1. (2024·徐州泉山模拟)爱好科技的小华对最早的电池——伏打电池产生了浓厚的兴趣。通过上网查资料，他了解了伏打电池的结构后，决定亲自动手制作。如图所示是他制作出来的电池，银片和锌片分别是电池的两极。请你帮他设计实验判断该电池的正极是银片还是锌片。

(1) 实验器材: 。
(2) 实验步骤:

。
(3) 实验结论:
。

1. (1) 电压表和导线
(2) 将电压表的正接线柱与银片相连,再把与锌片相连的导线与电压表的负接线柱进行试触
(3) 若电压表指针正向偏转,说明与电压表正接线柱连接的银片是电池的正极;若电压表反向偏转,锌片是电池的正极

【分析】要判断电池的正负极，需利用电压表的使用特性：电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出时，指针正向偏转，反之反向偏转。据此，将电压表连接到电池两极，通过观察指针偏转方向即可确定正极。
【解析】(1) 实验器材：电压表和导线；
(2) 实验步骤：将电压表的正接线柱与银片相连，再把与锌片相连的导线与电压表的负接线柱进行试触；
(3) 实验结论：若电压表指针正向偏转，说明与电压表正接线柱连接的银片是电池的正极；若电压表反向偏转，锌片是电池的正极。
【答案】(1) 电压表和导线；(2) 将电压表的正接线柱与银片相连，再把与锌片相连的导线与电压表的负接线柱进行试触；(3) 若电压表指针正向偏转，说明与电压表正接线柱连接的银片是电池的正极；若电压表反向偏转，锌片是电池的正极。
【知识点】电压表使用、电源正负极判断
【点评】本题结合自制伏打电池，考查利用电压表判断电源正负极的实验方法，属于基础实验应用，注重对电压表使用规则的实际运用。
【难度系数】0.6

2. (2025·南通崇川阶段检测)丰收季节,项目化学习小组在水果中平行插入两片不同金属制成的极板,组成了一个个水果电池。他们讨论后提出影响水果电池电压的因素,利用铜片、锌片作电极的水果电池(图甲)和电压传感器(精密电压测量仪)等器材进行实验。数据记录如下表:

(1)图甲中两极板为铜—锌的苹果电池的正极为(填“铜片”或“锌片”)。小组同学选用0~3 V量程的原因是。
(2)为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响,应选用实验(填组别)三组进行对比。

(3)分析实验数据4、5、6组,可得出的结论是电压大小与有关。
(4)利用本次实验中的水果电池得到电压为3 V的电源,有效的措施是。
(5)从表中可判断对水果电池电压影响最大的因素是;干电池与水果电池原理类似,其结构如图乙所示。若要改变一节干电池的电压,根据本实验的结论,最有效的做法是。

2. (1) 铜片 水果电池电压小,小量程更精准
(2) 1、2、3
(3) 电极插入的深度
(4) 将3个电极插入深度为1 cm,电极之间距离为2 cm的苹果电池串联起来
(5) 水果的种类 改变化学填充剂的成分
提示:(1)根据电压表的使用规则,电源的正极接电压表的正接线柱,负极接电压表的负接线柱时,电压表的指针正向偏转,故苹果电池的正极为铜片。选择小量程是因为水果电池电压小,小量程更精准。

【分析】
本题围绕水果电池的影响因素展开探究，需结合金属活动性、控制变量法、串联电路电压规律等知识分析：
1. 判断水果电池正负极时，利用金属活动性顺序，活泼金属作负极，不活泼金属作正极；选择电压量程需结合测量对象的电压大小，小量程测量更精准。
2. 探究某一因素对电压的影响时，需控制其他变量不变，仅改变该因素，据此选择实验组。
3. 分析实验数据时，先确定变量，再总结电压与该变量的关系。
4. 要得到3V电源，利用串联电池组总电压等于各电池电压之和的规律。
5. 对比各组数据的电压差异，确定影响最大的因素；干电池原理与水果电池类似，对应改变内部类似水果种类的成分来改变电压。
【解析】
(1) 金属活动性顺序中锌比铜活泼，水果电池中活泼金属作负极，不活泼金属作正极，故铜片为正极；水果电池电压较小，选用0~3V量程可减小测量误差，使结果更精准。
(2) 探究电极距离对电压的影响，需控制水果种类、电极插入深度相同，仅改变电极距离，符合条件的实验组为1、2、3组。
(3) 实验4、5、6组中，水果种类、电极距离相同，仅电极插入深度不同，电压随插入深度变化，故结论为电压大小与电极插入的深度有关。
(4) 串联电池组总电压等于各电池电压之和，要得到3V电源，可将3个电极插入深度为1 cm、电极之间距离为2 cm的苹果电池串联起来。
(5) 对比各组数据，水果种类不同时电压差异最大，故对电压影响最大的因素是水果的种类；干电池原理类似，改变化学填充剂的成分（对应更换水果种类）可改变电压。
【答案】
(1) 铜片；水果电池电压小，小量程更精准
(2) 1、2、3
(3) 电极插入的深度
(4) 将3个电极插入深度为1 cm，电极之间距离为2 cm的苹果电池串联起来
(5) 水果的种类；改变化学填充剂的成分
【知识点】
水果电池的正负极判断、控制变量法、串联电路的电压规律
【点评】
本题为实验探究题，重点考查控制变量法的应用及对水果电池相关知识的理解，需要学生具备分析实验数据、总结结论的能力，是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.6

3. 小明用四个大小接近的脐橙制作了水果电池。选用形状相同的四个铜片和四个铝片作为电池的电极,将每组电极中的一个铜片和一个铝片相隔约5 cm的距离分别插入每个脐橙中,再将这样的四个脐橙串联,即用导线将一个脐橙上的铜片和另一个脐橙上的铝片依次连接起来,如图甲所示。小明将二极管接入接线夹A、B之间时,看到二极管发光。接着他将二极管的两极对调后再接入A、B之间,发现二极管不再发光。随后,小明又分别对可能影响脐橙水果电池电压的下列两个因素做了初步探究。

为了便于探究脐橙被水平切去一部分后是否影响水果电池的电压:小明选用一个脐橙,在不改变电极铜片和铝片间距离及插入脐橙深度的情况下,用电压表先测出一个完整脐橙水果电池的电压,如图乙所示,再测出被水平切掉约$\dfrac{1}{4}$后剩下的脐橙水果电池的电压,又测出被水平切掉约$\dfrac{1}{2}$后剩下的脐橙水果电池的电压,如图丙所示,共测得三种情况下的脐橙水果电池的电压,具体数据如表一所示。
表一

为了便于探究不同的电极材料是否影响水果电池的电压:小明仍用一个脐橙,用铜片作为电池的正极,分别用外形相同的镁、铝、铁金属片作为电池的负极,使电极间距离和插入脐橙的深度相同,分别测出三组不同电极材料的脐橙水果电池的电压,具体数据如表二所示。
表二

(1) 如图甲所示,在每个水果上插入铜片和铝片,用导线把这几个水果与发光二极管连接起来,二极管发光,其中插入金属片的水果相当于电路中的。
A. 导线
B. 电源
C. 用电器
D. 开关
(2) 将二极管两极接线对调后,发现二极管不再发光,其原因是(填字母)。
A. 水果电池的正、负极之间已经没有电压了
B. 二极管是由绝缘材料组成的
C. 二极管具有单向导电性
(3) 由表一和表二可知:(填“脐橙大小”或“电极材料”)会影响水果电池的电压。

3. (1) B (2) C (3) 电极材料
提示:(1)插入金属片的水果能使二极管发光,说明插入金属片的水果能提供电压,故插入金属片的水果相当于电源。(2)二极管接线对调,其两端仍存在电压,没有电流,原因是二极管具有单向导电性。(3)表一中三次脐橙大小不同,但电压相同,故脐橙大小并不会影响电压;表二中用一个脐橙,以铜为正极,分别用外形相同的镁、铝、铁金属片作为电池的负极,得到的电压值不同,表明电极材料影响电压的大小。

【分析】
本题围绕水果电池的探究实验展开，需结合电路相关概念、二极管特性及实验数据分析解题。第(1)题根据水果电池能提供电能使二极管发光，判断其在电路中的作用；第(2)题依据二极管的单向导电性分析对调后不发光的原因；第(3)题通过对比表一、表二的实验数据，确定影响水果电池电压的因素。
【解析】
(1) 插入金属片的水果能为电路提供电压，使二极管发光，相当于电路中的电源，故选B。
(2) 二极管是半导体元件，具有单向导电性，电流只能从其正极流入、负极流出。将二极管两极对调后，电流方向与二极管允许的方向相反，电路中无电流，因此二极管不再发光，故选C。
(3) 分析表一：脐橙被切掉不同比例（大小不同）时，测得的水果电池电压相同，说明脐橙大小不影响电压；分析表二：电极材料不同（铜分别与镁、铝、铁组合）时，测得的电压不同，说明电极材料会影响水果电池的电压，故填电极材料。
【答案】
(1) B (2) C (3) 电极材料
【知识点】
电源的概念、二极管的单向导电性、影响水果电池电压的因素
【点评】
本题结合实际探究实验，考查电路基础概念和实验数据分析能力，难度适中，需学生理解实验设计的控制变量法，掌握二极管特性及电源的作用。
【难度系数】
0.6