1. 小尧自制“伏打电堆”连接了如图所示电路，闭合开关，小灯泡发光，电压表指针右偏，金属B是电源的极，“伏打电堆”工作时是将能转化为能；闭合开关后，若灯泡断路，电压表(有/无)示数。

1. 正 化学 电 有

【分析】
要解决本题，需结合电压表的使用规则判断电源正负极，明确伏打电堆的能量转化，以及分析电路断路时的电压表示数。首先，电压表指针右偏，说明电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出，据此确定金属B的极性；其次，伏打电堆通过化学反应产生电能，明确其能量转化形式；最后，分析灯泡断路时电压表的连接情况，判断其有无示数。
【解析】
1. 电压表的使用规则是：电流需从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出，此时指针正向偏转。题目中电压表指针右偏，说明与电压表正接线柱相连的金属B是电源的正极。
2. 伏打电堆是利用化学反应产生电能的装置，工作时消耗内部的化学能，将其转化为电能，为电路提供电能。
3. 当灯泡断路时，电路中几乎无电流，电压表的两个接线柱通过导线分别连接到电源的两极，相当于电压表直接测量电源电压，因此电压表有示数。
【答案】
正 化学 电 有
【知识点】
电压表的使用、能量转化、电路故障分析
【点评】
本题结合自制伏打电堆的电路，考查了电压表的使用、能量转化及电路故障分析，属于基础综合题，需掌握基本的电路分析方法。
【难度系数】
0.6

2. 如图甲，两种金属丝形成闭合回路，触头1置于冰水中，触头2置于热水中，回路中就会有电流通过，电流表指针向右偏转，这是温差电现象，这种电路叫热电偶。实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关；跟触头1和2间的温度差的大小有关，温度差越大，回路电流越大。请回答下列问题：
（1）此过程中能转化为能。铁丝中电流的方向（由a至b/由b至a）。
（2）其他条件不变，用酒精灯替代热水加热，如图乙所示，稳定后，电路电流；其他条件不变，只将铁丝换成铜丝，电路电流。（变大/不变/变小/变为零）
（3）热电偶电路可以把温度信号换成电信号，利用这种性质可以把热电偶做成（写出一种应用）。

2.（1）内 电 由a至b （2）变大 变为零 （3）温度计

【分析】
首先明确热电偶电路的原理：利用两种不同金属在温度差作用下产生电流，结合题目给出的规律（电流大小与金属材料、温度差有关，温度差越大电流越大，材料不同才会产生电流）解题。（1）判断能量转化需看能量形式变化，电流方向根据电流表接线柱的电流流向判断；（2）分析温度差和金属材料对电流的影响；（3）利用温度信号转电信号的性质推导应用。
【解析】
（1）热电偶电路依靠温度差（内能差）产生电流，因此是内能转化为电能；电流表指针向右偏转，说明电流从正接线柱流入、负接线柱流出，结合回路可知：电流路径为右边铜丝→电流表正接线柱→电流表负接线柱→左边铜丝→铁丝a→铁丝b→右边铜丝，故铁丝中电流方向由a至b。
（2）用酒精灯替代热水，触头间温度差增大，根据“温度差越大，回路电流越大”，电路电流变大；将铁丝换成铜丝，两种金属材料相同，不满足热电偶电路产生电流的条件，故电路电流变为零。
（3）热电偶能将温度信号转换为电信号，可用于测量温度，因此可制成温度计。
【答案】
（1）内；电；由a至b （2）变大；变为零 （3）温度计
【知识点】
温差电现象；电流方向；能量转化
【点评】
本题结合热电偶实验考查能量转化、电流判断及实验规律应用，需准确理解题目给出的实验结论，难度适中。
【难度系数】
0.5

3. 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，如图甲所示，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，如图乙所示。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2 cm作好标记，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：
| 铜片、锌片插入土壤的深度h/cm | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 电压表的示数U/V | 0.6 | | 0.63 | 0.66 | 0.69 | |
（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，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。

3.（1）如图甲所示 （2）0.7 （3）如图乙所示 （4）铜片和锌片之间距离一定时，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深度 铜片和锌片距离

【分析】
本题探究“土壤电池”电压的影响因素，需结合电压表使用、数据处理及控制变量法解题：
1. 连接电压表时，要遵循“正进负出”原则，并联在电池两端，根据电压大小选量程；
2. 读电压时，先确定电压表量程和分度值，再读取对应数值；
3. 作图需根据表格数据描点，用平滑曲线连接；
4. 分析数据时，控制变量（两金属片距离不变），对比电压随深度的变化得出结论；
5. 验证电压与距离的关系时，用控制变量法，保持插入深度不变，改变两金属片距离。
【解析】
（1）实物连接：电压表并联在土壤电池两端，电流从正接线柱流入、负接线柱流出。铜片为电池正极，锌片为负极，因此将电压表“-”接线柱接锌片，“3”接线柱接铜片，开关串联在电路中（连接图如参考答案）。
（2）电压表读数：图乙中电压表选0~3V量程，分度值0.1V，h=12cm时，示数为0.7V。
（3）作图：根据表格数据，在坐标图中描出（2,0.6）、（4,0.61）、（6,0.63）、（8,0.66）、（10,0.69）、（12,0.7）各点，用平滑曲线连接（图像如参考答案）。
（4）结论：两金属片距离不变时，插入深度越大，电压越大，故结论为：铜片和锌片之间距离一定时，土壤电池的电压随插入深度的增加而增大。
（5）验证电压与距离的关系，需控制插入深度不变，改变两金属片间的距离，记录电压。
【答案】
（1）如图甲所示；（2）0.7；（3）如图乙所示；（4）铜片和锌片之间距离一定时，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深度；铜片和锌片距离。
【知识点】
控制变量法、电压的测量、探究影响电压的因素。
【点评】
本题以“土壤电池”为载体，考查电压表使用、数据处理及控制变量法的应用，注重实验探究能力的考查，是典型的探究型实验题，难度适中。
【难度系数】
0.6