10.在討論“水果電池的電壓與什么因素有關”時,同學們提出了以下猜想:
猜想一:水果電池電壓與水果種類有關
猜想二:水果電池電壓與兩個電極的材料有關
猜想三:水果電池電壓與兩電極間的距離有關
猜想四:水果電池電壓與兩電極插入水果的深度有關
為了驗證猜想是否正確,小明他們找來了檸檬、蘋果、西紅柿、并設計了如圖所示的電路.
(1)實驗中可以通過電壓表指針的偏轉來判斷兩個電極的正負;
(2)要驗證猜想一實驗時必須保證兩個電極插入水果的深度、電極間的距離和電極的材料相同,選擇不同的水果進行實驗;
(3)在驗證猜想二的實驗中,得到的實驗數(shù)據(jù)如表一所示:
表一:
試驗次數(shù)水果種類電極材料電極間距離/cm插入的深度/cm電壓/V
1檸檬銅-鐵232.0
2銅-鋅232.1
3銅-鋁232.3
分析實驗數(shù)據(jù)可以看出:在水果種類、電極間距離、電極插入水果的深度相同時,不同材料的電極搭配產(chǎn)生的電壓不同,產(chǎn)生電壓最大的是銅--鋁,其原因是:兩個電極的金屬活動性相差越大,和水果內的酸的反應就越快,產(chǎn)生的電壓就越高;
(4)夏明又提出猜想五:水果電池電壓可能與水果大小有關,他將檸檬依次切去一部分來做試驗,并將數(shù)據(jù)記錄如表二所示:
表二:
檸檬大小1$\frac{3}{4}$$\frac{1}{2}$$\frac{1}{4}$
電壓/V1.71.71.71.7
該實驗說明水果電池電壓與水果大小無關.

分析 (1)電壓表是用來測量電壓的,通過指針的偏轉方向可判斷電流的方向;
(2)要探究水果電池電壓與水果種類的關系,需使水果種類不同,其它影響因素相同;
(3)分析表一數(shù)據(jù),得出結論;
(4)分析表格中數(shù)據(jù),得出電壓與水果大小的關系.

解答 解:(1)實驗中可將電壓表的正負接線柱接在水果電池的兩個極,若指針順時針方向偏轉,則與正接線柱連通的為正極,與負接線柱連通的為負極;
若指針反轉,則與正接線柱連通的為負極,與負接線柱連通的為正極;
(2)猜想一:水果電池電壓與水果種類有關,要探究電壓與水果種類的關系,需使電極的材料、兩電極間的距離、兩電極插入水果的深度相同,水果的種類不同;
(3)由表格中數(shù)據(jù)知,銅-鋁作為電極時產(chǎn)生的電壓最大,為2.3V;而銅鋁活動性相差最大,說明兩個電極的金屬活動性相差越大,和水果內的酸的反應就越快,產(chǎn)生的電壓就越高;
(4)通過表二中的數(shù)據(jù)特點(水果大小變化后,電壓表的示數(shù)基本不變)可得結論:水果電池電壓與水果大小無關.
故答案為:(1)電壓表指針的偏轉;(2)電極間的距離;電極的材料;(3)銅--鋁;金屬活動性;(4)水果電池電壓與水果大小無關.

點評 本題是探究影響水果電池電壓的影響因素實驗,主要考查了控制變量法的應用.

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