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6.某校研究性学习小组的同学在网上浏览到一条信息:"微生物燃料电池"能利用土壤中的电解质获得电能,供给某种灯发光,受此启发,他们用潮湿的土壤、铜片、锌片等制成了一个"土壤电池",并测出有一定的电压,如图甲所示.那么"土壤电池电压的大小与哪些因素有关?"他们提出了以下猜想:
猜想1:可能与铜片、锌片插入土壤的深度有关;
猜想2:可能与插入土壤的铜片和锌片之间的距离有关.
为了验证猜想1,他们先在金属片上每隔2cm做好标记,再将铜片、锌片插入土壤中,保持它们之间的距离不变,改变两金属片插入土壤的深度,并记录相应的电压值,实验数据如表所示.
(1)请用笔画线代替导线完成图甲的实物连接.
(2)图乙是同学们最后一次测量时电压表的示数,请读出电压值为V.
(3)请根据实验数据在图丙中作出图像.
(4)分析以上数据和图像,可以得出的初步结论是(写出一条即可).
(5)他们利用以上装置验证猜想2时,实验中应控制不变,改变,并依次记录电压表的示数.
猜想1:可能与铜片、锌片插入土壤的深度有关;
猜想2:可能与插入土壤的铜片和锌片之间的距离有关.
为了验证猜想1,他们先在金属片上每隔2cm做好标记,再将铜片、锌片插入土壤中,保持它们之间的距离不变,改变两金属片插入土壤的深度,并记录相应的电压值,实验数据如表所示.
(1)请用笔画线代替导线完成图甲的实物连接.
(2)图乙是同学们最后一次测量时电压表的示数,请读出电压值为V.
(3)请根据实验数据在图丙中作出图像.
(4)分析以上数据和图像,可以得出的初步结论是(写出一条即可).
(5)他们利用以上装置验证猜想2时,实验中应控制不变,改变,并依次记录电压表的示数.
答案
6.(1)如答图1所示
(2)0.7
(3)如答图2所示
(4)土壤电池的电压随铜片和锌片插入土壤深度的增加而增大
(5)铜片和锌片插入土壤的深度 铜片和锌片之间的距离
解析
【分析】
这是一道探究土壤电池电压影响因素的物理实验题，解题时要结合控制变量法的核心思路逐步推进：
1. 第(1)问连接实物时，明确实验目的是测土壤电池的电压，因此电压表需要并联在电源（铜片、锌片）两端，注意电流从正接线柱流入、负接线柱流出，结合实验电压数值选择合适的小量程即可。
2. 第(2)问读电压表示数时，先确认电压表量程，再明确分度值，对应指针位置读出数值。
3. 第(3)问绘制图像时，先将表格中每组深度、电压的对应数据在坐标系中描点，再用平滑线条依次连接各点即可。
4. 第(4)问分析数据规律，观察插入深度变化时电压的变化趋势，总结对应结论。
5. 第(5)问验证猜想2时，根据控制变量法的要求，只改变要探究的变量（两金属片的距离），控制其余可能影响结果的变量（插入深度）保持不变。
【解析】
(1) 电压表用于测量土壤电池的输出电压，将电压表并联在铜片和锌片两端，电流从电压表正接线柱接入、负接线柱接出，由于实验测得的最大电压不足1V，选择0~3V量程完成电路连接即可。
(2) 电压表选用0~3V量程，该量程下每大格代表1V，每小格（分度值）为0.1V，图乙中指针指向0.7V刻度位置，因此读数为0.7V。
(3) 对照实验表格的五组数据，依次在图丙的坐标中标记出对应坐标点，再用平滑的直线将所有点依次连接，得到电压随插入深度变化的图像。
(4) 从实验数据和绘制的图像可以看出：铜片和锌片插入土壤的深度越大，测得的土壤电池电压越高，因此可总结出对应规律。
(5) 根据控制变量法的要求，探究电压与两金属片距离的关系时，必须保持铜片和锌片插入土壤的深度不变，仅改变铜片和锌片之间的距离，记录不同距离下的电压值，完成探究。
【答案】
(1) 如答图1所示
(2) 0.7
(3) 如答图2所示
(4) 土壤电池的电压随铜片和锌片插入土壤深度的增加而增大
(5) 铜片和锌片插入土壤的深度 铜片和锌片之间的距离
【知识点】
电压表的使用，控制变量法，实验数据图像处理
【点评】
本题以新颖的“土壤电池”为探究情境，综合考察了基础电学操作、实验数据处理和物理探究核心方法的应用，题目难度梯度平缓，贴合初中物理实验探究的考察要求，能够有效检验学生对控制变量法的理解和实际应用能力。
【难度系数】
0.6
这是一道探究土壤电池电压影响因素的物理实验题，解题时要结合控制变量法的核心思路逐步推进：
1. 第(1)问连接实物时，明确实验目的是测土壤电池的电压，因此电压表需要并联在电源（铜片、锌片）两端，注意电流从正接线柱流入、负接线柱流出，结合实验电压数值选择合适的小量程即可。
2. 第(2)问读电压表示数时，先确认电压表量程，再明确分度值，对应指针位置读出数值。
3. 第(3)问绘制图像时，先将表格中每组深度、电压的对应数据在坐标系中描点，再用平滑线条依次连接各点即可。
4. 第(4)问分析数据规律，观察插入深度变化时电压的变化趋势，总结对应结论。
5. 第(5)问验证猜想2时，根据控制变量法的要求，只改变要探究的变量（两金属片的距离），控制其余可能影响结果的变量（插入深度）保持不变。
【解析】
(1) 电压表用于测量土壤电池的输出电压，将电压表并联在铜片和锌片两端，电流从电压表正接线柱接入、负接线柱接出，由于实验测得的最大电压不足1V，选择0~3V量程完成电路连接即可。
(2) 电压表选用0~3V量程，该量程下每大格代表1V，每小格（分度值）为0.1V，图乙中指针指向0.7V刻度位置，因此读数为0.7V。
(3) 对照实验表格的五组数据，依次在图丙的坐标中标记出对应坐标点，再用平滑的直线将所有点依次连接，得到电压随插入深度变化的图像。
(4) 从实验数据和绘制的图像可以看出：铜片和锌片插入土壤的深度越大，测得的土壤电池电压越高，因此可总结出对应规律。
(5) 根据控制变量法的要求，探究电压与两金属片距离的关系时，必须保持铜片和锌片插入土壤的深度不变，仅改变铜片和锌片之间的距离，记录不同距离下的电压值，完成探究。
【答案】
(1) 如答图1所示
(2) 0.7
(3) 如答图2所示
(4) 土壤电池的电压随铜片和锌片插入土壤深度的增加而增大
(5) 铜片和锌片插入土壤的深度 铜片和锌片之间的距离
【知识点】
电压表的使用，控制变量法，实验数据图像处理
【点评】
本题以新颖的“土壤电池”为探究情境，综合考察了基础电学操作、实验数据处理和物理探究核心方法的应用，题目难度梯度平缓，贴合初中物理实验探究的考察要求，能够有效检验学生对控制变量法的理解和实际应用能力。
【难度系数】
0.6
