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1. “创新”实验小组的同学们想知道水果电池电压的大小与什么因素有关，他们提出来如下猜想：水果电池电压的大小可能与水果种类、水果质量、金属片间的距离、金属片插入水果深度等因素有关。现有质量不同的柠檬多个，质量不同的橙子多个，铜、锌金属片，电压表，以及导线若干。同学们已经把相同的铜片和锌片以相同的距离不同深度插入质量相同的柠檬中探究了电压大小与金属片插入水果深度的关系。请你设计实验探究“水果电池电压的大小与水果质量的关系”。具体操作是：把相同的铜片和锌片
以相同距离和深度插入质量不同的柠檬中
，正确接到电压表正、负接线柱上，如果观察到电压表读数不同
，说明水果电池电压的大小与水果质量有关。答案
1. 以相同距离和深度插入质量不同的柠檬中，电压表读数不同
解析
【分析】要探究水果电池电压与水果质量的关系，需运用控制变量法，保持其他可能影响电压的因素（如金属片种类、金属片间距离、金属片插入水果的深度、水果种类等）不变，仅改变水果质量，通过电压表的示数变化判断电压与水果质量是否有关。
【解析】探究“水果电池电压的大小与水果质量的关系”时，需控制无关变量相同，只改变水果质量：将相同的铜片和锌片以相同的距离和深度插入质量不同的柠檬中，再将金属片正确接到电压表正、负接线柱上；若观察到电压表的读数不同，说明水果电池电压的大小与水果质量有关。
【答案】以相同距离和深度插入质量不同的柠檬中，电压表读数不同
【知识点】控制变量法；电压的测量；水果电池
【点评】本题考查控制变量法在电学探究实验中的应用，是基础实验题型，需明确探究变量时要固定其他可能影响结果的因素。
【难度系数】0.6
【解析】探究“水果电池电压的大小与水果质量的关系”时，需控制无关变量相同，只改变水果质量：将相同的铜片和锌片以相同的距离和深度插入质量不同的柠檬中，再将金属片正确接到电压表正、负接线柱上；若观察到电压表的读数不同，说明水果电池电压的大小与水果质量有关。
【答案】以相同距离和深度插入质量不同的柠檬中，电压表读数不同
【知识点】控制变量法；电压的测量；水果电池
【点评】本题考查控制变量法在电学探究实验中的应用，是基础实验题型，需明确探究变量时要固定其他可能影响结果的因素。
【难度系数】0.6
2. 某物理信息小组同学用橙子、铜片、锌片和导线制作了一个如图所示的水果电池，其中a和b为接线头。
（1）某同学准备用一个电压表检测水果电池的正、负极，你认为他
（2）随后，同学们在接线头a和b之间接入一个额定电压（额定电压是电器设备正常工作的电压值）为2.5 V的小灯泡，发现小灯泡不亮。讨论过程中，小明认为电路发生了断路，导致灯泡不亮。小华认为水果电池的电压太小，不足以使灯泡发光。为了验证他们的说法，他们设计了一个实验：首先在a、b之间
（1）某同学准备用一个电压表检测水果电池的正、负极，你认为他
能
（能/不能）成功。（2）随后，同学们在接线头a和b之间接入一个额定电压（额定电压是电器设备正常工作的电压值）为2.5 V的小灯泡，发现小灯泡不亮。讨论过程中，小明认为电路发生了断路，导致灯泡不亮。小华认为水果电池的电压太小，不足以使灯泡发光。为了验证他们的说法，他们设计了一个实验：首先在a、b之间
串联
（串联/并联）一个小量程电流表和开关，再试触开关，若电流表指针不偏转，则说明电路发生了断路
；若电流表指针偏转，则说明水果电池的电压太小
。答案
2. (1)能 (2)串联 电路发生了断路 水果电池的电压太小
解析
【分析】
首先，水果电池相当于电源，存在正负极，电压表可通过试触法判断电源正负极，因此（1）能成功。对于（2），要验证电路故障，电流表需串联在电路中，根据电流表是否有示数判断故障：若电流表无示数，说明电路断路；若电流表有示数，说明电路是通路，故障为水果电池电压太小。
【解析】
（1）水果电池是提供电能的装置，相当于电源，有正负极。电压表使用时需并联在电源两端，且电流从正接线柱流入、负接线柱流出，可通过试触的方式判断电源正负极，因此该同学能成功。
（2）电流表的使用规则是串联在被测电路中，所以需在a、b之间串联小量程电流表和开关。试触开关时，若电流表指针不偏转，说明电路中没有电流，即电路发生了断路；若电流表指针偏转，说明电路是通路，故障原因是水果电池的电压太小，不足以使灯泡发光。
【答案】
(1)能 (2)串联 电路发生了断路 水果电池的电压太小
【知识点】
电源正负极判断、电流表使用、电路故障分析
【点评】
本题结合水果电池的实际应用，考查电源的判断及电路故障的分析，注重理论联系实际，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
首先，水果电池相当于电源，存在正负极，电压表可通过试触法判断电源正负极，因此（1）能成功。对于（2），要验证电路故障，电流表需串联在电路中，根据电流表是否有示数判断故障：若电流表无示数，说明电路断路；若电流表有示数，说明电路是通路，故障为水果电池电压太小。
【解析】
（1）水果电池是提供电能的装置，相当于电源，有正负极。电压表使用时需并联在电源两端，且电流从正接线柱流入、负接线柱流出，可通过试触的方式判断电源正负极，因此该同学能成功。
（2）电流表的使用规则是串联在被测电路中，所以需在a、b之间串联小量程电流表和开关。试触开关时，若电流表指针不偏转，说明电路中没有电流，即电路发生了断路；若电流表指针偏转，说明电路是通路，故障原因是水果电池的电压太小，不足以使灯泡发光。
【答案】
(1)能 (2)串联 电路发生了断路 水果电池的电压太小
【知识点】
电源正负极判断、电流表使用、电路故障分析
【点评】
本题结合水果电池的实际应用，考查电源的判断及电路故障的分析，注重理论联系实际，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
3. 项目化学习小组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1）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：
| 实验组别 | 水果种类 | 电极插入深度/cm | 电极之间距离/cm | 测得电压/V |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 哈密瓜 | 1.0 | 2.0 | 0.884 |
| 2 | 哈密瓜 | 1.0 | 4.0 | 0.885 |
| 3 | 哈密瓜 | 1.0 | 6.0 | 0.886 |
| 4 | 苹果 | 1.0 | 2.0 | 1.000 |
| 5 | 苹果 | 1.5 | 2.0 | 1.010 |
| 6 | 苹果 | 2.0 | 2.0 | 1.012 |
（1）图1中两极板为铜、锌的苹果电池的电压为
（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
（3）分析4、5、6组实验数据，可以得出的结论是电压大小与
（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
| 实验组别 | 水果种类 | 电极插入深度/cm | 电极之间距离/cm | 测得电压/V |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 哈密瓜 | 1.0 | 2.0 | 0.884 |
| 2 | 哈密瓜 | 1.0 | 4.0 | 0.885 |
| 3 | 哈密瓜 | 1.0 | 6.0 | 0.886 |
| 4 | 苹果 | 1.0 | 2.0 | 1.000 |
| 5 | 苹果 | 1.5 | 2.0 | 1.010 |
| 6 | 苹果 | 2.0 | 2.0 | 1.012 |
（1）图1中两极板为铜、锌的苹果电池的电压为
0.6
V，苹果电池的正极为铜片
（铜片/锌片）。（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
1、2、3
（填组别）进行对比。（3）分析4、5、6组实验数据，可以得出的结论是电压大小与
电极插入的深度
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
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）从表中可判断对水果电池电压影响最大的因素是
水果的种类
；干电池与水果电池原理类似，其结构如图2所示。若要改变一节干电池的电压，根据本实验的结论，最有效的做法是改变化学填充剂的成分
。答案
3. (1) 0.6 铜片 (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
