Question

18．物理興趣小組在“探究水果電池電壓”的實驗中：
小明用銅片和鋅片作為電極插入較小的檸檬制成了一個水果電池，如圖所示．小華用銅片和鋁片插入較大的檸檬也制成了一個水果電池．他們分別連通相同的音樂芯片，小華比小明的芯片聲音要響一些．由此他們作出如下猜想：
猜想一：水果電池電壓可能與水果的大小有關(guān)．
猜想二：水果電池電壓可能與電極的材料有關(guān)．
猜想三：水果電池電壓可能與電極插入的深度有關(guān)．
猜想四：水果電池電壓可能與電極間的距離有關(guān)．
（1）為了驗證猜想一，小明用同一個檸檬制成水果電池，沿著電極插入的方向不斷慢慢地切去外側(cè)的部分檸檬，分別測出電壓，如表一所示：
表一

檸檬大小	一個	大半個	半個	小半個
電壓U/V	0.80	0.80	0.80	0.80

分析表中數(shù)據(jù)，說明猜想一是錯誤（正確/錯誤）的．
（2）為了驗證猜想二，小華用銅片作為電池的正極，分別用外形相同的鋅、鋁、鐵等金屬片作為電池的負極，將金屬片電極插入檸檬，并保持兩電極插入的深度和電極間的距離均相同，分別測出電壓，如表二所示：
表二

電極材料	銅和鋅	銅和鋁	銅和鐵
電壓U/V	0.880	0.60	0.46

分析表中數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論是水果電池電壓與電極的材料有關(guān)．
（3）小明先將檸檬壓在桌面上滾了幾下，使檸檬變軟，再將銅片和鋅片插入做成水果電池，測出電壓達到1.0V，據(jù)此請你提出一個有價值、可探究的問題：水果電池的電壓可能與水果的軟硬度有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)猜想，水果電池電壓與多個因素有關(guān)，探究過程中應用到控制變量法．分析表格中數(shù)據(jù)可得結(jié)論；
（2）除了猜想的因素外，水果電池電壓與兩電極間的距離、電極插入水果的深度可能有關(guān)；分析表格數(shù)據(jù)可得結(jié)論；
（3）將檸檬壓在桌面上滾了幾下，檸檬會變軟，由此提出可探究的問題．

解答 解：
（1）小明用同一個檸檬制成水果電池，沿著電極插入的方向不斷慢慢地切去外側(cè)的部分檸檬，這樣就控制了電極材料，
通過表一中的數(shù)據(jù)可知，水果大小變化后，電壓表的示數(shù)不變，可得結(jié)論：水果電池電壓與水果大小無關(guān)．即猜想一錯誤．
（2）要驗證猜想二，即水果電池電壓與電極的材料的關(guān)系，根據(jù)猜想的因素，應保持兩電極插入電極間的距離、電極插入水果的深度相同；
由表格二數(shù)據(jù)，銅與不同金屬做電極時，電壓表示數(shù)不同，說明水果電池電壓與電極的材料有關(guān)；
（3）將檸檬壓在桌面上滾動后，檸檬會變軟，測出電壓不同，由此提出的探究問題：水果電池的電壓可能與水果的軟硬度有關(guān)．
故答案為：（1）錯誤；
（2）深度；電極間的距離；水果電池電壓與電極的材料有關(guān)；
（3）水果電池的電壓可能與水果的軟硬度有關(guān)．

點評 本題目結(jié)合水果電池電壓的影響因素，考查對控制變量法的理解和運用，這種研究方法就是把多因素的問題變成多個單因素的問題來研究．