阅读《新型材料》，回答问题。
新型材料
小刚同学在科技馆“挑战与未来”A厅“新型材料”展区看到了《发电纤维》和《压电陶瓷片》材料展品。其中《会发电的衣服》展品如图所示是由踏步机、发电纤维、LED灯、机械传动装置组成。其发电的原理是靠发电布料的抖动压折发电。小刚同学脚踩踏步机踏板，机械装置带动发电布料抖动，LED灯被点亮，他加快踩动踏板的速度，LED灯更亮，当停下踩动时，LED灯渐渐变暗了。当人穿上由这种纤维制成的衣服后，在身体运动过程中产生压折或遇到微风吹时，就会形成源源不断的电流。这种发电方式是将机械能转化为电能并加以应用的最简单也最经济的方式。
小刚同学又观察了压电陶瓷片展品，它是由圆形的压电陶瓷片和长方形的灯带组成。当他用大小不同的力按压压电陶瓷片时会有不同数量的LED灯发光，用力越大发光的灯越多。
压电陶瓷具有敏感的特性，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，可用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等。压电陶瓷对外力的敏感使它甚至可以感应到十几米外飞虫拍打翅膀对空气的扰动，用它来制作压电地震仪，能精确地测出地震强度，指示出地震的方位和距离。压电陶瓷片在生活中应用很广泛。例如打火机中就有一块压电陶瓷，使用时只需按压点火开关（压电陶瓷）就能产生电压引起火花引燃燃气。此外还有电子音乐贺卡、燃气灶上的电子开关、压力传感器灯都用到了压电陶瓷。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）LED灯核心元件的主要材料是（____）
A．金属导体 B．半导体材料 C．纳米材料 D．超导体材料
（2）当人穿上发电纤维衣服遇风吹发电时，其能量转化方式为（____）
A．机械能转化为电能 B．电能转化为机械能 C．化学能转化为机械能
（3）请你举出一个压电陶瓷应用的实例_____。
（4）根据小刚同学的上述实验，判断下列问题中属于科学探究问题的是（____）
A．LED灯为什么能发光呢？
B．压电陶瓷片有敏感性吗？
C．发电纤维发电的多少与哪些因素有关呢？
D. 按压压电陶瓷片的力越大可点亮LED灯越多吗？
实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、开关、电阻箱（符号
）、滑动变阻器各一个，导线若干。请设计一个实验证明：在串联电路中电流一定时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成正比。
要求（1）画出实验电路图 （2）写出实验步骤 （3）画出实验数据记录表格
小石利用如图所示的装置进行实验。实验中将金属棒ab放在磁场中的两根平行的金属导轨上静止。闭合开关后金属棒ab没有运动。经检查，全部实验器材均无故障且连接无误。根据此现象，小石得出结论：通电的金属棒不受磁场的作用力。请你利用器材，设计一个实验证明：小石的结论是错误的。要求写出实验步骤和实验现象。
在串联电路中，探究部分电路两端的电压U跟该电路中某个可变电阻R的关系时，记录的实验数据如下表所示。请根据表中数据判断：当电阻R =10Ω 时，电压U =____V。
R/ | 2 | 6 | 8 | 12 | 16 | 20 |
U/V | 3 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 |
小明利用阻值为R0的定值电阻和一块电流表测量未知电阻Rx的阻值。他选择了满足实验要求的器材，并连接了如图所示实验电路。请按要求完成下列问题：
（1）当闭合开关S1、S2时，电流表的示数为I1；当_____时，电流表的示数为I2；
（2）请用I1、I2和R0表示Rx，R x=_____。
实验桌上有两个完全相同的烧瓶，完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值不同且不变的电阻丝R1 和R2（且R1 >R2）、滑动变阻器、电源、开关、以及导线。小亮将它们连成如图所示的电路，用来探究：电流通过电阻产生热量跟什么因素有关。请按要求回答问题：
（1）小亮实验前要在烧瓶内装入_____相等和初温相同的煤油。
（2）实验中，电流产生的热量无法直接测量，而是利用煤油的温度变化量来表示，这种物理学研究方法为（____）
A．控制变量法 B．等效替代法 C．放大法 D．转换法
（3）在以下实例中与（2）中研究方法相同的是（____）
A. 借助水压学习电压
B. 借助磁感线来描述磁场
C. 借助电动机提升重物的高度判断电流做功多少
D 借助验电器两金属箔片张开角度判断物体带电多少
（4）闭合开关，通电一段时间后，他观察到A温度计升高的温度比B温度计升高的温度多。由此可以得出：电流通过电阻产生的热量和____大小有关。
