4.学习了电学的一些知识后,激发了某小组同学对水果电池的研究兴趣,他们找来了梨、柠檬等水果,将铜片、锌片插入水果一定深度分别作为正、负极,制成了水果电池,用数字电压表测量水果电池正、负极之间的电压,又将多个水果串联起来测量电压,如图所示。根据图中信息,请你提出一个可探究的科学问题:

水果电池的电压大小与水果的种类是否有关
?答案
4.水果电池的电压大小与水果的种类是否有关
解析
【分析】观察题图中的实验,实验存在两个变量:水果的种类(梨、柠檬)、串联水果的个数。当控制串联水果个数相同时,不同水果制作的水果电池电压不同,因此可围绕“水果电池的电压与水果种类的关系”提出可探究的科学问题,该问题具备可验证性,符合科学探究中提出问题的要求。
【解析】题图显示,1个梨制成的水果电池电压为0.827V,1个柠檬制成的水果电池电压为1.007V;2个梨串联的水果电池电压为1.763V,2个柠檬串联的水果电池电压为1.975V。在串联水果个数相同的条件下,不同水果对应的电压存在差异,说明水果种类可能影响水果电池的电压,据此可提出可探究的科学问题:水果电池的电压大小与水果的种类是否有关。
【答案】水果电池的电压大小与水果的种类是否有关
【知识点】科学探究、水果电池
【点评】本题考查学生根据实验现象提出可探究的科学问题的能力,要求学生准确识别实验变量,明确探究方向,是对科学探究基础环节的考查,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】题图显示,1个梨制成的水果电池电压为0.827V,1个柠檬制成的水果电池电压为1.007V;2个梨串联的水果电池电压为1.763V,2个柠檬串联的水果电池电压为1.975V。在串联水果个数相同的条件下,不同水果对应的电压存在差异,说明水果种类可能影响水果电池的电压,据此可提出可探究的科学问题:水果电池的电压大小与水果的种类是否有关。
【答案】水果电池的电压大小与水果的种类是否有关
【知识点】科学探究、水果电池
【点评】本题考查学生根据实验现象提出可探究的科学问题的能力,要求学生准确识别实验变量,明确探究方向,是对科学探究基础环节的考查,难度适中。
【难度系数】0.6
5.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音乐芯片,小华比小明的芯片声音要响一些.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.
(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.
表一

分析表中数据,说明“猜想一”是
(2)在测水果电池电压时,连接如图所示电路,如果电压表指针正向偏转,则

(3)为了验证“猜想二”,小华用铜片作为电池的一个电极,分别用外形相同的锌、铝、铁等金属片作为电池的另一个电极,将金属片插入同一柠檬的相同深度,并保持
表二

分析表中数据,得到的结论是
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音乐芯片,小华比小明的芯片声音要响一些.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.
(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.
表一
分析表中数据,说明“猜想一”是
错误
(填“正确”或“错误”)的.(2)在测水果电池电压时,连接如图所示电路,如果电压表指针正向偏转,则
铜片
是水果电池的正极.(3)为了验证“猜想二”,小华用铜片作为电池的一个电极,分别用外形相同的锌、铝、铁等金属片作为电池的另一个电极,将金属片插入同一柠檬的相同深度,并保持
电极间距离
相同,分别测出水果电池的电压,如表二所示.表二
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
.答案
5.(1)错误 (2)铜片 (3)电极间距离 水果电池电压与电极的材料有关
解析
【分析】
首先,对于(1),验证猜想一需控制电极材料不变,仅改变水果大小,通过测量电压的变化判断猜想是否正确;(2)根据电压表正向偏转时的电流方向,确定水果电池的正极;(3)验证猜想二需控制除电极材料外的其他变量相同,改变电极材料,结合实验数据得出结论。
【解析】
(1)验证“猜想一”时,使用同一个柠檬(保证电极材料不变),仅改变水果大小,测量电压后发现电压未随水果大小变化,因此猜想一错误;
(2)电压表使用规则为电流从正接线柱流入、负接线柱流出时指针正向偏转,故与电压表正接线柱相连的铜片是水果电池的正极;
(3)验证“猜想二”时,需控制除电极材料外的其他变量相同,因此保持电极间距离相同;分析表二数据可知,不同电极材料对应水果电池电压不同,故结论为水果电池电压与电极的材料有关。
【答案】
(1)错误 (2)铜片 (3)电极间距离;水果电池电压与电极的材料有关
【知识点】
控制变量法、电压表的使用、影响水果电池电压的因素
【点评】
本题为探究实验题,重点考查控制变量法的应用和电压表的使用,要求学生掌握实验探究的基本方法,理解控制变量在探究多因素影响问题中的作用,难度适中。
【难度系数】
0.6
首先,对于(1),验证猜想一需控制电极材料不变,仅改变水果大小,通过测量电压的变化判断猜想是否正确;(2)根据电压表正向偏转时的电流方向,确定水果电池的正极;(3)验证猜想二需控制除电极材料外的其他变量相同,改变电极材料,结合实验数据得出结论。
【解析】
(1)验证“猜想一”时,使用同一个柠檬(保证电极材料不变),仅改变水果大小,测量电压后发现电压未随水果大小变化,因此猜想一错误;
(2)电压表使用规则为电流从正接线柱流入、负接线柱流出时指针正向偏转,故与电压表正接线柱相连的铜片是水果电池的正极;
(3)验证“猜想二”时,需控制除电极材料外的其他变量相同,因此保持电极间距离相同;分析表二数据可知,不同电极材料对应水果电池电压不同,故结论为水果电池电压与电极的材料有关。
【答案】
(1)错误 (2)铜片 (3)电极间距离;水果电池电压与电极的材料有关
【知识点】
控制变量法、电压表的使用、影响水果电池电压的因素
【点评】
本题为探究实验题,重点考查控制变量法的应用和电压表的使用,要求学生掌握实验探究的基本方法,理解控制变量在探究多因素影响问题中的作用,难度适中。
【难度系数】
0.6
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