4.(2025·扬州月考)物理课外实践活动课上,老师展示了两个自制电源:水果电池和热电偶电源.

(1)如图甲所示为一柳橙电池,能使发光二极管LED发光,B端是二极管的正极,则水果电池实际上是一个电源,它的正极是
(2)如图乙所示,把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成闭合回路,当A、B两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这种电路叫热电偶.热电偶电路中电流的大小跟连接的两种金属丝的材料有关,跟接点A和B间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大.
①其他条件不变,只将铁丝换成铜丝,电路中将
②其他条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,稳定后,电路中的电流
(3)为了探究柳橙电池的电压大小U与电极插入柳橙的深度h的关系,小组同学将电压表接入柳橙电池两端,测得的实验数据如表,当深度为5cm时,电压表的示数如图丙所示,结合表格数据,将电压值填入空格中.

两电极插入的深度$h/\mathrm{cm}$123456
柳橙电池电压$U/\mathrm{V}$0.120.180.220.27
(4)分析表格中的数据,你能得到的实验结论是
(5)科学猜想:水果电池的电压大小还可能与
(1)如图甲所示为一柳橙电池,能使发光二极管LED发光,B端是二极管的正极,则水果电池实际上是一个电源,它的正极是
铜片
(选填“铜片”或“锌片”),水果电池的电能是由化学
能转化而来.(2)如图乙所示,把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成闭合回路,当A、B两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这种电路叫热电偶.热电偶电路中电流的大小跟连接的两种金属丝的材料有关,跟接点A和B间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大.
①其他条件不变,只将铁丝换成铜丝,电路中将
没有
(选填“有”或“没有”)电流;②其他条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,稳定后,电路中的电流
变小
(选填“变大”“变小”“变为零”或“不变”).(3)为了探究柳橙电池的电压大小U与电极插入柳橙的深度h的关系,小组同学将电压表接入柳橙电池两端,测得的实验数据如表,当深度为5cm时,电压表的示数如图丙所示,结合表格数据,将电压值填入空格中.
两电极插入的深度$h/\mathrm{cm}$123456
柳橙电池电压$U/\mathrm{V}$0.120.180.220.27
0.3
0.34(4)分析表格中的数据,你能得到的实验结论是
随着电极插入深度的增加,电池电压增大
.(5)科学猜想:水果电池的电压大小还可能与
水果的种类(或水果大小、两电极间的距离、电极面积大小、电极材料等)
有关.答案
4.(1)铜片 化学 (2)①没有 ②变小 (3)0.3 (4)随着电极插入深度的增加,电池电压增大 (5)水果的种类(或水果大小、两电极间的距离、电极面积大小、电极材料等)
解析
【分析】
1. 第(1)问:二极管发光时需正极接电源正极,题目说明B端是二极管正极,故与B相连的铜片为水果电池正极;水果电池通过化学反应产生电能,将化学能转化为电能。
2. 第(2)问:①热电偶电路需两种不同材料的导线,换为同种铜丝后不满足条件,故无电流;②热电偶电流随接点温度差增大而变大,换A处冰水为沸水后,A、B间温度差减小,电流变小。
3. 第(3)问:结合表格数据的递增规律,深度5cm时电压为0.3V。
4. 第(4)问:分析表格中深度与电压的对应关系,得出电压随深度增加而增大的结论。
5. 第(5)问:结合水果电池构造,猜想电压可能与水果种类等因素有关。
【解析】
(1) 二极管的工作特性是正极接电源正极时才能发光,题目中B端为二极管正极,因此与B相连的铜片是水果电池的正极;水果电池利用化学反应获得电能,将化学能转化为电能。
(2) ①热电偶电路的形成需要两种不同材料的导线,若将铁丝换成铜丝,导线材料相同,不满足条件,电路中没有电流;②已知热电偶电流随接点A、B间温度差增大而变大,将A处冰水换为沸水后,A、B间温度差减小,稳定后电流变小。
(3) 观察电压表并结合表格数据的递增规律,深度为5cm时电压为0.3V。
(4) 分析表格数据:电极插入深度从1cm到6cm时,电压从0.12V增大到0.34V,因此结论为:在其他条件不变时,水果电池的电压随电极插入深度的增加而增大。
(5) 水果电池的电压大小还可能与水果的种类、两电极间的距离等因素有关,合理即可。
【答案】
(1)铜片;化学
(2)①没有;②变小
(3)0.3
(4)随着电极插入深度的增加,电池电压增大
(5)水果的种类(或水果大小、两电极间的距离、电极面积大小、电极材料等)
【知识点】
电源的能量转化;热电偶电路;实验数据的分析与结论
【点评】
本题结合自制电源考查物理知识的应用,涵盖二极管特性、热电偶原理、实验分析与猜想,注重知识与实际结合,难度适中,能考查学生基础应用能力。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问:二极管发光时需正极接电源正极,题目说明B端是二极管正极,故与B相连的铜片为水果电池正极;水果电池通过化学反应产生电能,将化学能转化为电能。
2. 第(2)问:①热电偶电路需两种不同材料的导线,换为同种铜丝后不满足条件,故无电流;②热电偶电流随接点温度差增大而变大,换A处冰水为沸水后,A、B间温度差减小,电流变小。
3. 第(3)问:结合表格数据的递增规律,深度5cm时电压为0.3V。
4. 第(4)问:分析表格中深度与电压的对应关系,得出电压随深度增加而增大的结论。
5. 第(5)问:结合水果电池构造,猜想电压可能与水果种类等因素有关。
【解析】
(1) 二极管的工作特性是正极接电源正极时才能发光,题目中B端为二极管正极,因此与B相连的铜片是水果电池的正极;水果电池利用化学反应获得电能,将化学能转化为电能。
(2) ①热电偶电路的形成需要两种不同材料的导线,若将铁丝换成铜丝,导线材料相同,不满足条件,电路中没有电流;②已知热电偶电流随接点A、B间温度差增大而变大,将A处冰水换为沸水后,A、B间温度差减小,稳定后电流变小。
(3) 观察电压表并结合表格数据的递增规律,深度为5cm时电压为0.3V。
(4) 分析表格数据:电极插入深度从1cm到6cm时,电压从0.12V增大到0.34V,因此结论为:在其他条件不变时,水果电池的电压随电极插入深度的增加而增大。
(5) 水果电池的电压大小还可能与水果的种类、两电极间的距离等因素有关,合理即可。
【答案】
(1)铜片;化学
(2)①没有;②变小
(3)0.3
(4)随着电极插入深度的增加,电池电压增大
(5)水果的种类(或水果大小、两电极间的距离、电极面积大小、电极材料等)
【知识点】
电源的能量转化;热电偶电路;实验数据的分析与结论
【点评】
本题结合自制电源考查物理知识的应用,涵盖二极管特性、热电偶原理、实验分析与猜想,注重知识与实际结合,难度适中,能考查学生基础应用能力。
【难度系数】
0.6
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