学校最近开展了一项“节能环保再利用”活动,某物理兴趣小组查阅资料得知:在污水或污泥中插入不同金属制成的极板,就可以制成一个“微生物电池”。于是,同学们想探究该微生物电池两端的电压大小的影响因素。同学们做出了如下猜想:
猜想一:微生物电池两端的电压与极板的材料有关;
猜想二:微生物电池两端的电压与极板插入污泥的深度有关。
兴趣小组选用不同金属作为极板插入污泥中进行微生物电池实验,如图所示,始终保持两块极板之间的距离不变,用电压表直接测量两块极板之间的电压。然后改变两极板插入污泥中的深度,记录两块极板之间的电压,数据如表所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/8/4a9b517a-f8d5-4679-8a28-76cdc2a48e19.png?resizew=163)
(1)由图可知,该微生物电池的正极是_________ (选填“铜片”或“锌片”),污泥外电流的方向是_________ (选填“铜片到锌片”或“锌片到铜片”)。
(2)分析比较实验序号_________ ,可得出的初步结论是:两块极板之间的距离和插入污泥的深度不变时,微生物电池两端的电压与两块极板材料有关。分析比较实验序号1、2,可得出的初步结论是:当两块极板之间的距离和_________ 不变时,_________ 。
(3)根据题意,你还可以猜想微生物电池两端的电压与_________ 有关。
(4)结合本实验结论,利用实验_________ (实验序号)的方式处理污水效果更好。
猜想一:微生物电池两端的电压与极板的材料有关;
猜想二:微生物电池两端的电压与极板插入污泥的深度有关。
兴趣小组选用不同金属作为极板插入污泥中进行微生物电池实验,如图所示,始终保持两块极板之间的距离不变,用电压表直接测量两块极板之间的电压。然后改变两极板插入污泥中的深度,记录两块极板之间的电压,数据如表所示。
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序号 | 极板材料 | 被插入污泥的深度/cm | 电压表 |
1 | 铜片→锌片 | 2 | 0.6 |
2 | 铜片→锌片 | 6 | 0.8 |
3 | 铁片→铜片 | 2 | 0.4 |
4 | 铁片→铜片 | 6 | 0.5 |
(1)由图可知,该微生物电池的正极是
(2)分析比较实验序号
(3)根据题意,你还可以猜想微生物电池两端的电压与
(4)结合本实验结论,利用实验
更新时间:2022-12-08 16:54:06
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解题方法
【推荐1】如图甲所示为小明组装好的“盐水动力”玩具车,如图乙所示为其工作原理图。小明将玩具车组装好后发现玩具车走得很慢,他认为是图乙中食盐水和镁棒、碳棒组成的盐水电池的电压过小.如何增大“盐水电池”的电压呢?小明猜想影响盐水电池电压的因素可能有:食盐水的浓度、镁棒和碳棒之间的距离、镁棒和碳棒插入食盐水的深度。请你帮助小明完成探究影响盐水电池电压大小因素的实验设计:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/11/10/3365141509439488/3392594139078656/STEM/92da8c633a444b589a8e61699c159713.png?resizew=394)
(1)需要增加的测量仪器为______ ;
(2)在探究盐水电池的电压与镁棒和碳棒之间的距离的关系时,需要控制______ 不变;
(3)请你设计一个记录实验数据的表格。______
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/11/10/3365141509439488/3392594139078656/STEM/92da8c633a444b589a8e61699c159713.png?resizew=394)
甲 乙
(1)需要增加的测量仪器为
(2)在探究盐水电池的电压与镁棒和碳棒之间的距离的关系时,需要控制
(3)请你设计一个记录实验数据的表格。
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解题方法
【推荐2】物理课后,振鹏同学与学权同学将一块铜片和一块锌片同时插入西红柿中,做成了一个“西红柿电池”,振鹏和学权想探究“西红柿电池的电压与哪些因素有关”,振鹏说:“可能与两金属片之间的距离有关。”学权想了想说:“也可能与两金属片插入西红柿中的深度有关。”为了验证猜想是否正确,他们找来了电压表,连成了如图所示的电路。
(1)水果电池的电压一般在4V左右,那么此实验中,应选用______ 的量程,对人体的安全电压是 ______ ,所以水果电池对人体没有危险;
(2)为验证电压与两金属片插入深度的关系,振鹏进行了下面的实验:把两块金属片插入西红柿的某一深度,观察并记录电压表的示数;保持______ 不变,改变两金属片插入的 ______ ,再观察并记录电压表示数,并比较两次电压表示数的大小与 ______ 的关系;
(3)目前人们乱扔废旧电池的现象非常普遍,请你针对这种现象,给有关部门提出一条合理化建议______ 。
(1)水果电池的电压一般在4V左右,那么此实验中,应选用
(2)为验证电压与两金属片插入深度的关系,振鹏进行了下面的实验:把两块金属片插入西红柿的某一深度,观察并记录电压表的示数;保持
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【推荐1】在“探究串联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图所示的电路,用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。_________ (填“相同”或“不相同”);
(2)小明连电路时,刚连完最后一条导线,灯泡L1、L2就亮了,他在实验操作中不当之处:_________ ;
(3)小明把L1、L2串联起来(如图甲),他把电流表接入电路中a点时,闭合开关后发现L1和L2均不发光,电流表无示数。为了找出故障原因,小红用一根导线进行检测,发现将导线连ab两点时,L1不亮,L2亮,连bc两点时两灯都不亮。则电路故障可能是_________ (选填序号);
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
(4)小明又改变灯泡的规格进行实验,发现灯L1比灯L2亮,你认为通过灯L1中的电流_________ (选填“大于”、“小于”或“等于”)通过灯L2中电流;
(5)小明用电压表分别测出a与b、b与c、a与c两点间的电压为Uab、Ubc、Uac。测L2两端的电压Ubc时,电压表示数突然变为0,如果此时观察到有一只灯亮,则发生的故障是_________ ;
(6)小明认为用一块电压表分别测L1两端的电压和L2两端的电压时,需要对电路进行改接,为了不反复拆接电压表,他小明设计了如下图所示的电路。他的思路是:闭合开关S和S1,电压表测L1两端的电压;闭合开关S和S2,电压表就可以测L2两端的电压,这种设计思路是_________ (“正确”或“错误”)的,原因是_________ 。_________ 。
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(3)小明把L1、L2串联起来(如图甲),他把电流表接入电路中a点时,闭合开关后发现L1和L2均不发光,电流表无示数。为了找出故障原因,小红用一根导线进行检测,发现将导线连ab两点时,L1不亮,L2亮,连bc两点时两灯都不亮。则电路故障可能是
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【推荐2】亲爱的同学,你会正确使用下列仪器吗?
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(1)在使用电流表和电压表时,电流表要与被测用电器___________ 联,电压表要与被测用电器___________ 联;
(2)如图甲所示,将线头M、N都接到电流表的“3”接线柱上,此时电流表测的是灯___________ (选填“L1”或“L2”)的电流,此时要想电流表测量干路电流,只需将线头___________ 改接到电流表“___________ ”接线柱上;
(3)某同学在做用电压表测量电路的电压实验中,采用两节干电池串联做电源,连接了如图乙所示的电路。在闭合开关前观察到电压表如图丙所示,接下来的操作应该是___________ ;排除故障后闭合开关,发现电压表又如图丙所示,则所测得的电压为___________ V。
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(1)在使用电流表和电压表时,电流表要与被测用电器
(2)如图甲所示,将线头M、N都接到电流表的“3”接线柱上,此时电流表测的是灯
(3)某同学在做用电压表测量电路的电压实验中,采用两节干电池串联做电源,连接了如图乙所示的电路。在闭合开关前观察到电压表如图丙所示,接下来的操作应该是
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