Question

12．在研究“水果電池電壓與哪些因素有關(guān)”的實驗中，如圖所示在水果中插入兩片不同金屬制成的極板，就組成了一個水果電池．用電壓表直接測量兩塊極板之間的電壓．
（1）由圖可知小星做的水果電池的銅片（銅片或鋅片）為水果電池的正極．
（2）小星作出如下猜想：
猜想一：水果電池電壓與水果種類有關(guān)
猜想二：水果電池電壓與兩電極間距離有關(guān)
猜想三：水果電池電壓與兩電極插入水果的深度有關(guān)
為了驗證上述猜想是否正確，小星設(shè)計了如表準(zhǔn)備實驗和記錄的表格．

實驗編號	水果種類	深度（cm）	兩極間距離（cm）	電壓（V）
1	蘋果	1	3
2		2	2
3		3	3
4	菠蘿	2	1
5		2	2

①為驗證猜想一，應(yīng)做編號為2、5的實驗；
②為驗證猜想二，應(yīng)做編號為4、5的實驗；
③為驗證猜想三，應(yīng)做編號為1、3的實驗．
（3）小星又提出猜想四：水果電池電壓與水果大小有關(guān)．他將蘋果依次切去一部分來做實驗，并將數(shù)據(jù)記錄如表：

蘋果大小（個）	1	3/4	1/2	1/4
測得的電壓（V）	0.27	0.28	0.26	0.28

該實驗說明水果電池的電壓與水果的大小沒有關(guān)系．
（4）以上實驗用到的探究方法是控制變量法．

Answer 1

分析 （1）由圖中電壓表指針的偏轉(zhuǎn)方向可判斷電流方向，同時能判斷水果電池的極性；
（2）由猜想可知，水果電池電壓可能與水果種類有關(guān)、可能與兩電極間距離有關(guān)、可能與兩電極插入水果的深度有關(guān)，實驗探究時應(yīng)采用控制變量法；
（3）分析表格數(shù)據(jù)得出水果電池的電壓與水果大小的關(guān)系；
（4）物理學(xué)中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題；每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法．

解答 解：（1）圖中電壓表指針正常偏轉(zhuǎn)，則連接電壓表正接線柱的是電池的正極，即銅片是水果電池的正極；
（2）由猜想可知，水果電池電壓可能與水果種類有關(guān)、可能與兩電極間距離有關(guān)、可能與兩電極插入水果的深度有關(guān)．
①探究水果電池電壓可能與水果種類有關(guān)時，要控制兩電極間距離有關(guān)、兩電極插入水果的深度不變，改變水果種類，由表格數(shù)據(jù)可知2、5兩組數(shù)據(jù)符合；
②探究水果電池電壓可能與兩電極間距離有關(guān)時，要控制水果種類有關(guān)、兩電極插入水果的深度不變，改變兩電極間距離，由表格數(shù)據(jù)可知4、5兩組數(shù)據(jù)符合；
③探究水果電池電壓可能與兩電極插入水果的深度有關(guān)時，要控制水果種類有關(guān)、兩電極間距離不變，改變兩電極插入水果的深度，由表格數(shù)據(jù)可知1、3兩組數(shù)據(jù)符合；
（3）從表格是可得出，當(dāng)水果大小發(fā)生變化時，電壓基本不變，故結(jié)論為：水果電池的電壓與水果的大小沒有關(guān)系；
（4）本實驗用到的探究方法是控制變量法．
故答案為：
（1）銅片；
（2）①4、5；②4、5；③1、3；
（3）水果電池的電壓與水果的大小沒有關(guān)系；
（4）控制變量法．

點評 本題利用了控制變量法解題：就是在研究和解決問題的過程中，對影響事物變化規(guī)律的因素和條件加以人為控制，只改變某個變量的大小，而保證其它的變量不變，最終解決所研究的問題．