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如图所示的电鳐是软骨鱼纲、电鳐目鱼类的统称。电鳐放电电压可达80～100伏，足以把附近的鱼电死，人和牲畜碰上，全身也会麻痹。据计算，1万条电鳐的电能聚集在一起，足够使1列电力机车运行几分钟。那么电压是怎样产生的呢？
答案
解：电鳐体内有特化的发电器官，该器官由大量被称为“电板”的特化细胞构成，每个电板相当于一个微小的生物电源，仅能产生毫伏级的微弱电压。大量电板以串联的方式连接，根据串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和的规律，大量微小电压叠加后就可以得到80~100V的放电电压，多组串联的电板组再并联，即可向外输出足够的电能。
解析
【分析】
要理解电鳐放电电压的产生，需结合其生物结构和电路的电压规律：首先明确电鳐发电器官的组成是特化的“电板”，每个电板产生微弱电压；再利用串联电路总电压等于各部分电压之和的规律，将电板串联叠加得到高电压，并联则可增加输出电能，以此梳理电压产生的原理。
【解析】
电鳐体内有特化的发电器官，该器官由大量被称为“电板”的特化细胞构成，每个电板相当于一个微小的生物电源，仅能产生毫伏级的微弱电压。根据串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和的规律，将大量电板以串联的方式连接，就能把这些微小电压叠加，从而得到80~100V的放电电压；多组串联的电板组再并联，即可向外输出足够的电能。
【答案】
电鳐体内有特化的发电器官，该器官由大量被称为“电板”的特化细胞构成，每个电板相当于一个微小的生物电源，仅能产生毫伏级的微弱电压。大量电板以串联的方式连接，根据串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和的规律，大量微小电压叠加后就可以得到80~100V的放电电压，多组串联的电板组再并联，即可向外输出足够的电能。
【知识点】
串联电路电压规律、生物电现象
【点评】
本题结合生物知识与物理电路知识，考查串联电路电压规律的实际应用，体现了跨学科知识的联系，需要将生物结构与电路原理结合分析，难度适中。
【难度系数】
0.5
要理解电鳐放电电压的产生，需结合其生物结构和电路的电压规律：首先明确电鳐发电器官的组成是特化的“电板”，每个电板产生微弱电压；再利用串联电路总电压等于各部分电压之和的规律，将电板串联叠加得到高电压，并联则可增加输出电能，以此梳理电压产生的原理。
【解析】
电鳐体内有特化的发电器官，该器官由大量被称为“电板”的特化细胞构成，每个电板相当于一个微小的生物电源，仅能产生毫伏级的微弱电压。根据串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和的规律，将大量电板以串联的方式连接，就能把这些微小电压叠加，从而得到80~100V的放电电压；多组串联的电板组再并联，即可向外输出足够的电能。
【答案】
电鳐体内有特化的发电器官，该器官由大量被称为“电板”的特化细胞构成，每个电板相当于一个微小的生物电源，仅能产生毫伏级的微弱电压。大量电板以串联的方式连接，根据串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和的规律，大量微小电压叠加后就可以得到80~100V的放电电压，多组串联的电板组再并联，即可向外输出足够的电能。
【知识点】
串联电路电压规律、生物电现象
【点评】
本题结合生物知识与物理电路知识，考查串联电路电压规律的实际应用，体现了跨学科知识的联系，需要将生物结构与电路原理结合分析，难度适中。
【难度系数】
0.5
任务一 认识电压
电荷的定向移动形成了电流，如图甲、乙所示，通过研究水流的形成，我们类比研究产生电流的原因。
问题1:将图甲中的阀门打开，水路中的水能不能持续流动？为什么？
问题2:要想让水路中的水持续流动应使A、B两个容器中保持一定的
问题3:如图乙所示，将开关闭合，
问题4:水压和电压的形成有很多相似之处，将有相同共性的事物放在一起进行比较，从而形成对未知事物的认识，这种探究物理问题的方法叫作
问题5:电压常用字母
问题6:生活中常见的电压值:一节新干电池的电压为
知识归纳
1. 电源是提供电压的装置。
2. 电压是形成电流的原因。
3. 电压用字母U表示，其国际单位是伏特，简称伏，用字母V表示。
电荷的定向移动形成了电流，如图甲、乙所示，通过研究水流的形成，我们类比研究产生电流的原因。
问题1:将图甲中的阀门打开，水路中的水能不能持续流动？为什么？
问题2:要想让水路中的水持续流动应使A、B两个容器中保持一定的
水压
，因此水压
是使水分子定向移动形成水流的原因。问题3:如图乙所示，将开关闭合，
电源
的正极不断聚集正电荷，负极不断聚集负电荷，从而使电源的两极之间产生电压
，因此电压
是使电荷定向移动形成电流的原因。问题4:水压和电压的形成有很多相似之处，将有相同共性的事物放在一起进行比较，从而形成对未知事物的认识，这种探究物理问题的方法叫作
类比
法。甲、乙两图相比较，抽水机类似电源
；涡轮类似灯泡
；水管类似导线
；水流类似电流
；水分子类似电荷
。问题5:电压常用字母
U
表示，国际单位是伏特
，简称伏
，符号是V
。1 kV=10³
V，1 V=10³
mV，1 mV=10³
μV。问题6:生活中常见的电压值:一节新干电池的电压为
1.5
V；我国家庭用电器正常工作的电压一般是220
V。知识归纳
1. 电源是提供电压的装置。
2. 电压是形成电流的原因。
3. 电压用字母U表示，其国际单位是伏特，简称伏，用字母V表示。
答案
问题1. 不能，因为A、B两容器之间没有持续保持水压。
问题2. 水压 水压
问题3. 电源 电压 电压
问题4. 类比 电源 灯泡 导线 电流 电荷
问题5. U 伏特 伏 V 10³ 10³ 10³
问题6. 1.5 220
问题2. 水压 水压
问题3. 电源 电压 电压
问题4. 类比 电源 灯泡 导线 电流 电荷
问题5. U 伏特 伏 V 10³ 10³ 10³
问题6. 1.5 220
解析
【分析】
本题通过水流的形成类比电流的形成，帮助理解电压的相关概念。解题时需明确：持续水流需要持续水压，持续电流需要持续电压；各部分的对应关系，以及电压的单位、换算和常见值。逐个分析问题：问题1需判断水路能否持续流动，核心是是否存在持续水压；问题2明确持续水流的条件及水压的作用；问题3理解电源产生电压、电压形成电流的逻辑；问题4识别类比法，对应各部分的类比对象；问题5掌握电压的字母、单位及换算；问题6记忆常见电压值。
【解析】
问题1：阀门打开后，A、B两容器的水位会逐渐相平，无法持续保持水压，因此水路中的水不能持续流动。
问题2：要让水路中水持续流动，需保持A、B两容器间一定的水压，水压是水分子定向移动形成水流的原因。
问题3：开关闭合后，电源的正极聚集正电荷、负极聚集负电荷，使电源两极间产生电压，电压是电荷定向移动形成电流的原因。
问题4：将相似事物对比认识未知事物的方法是类比法；甲中抽水机提供水压，对应乙中的电源；甲中涡轮消耗水能，对应乙中的灯泡；甲中水管输送水，对应乙中的导线；甲中水流对应乙中的电流；甲中水分子对应乙中的电荷。
问题5：电压用字母U表示，国际单位是伏特，简称伏，符号V；单位换算：1kV=10³V，1V=10³mV，1mV=10³μV。
问题6：一节新干电池电压为1.5V，我国家庭电路电压为220V。
【答案】
问题1. 不能，因为A、B两容器之间没有持续保持水压。
问题2. 水压；水压
问题3. 电源；电压；电压
问题4. 类比；电源；灯泡；导线；电流；电荷
问题5. U；伏特；伏；V；10³；10³；10³
问题6. 1.5；220
【知识点】
电压的概念；电流的形成；类比法
【点评】
本题利用类比法将抽象的电学概念与直观的水力学现象结合，降低了理解难度，属于电学入门基础题，适合巩固核心概念。
【难度系数】
0.8
本题通过水流的形成类比电流的形成，帮助理解电压的相关概念。解题时需明确：持续水流需要持续水压，持续电流需要持续电压；各部分的对应关系，以及电压的单位、换算和常见值。逐个分析问题：问题1需判断水路能否持续流动，核心是是否存在持续水压；问题2明确持续水流的条件及水压的作用；问题3理解电源产生电压、电压形成电流的逻辑；问题4识别类比法，对应各部分的类比对象；问题5掌握电压的字母、单位及换算；问题6记忆常见电压值。
【解析】
问题1：阀门打开后，A、B两容器的水位会逐渐相平，无法持续保持水压，因此水路中的水不能持续流动。
问题2：要让水路中水持续流动，需保持A、B两容器间一定的水压，水压是水分子定向移动形成水流的原因。
问题3：开关闭合后，电源的正极聚集正电荷、负极聚集负电荷，使电源两极间产生电压，电压是电荷定向移动形成电流的原因。
问题4：将相似事物对比认识未知事物的方法是类比法；甲中抽水机提供水压，对应乙中的电源；甲中涡轮消耗水能，对应乙中的灯泡；甲中水管输送水，对应乙中的导线；甲中水流对应乙中的电流；甲中水分子对应乙中的电荷。
问题5：电压用字母U表示，国际单位是伏特，简称伏，符号V；单位换算：1kV=10³V，1V=10³mV，1mV=10³μV。
问题6：一节新干电池电压为1.5V，我国家庭电路电压为220V。
【答案】
问题1. 不能，因为A、B两容器之间没有持续保持水压。
问题2. 水压；水压
问题3. 电源；电压；电压
问题4. 类比；电源；灯泡；导线；电流；电荷
问题5. U；伏特；伏；V；10³；10³；10³
问题6. 1.5；220
【知识点】
电压的概念；电流的形成；类比法
【点评】
本题利用类比法将抽象的电学概念与直观的水力学现象结合，降低了理解难度，属于电学入门基础题，适合巩固核心概念。
【难度系数】
0.8
