组同学研究“使用动滑轮匀速提起物体时，所用竖直向上拉力F的大小与哪些因素有关”．他按图所示方式用两个重力不同的滑轮进行实验，并将相应的滑轮重G滑、物体重G物和拉力F的大小记录在表一、二中．
表一：G滑=2牛 表二：G滑=4牛
①分析比较表一或表二中F与G物的数据及相关条件，可得出的初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体，当G滑相同时，G物越大，F越大．
②分析比较实验序号2、6（或3、7或4、8或5、9）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体，当G物相等时，G滑越大，F越大．
③分析比较表中F与G滑、G物的数据及相关条件，可发现其满足的数学关系式为F=$\frac{1}{2}$（G物+G滑），由此可判断：按图所示的方式使用功滑轮匀速提起物体，若要省力，需要满足的条件是G物＞G滑．
④该小组同学z做多次实验的目的是B．（选填“A”或“B”）
A．取平均值，减小误差 B．从实验数据中得到普遍规律
⑤若小王同学用G滑=5牛、G物=3牛的器材做次实验，则F=4牛；而小李同学根据实验推理可得到：当G滑=0N时，使用动滑轮匀速提升物体时，所用竖直向上拉力F的大小等于物体重力的一半．
表一：G滑=2牛 表二：G滑=4牛
| 实验 序号 | G物 （牛） | F （牛） | 实验 序号 | G物 （牛） | F （牛） | |
| 1 | 1 | 1.5 | 6 | 2 | 3.0 | |
| 2 | 2 | 2.0 | 7 | 4 | 4.0 | |
| 3 | 4 | 3.0 | 8 | 6 | 5.0 | |
| 4 | 6 | 4.0 | 9 | 8 | 6.0 | |
| 5 | 8 | 5.0 | 10 | 10 | 7.0 |
②分析比较实验序号2、6（或3、7或4、8或5、9）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体，当G物相等时，G滑越大，F越大．
③分析比较表中F与G滑、G物的数据及相关条件，可发现其满足的数学关系式为F=$\frac{1}{2}$（G物+G滑），由此可判断：按图所示的方式使用功滑轮匀速提起物体，若要省力，需要满足的条件是G物＞G滑．
④该小组同学z做多次实验的目的是B．（选填“A”或“B”）
A．取平均值，减小误差 B．从实验数据中得到普遍规律
⑤若小王同学用G滑=5牛、G物=3牛的器材做次实验，则F=4牛；而小李同学根据实验推理可得到：当G滑=0N时，使用动滑轮匀速提升物体时，所用竖直向上拉力F的大小等于物体重力的一半．
小明在选用弹簧测力计的过程中，发现测量大小相同的力时，用不同规格的测力计，弹簧伸长的长度不一样．对哪些因素会影响弹簧的伸长量，小明有三种猜想：
12．为了研究弹簧长度的增加量与哪些因素的关系，小华同学选用了用相同材料和粗细的金属丝制成的弹簧A、B、C、D和测力计进行实验．已知弹簧A、C的弹簧圈直径相等，弹簧B、D的弹簧圈直径也相等，且A、C的弹簧圈直径小于B、D的弹簧圈直径；A、B原来的长度均为LO，C、D原来的长度均为LO′，且LO＜LO′．他将弹簧A、B、C、D的左端固定，并分别用水平向右的力通过测力计拉伸弹簧，它们的长度各目增加了△L1、△L2、△L3和△L4，如（a）、（b）、（c）、（d）所示．请仔细观察实验现象，归纳得出初步结论．
（1）分析比较 （a）、（b）或（c）、（d）中的测力计示数、弹簧长度的增加量以及相关条件．可得：当外力、金属丝的材料和粗细、原长相同时，弹簧圈直径越大，弹簧长度的增加量越大．
（2）分析比较（a）、（c）或（b）、（d）中的测力计示数．弹簧长度的增加量以及相关条件，可得：当外力、金属丝的材料和粗细、弹簧圈直径相同时，原长越大，弹簧长度的增加量越大．
（3）若研究A弹簧的长度与外力的关系时记录了相应的数据，如表：
则根据实验数据所作的“弹簧长度与外力的变化关系”图象应该是如图2B图（填序号）所示的图象．
（4）若将以上C、D两个弹簧均改造成弹簧测力计，且两测力计的外壳和刻度分布均相同，则用弹簧D制成的测力计精确度更高．
（5）小华同学继续把制作好的弹簧测力计改造成为“密度秤”．他在不改变原来弹簧测力计刻度分布的情况下，先将塑料杯挂在弹簧测力计上，再将塑料小桶中分别装满已知密度的五种不同液体后，用弹簧测力计称它们的物重，数据如表：
①分析此表，图甲中能正确反映液体的密度与弹簧测力计示数之间的规律的图象是B．
②小华改造的密度秤的分度值是0.1g/cm3，如图乙所示，指针指在密度秤图示位置时，待测液体的密度为2.1g/cm3
③小华经过分析发现：自己制作的密度秤的“0刻度线”与弹簧测力计的“0刻度线”不重合，使用起来显得很不方便．他经过思考，对自己的改造过程进行了修正，成功地使两个“0刻度线”重合在了一起，小华的修正做法是：将塑料桶挂在秤钩上后，先将指针对齐弹簧测力计的0刻度线，然后再进行测量后标注密度的刻度值．
④小华在修正后的密度秤的塑料桶中重新装满密度为0.8g/cm3的液体，此时对于弹簧测力计的示数应为1.6N．
（1）分析比较 （a）、（b）或（c）、（d）中的测力计示数、弹簧长度的增加量以及相关条件．可得：当外力、金属丝的材料和粗细、原长相同时，弹簧圈直径越大，弹簧长度的增加量越大．
（2）分析比较（a）、（c）或（b）、（d）中的测力计示数．弹簧长度的增加量以及相关条件，可得：当外力、金属丝的材料和粗细、弹簧圈直径相同时，原长越大，弹簧长度的增加量越大．
（3）若研究A弹簧的长度与外力的关系时记录了相应的数据，如表：
| 钩码总重/N | 0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 | 12.0 | 14.0 |
| 指针位置/cm | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 | 4.5 | 5.0 | 5.3 | 5.5 |
（4）若将以上C、D两个弹簧均改造成弹簧测力计，且两测力计的外壳和刻度分布均相同，则用弹簧D制成的测力计精确度更高．
（5）小华同学继续把制作好的弹簧测力计改造成为“密度秤”．他在不改变原来弹簧测力计刻度分布的情况下，先将塑料杯挂在弹簧测力计上，再将塑料小桶中分别装满已知密度的五种不同液体后，用弹簧测力计称它们的物重，数据如表：
| 液体密度ρ/（g/cm3） | 0.8 | 1.0 | 1.2 | 1.3 | 1.7 |
| 弹簧测力计的示数F/N | 2.4 | 2.8 | 3.2 | 3.4 | 4.2 |
②小华改造的密度秤的分度值是0.1g/cm3，如图乙所示，指针指在密度秤图示位置时，待测液体的密度为2.1g/cm3
③小华经过分析发现：自己制作的密度秤的“0刻度线”与弹簧测力计的“0刻度线”不重合，使用起来显得很不方便．他经过思考，对自己的改造过程进行了修正，成功地使两个“0刻度线”重合在了一起，小华的修正做法是：将塑料桶挂在秤钩上后，先将指针对齐弹簧测力计的0刻度线，然后再进行测量后标注密度的刻度值．
④小华在修正后的密度秤的塑料桶中重新装满密度为0.8g/cm3的液体，此时对于弹簧测力计的示数应为1.6N．
11．
归纳式探究--研究弹簧的刚性系数：
弹簧受到拉力越大，弹簧伸长的长度就越长．但用同样大小的力拉两只不同的弹簧，伸长的长度不同，这说明弹簧有“软”、“硬”之分，容易被拉伸的弹簧比较软，反之比较硬．弹簧的软硬用它的刚性系数来表示，刚性系数越大，弹簧越硬．
为了研究弹簧的刚性系数与哪些因素有关，通过有关实验探究，取得数据如下（其中：S为制造弹簧的金属丝的横截面积，n为弹簧的匝数，r为弹簧的半径，A为弹簧的刚性系数）：
（1）A=k$\frac{{S}^{3}}{{mr}^{3}}$，其中k与制造弹簧的材料有关，材料不同，k值一般不同．上述实验中钢的k值k钢=2×109N/m2（填上数值和单位）．将数据变成公式，运用的是等价变换法．
（2）用粗细相同的铜丝做成半径相同但匝数不同的弹簧，则弹簧的刚性系数和匝数的关系可以用图象中的图线b表示．
（3）用横截面积为9×l0-6m2的钢丝制成一个60匝、刚性系数为100N/m的弹簧，则该弹簧的半径为3×10-2m．
0 170200 170208 170214 170218 170224 170226 170230 170236 170238 170244 170250 170254 170256 170260 170266 170268 170274 170278 170280 170284 170286 170290 170292 170294 170295 170296 170298 170299 170300 170302 170304 170308 170310 170314 170316 170320 170326 170328 170334 170338 170340 170344 170350 170356 170358 170364 170368 170370 170376 170380 170386 170394 235360
归纳式探究--研究弹簧的刚性系数：弹簧受到拉力越大，弹簧伸长的长度就越长．但用同样大小的力拉两只不同的弹簧，伸长的长度不同，这说明弹簧有“软”、“硬”之分，容易被拉伸的弹簧比较软，反之比较硬．弹簧的软硬用它的刚性系数来表示，刚性系数越大，弹簧越硬．
| 材料 | S/m2 | n | r/m | A/（N•m-1） |
| 铜 | 3×10-6 | 100 | 1×10-2 | 90 |
| 钢 | 3×10-6 | 100 | 1×10-2 | 180 |
| 铜 | 6×10-6 | 100 | 1×10-2 | 360 |
| 钢 | 3×10-6 | 200 | 1×10-2 | 90 |
| 铜 | 6×10-6 | 100 | 2×10-2 | 45 |
（1）A=k$\frac{{S}^{3}}{{mr}^{3}}$，其中k与制造弹簧的材料有关，材料不同，k值一般不同．上述实验中钢的k值k钢=2×109N/m2（填上数值和单位）．将数据变成公式，运用的是等价变换法．
（2）用粗细相同的铜丝做成半径相同但匝数不同的弹簧，则弹簧的刚性系数和匝数的关系可以用图象中的图线b表示．
（3）用横截面积为9×l0-6m2的钢丝制成一个60匝、刚性系数为100N/m的弹簧，则该弹簧的半径为3×10-2m．