初中物理电压实验题

为探究影响水果电池电压大小的因素，小科利用铜片、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：

实验组别	水果种类	电极插入深度 $/\mathit{cm}$	电极之间距离 $/\mathit{cm}$	测得电压 $/V$
1	哈密瓜	1.0	2.0	0.886
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	1.009
5	苹果	1.5	2.0	1.011
6	苹果	2.0	2.0	1.010

（1）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）进行对比。

（2）分析实验数据，可以得出的结论是　　。

（3）干电池与水果电池原理类似，其结构如图乙。若要改变一节干电池的电压，根据本实验的结论，你的做法是　　。

物理兴趣小组在“探究水果电池电压”的实验中：
小明用铜片和锌片为作为电极插入较小的柠檬制成了一个水果电池，如图所示．
小华用铜片和铝片插入较大的柠檬也制成了一个水果电池．他们分别连通相同的音乐芯片，小华比小明的芯片声音要响一些．由此他们作出如下猜想：
猜想一：水果电池电压可能与水果的大小有关．
猜想二：水果电池电压可能与电极的材料有关．

（1）为了验证猜想一，小明用同一个柠檬制成水果电池，沿着电极插入的方向不断慢慢地切去外侧的部分柠檬，分别测出电压，如表一所示：
表一

柠檬大小	一个	大半个	半个	小半个
电压U/V	0.80	0.80	0.80	0.80

分析表中数据，说明猜想一是      （选填“正确”或“错误”）的．
（2）为了验证猜想二，小华用铜片作为电池的正极，分别用外形相同的锌、铝、铁等金属片作为电池的负极，将金属片电极插入柠檬，并保持      和      相同，分别测出电压，如表二所示：
表二

电极材料	铜和锌	铜和铝	铜和铁
电压U/V	0.88	0.60	0.46

分析表中数据，得到的结论是      ．
（3）小明先将柠檬压在桌面上滚了几下，再做成水果电池，测出电压达到1.0V，据此请你提出一个有价值、可探究的问题：      ．

小华利用下列器材探究电流与电阻的关系。实验器材：电源（4.5V）、电流表、电压表、三个定值电阻（R₁=5Ω，R₂=15Ω，R₃=25Ω），滑动变阻器标有“30Ω  1A”字样。

（1）用笔画线代替导线完成图甲中的实物连接；
（2）连接电路时，开关处于   状态；闭合开关，小华发现电流表无示数，电压表有示数，原因可能是电阻R    （断路/短路）；
（3）实验中，小华控制R两端电压不变，示数如图乙所示，读数为   V；
（4）小华读出R₁接入电路的电流后，断开开关，将R₁换成R₃后，接下来她应该进行的操作是                。

科学探究：苹果电池的电压大小U与电极插入苹果的深度h的关系．在苹果中插入铜片和锌片，就能自制成为一个苹果电池，铜片是电池的正电极，锌片是负电极．那么，苹果电池的电压大小与电极插入苹果的深度是怎样的关系呢？某实验小组用如图甲所示的实验器材对该问题进行探究．

（1）请用笔画线代替导线完成图中的实物连接；
（2）实验时，应保持其他条件不变，只改变________________________________________；
（3）小组同学测得的实验数据如下表，当深度为5cm时，电压表示数如图乙所示，请将电压值填入下表的空格中；

电极插入的深度h/cm	1	2	3	4	5	6
苹果电池电压U/V	0.12	0.18	0.22	0.27		0.34

（4）分析表格中的数据，你能得到的实验结论是：_____________________________________
________________________________________________________；
（5）科学猜想：苹果电池的电压大小还可能与_______________________________________有关；
（6）如果实验前不知道苹果电池的正负极，可以使用电压表来判断，你认为还可以使用________________________（填一种实验器材）来判断．

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2cm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，实验数据如下表：

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	0.60	0.61	0.63	0.66	0.69

（1）图1是同学们最后一次测量时电压表的示数，请读出电压值，并填入上表空格中．
（2）请根据实验数据在图2中作出图象．
图1．
图2．
（3）分析以上数据和图象，可以得出的初步结论是：________（写出一条即可）．注：其他答案只要合理，均可计分．
（4）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．

水果含有果酸．如图所示在水果中插入两片不同金属制成的极板，就组成了一个水果电池．某科学兴趣小组对影响水果电池电压大小的因素进行了实验研究．

(1)在水果中插入不同金属制成的极板，并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变，用电压表直接测量两块极板之间的电压，结果如下表：   

	铁——锌	铁——铜	铜——锌
苹果	0.55V	0.60V	0.95V
梨	0.40 V	0.50V	0.90V
菠萝	0. 50V	0.55V	1.00V
橙	0.70V	0.78V	1.05V

①       画出这个实验的电路图；
②分析实验数据可以得出：在上述条件下，水果电池的电压不仅跟极板所选的      有关，还跟水果的        有关．
(2)若该小组的同学选用一只橙子并用铜一锌做极板，研究水果电池的电压跟极板与水果的接触面积之间的关系时，应控制                     不变（至少答一个）；
(3)关于影响水果电池电压大小的因素，你还可以研究的问题是              ．
(写出一个)

电学课中，老师讲过的“水果电池”激发了某同学对苹果导电性能的探究：
（1）如何判定这个“水果电池”的正、负极？写出你的判定方法。
（2）你认为苹果的导电性能可能与苹果的哪些因素有关？
你的猜想是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）下表是该同学用伏安法，在一定电压下研究苹果的形状、甜度和通过的电流的实验数据：

	苹果1 一般甜	苹果2 较甜	苹果3 很甜
完整	100（A）	200（A）	300（A）
削了皮	100（A）	200（A）	300（A）
切掉一部分	100（A）	200（A）	300（A）

根据上述表格信息，把能得出的探究结论写出两条填在横线上。
结论一：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
结论二：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω．

（1）请你用笔画线代替导线，将实物图连接完整（如图1）．
（2）连接电路时，开关应　　．第四小组在实验中，当滑动变阻器的滑片P移动到某一点时，电压表示数如图2所示，为　　V．
（3）第五小组在实验中，移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图3所示的U﹣I图象，根据图象信息可计算出小灯泡的额定功率为　　W．同组的同学根据图象信息又有了新的发现：随着小灯泡电压的增大，灯丝电阻也随之　　，你认为产生这种现象的原因是　．　．
（4）第三小组在实验中，连接好电路，闭合开关移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是　　．（写出一种即可）