4.（教材P79材料改编）如图甲，物理兴趣小组在“探究水果电池电压”的实验中，小明用铜片和锌片作为电极插入较小的柠檬制成了一个水果电池。小华用铜片和铝片插入较大的柠檬也制成了一个水果电池。
他们分别连通相同的LED灯都能发光，但亮度不同，由此他们作出如下猜想：
猜想一：水果电池电压可能与水果的大小有关。
猜想二：水果电池电压可能与电极的材料有关。
猜想三：……

（1）为了验证猜想一，小明用同一个柠檬制成水果电池，沿着电极插入的方向不断慢慢地切去外侧的部分柠檬，分别测出电压，如表一所示，分析表一中数据，说明猜想一是（正确/错误）的。
表一
|柠檬大小|一个|大半个|半个|小半个|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|电压$U/\mathrm{V}$|0.80|0.80|0.80|0.80|

表二
|电极材料|铜和锌|铜和铝|铜和铁|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|电压$U/\mathrm{V}$|0.80|0.60|0.46|
（2）为了验证猜想二，小华用铜片作为电池的正极，分别用外形相同的锌、铝、铁等金属片作为电池的负极，将金属片电极插入某一柠檬，并保持两金属片间的距离和插入深度相同，分别测出两金属片间电压，如表二所示，分析表中数据，得到的结论是水果电池电压与电极的材料（有关/无关）。
（3）爱研究的小涵等几名同学将铜片和锌片插入不同的水果中，比如苹果、橙子、柠檬、冬枣等，同时保持其他条件不变，观察LED灯都能发光，但电压表示数并不相同。在用橙子做电池时，用导线将电压表的两个接线柱分别连在铜片和锌片上，观察到电压表指针发生了偏转，如图乙所示。由此可知：锌片是橙子电池的（正/负）极，橙子电池的电压为$\mathrm{V}$。在用苹果做电池时，他们发现电压表的示数只有0.3 V。

4.（1）错误 （2）有关 （3）负 0.6

【分析】
本题是探究水果电池电压影响因素的实验题，需运用控制变量法分析实验数据，结合电压表的使用规则解答问题。
（1）验证猜想一（水果电池电压与水果大小有关）时，控制电极材料不变，仅改变水果大小，观察电压是否变化；
（2）验证猜想二（水果电池电压与电极材料有关）时，控制其他条件不变，仅改变电极材料，分析电压变化；
（3）根据电压表的使用规则（电流正进负出，指针正偏）判断电极极性，结合电压表量程和分度值读取电压。
【解析】
（1）由表一数据可知，用同一个柠檬（电极材料不变），改变水果大小，测得的电压始终为0.80V，说明水果电池电压与水果大小无关，因此猜想一是错误的。
（2）由表二数据可知，控制电极间距离、插入深度、柠檬相同，仅改变电极材料，不同电极组合的电压不同，说明水果电池电压与电极的材料有关。
（3）电压表使用时，电流从正接线柱流入、负接线柱流出，指针正向偏转，因此与电压表负接线柱相连的锌片是橙子电池的负极；电压表选用0~0.6V量程，分度值为0.02V，指针示数为0.6V，故橙子电池电压为0.6V。
【答案】
（1）错误；（2）有关；（3）负；0.6
【知识点】
探究影响电压的因素；电压表的使用；控制变量法
【点评】
本题以水果电池为载体，考查实验探究中的控制变量法应用和电压表的使用，属于基础实验题，注重对学生实验分析能力的考查，难度适中。
【难度系数】
0.6