2．科學探究：蘋果電池的電壓大小U與電極插入蘋果的深度h的關系．
在蘋果中插入銅片和鋅片，就能自制成為一個蘋果電極，銅片是電池的正電極，鋅片是負電極．那么，蘋果電池的電壓大小與電極插入蘋果的深度怎樣的關系呢？某實驗小組用如圖甲的實驗器材對該問題進行探究．
（1）請用筆畫線代替導線完成圖甲中的實物連接；
（2）實驗時，應保持其它條件不變，只改變電極插入蘋果的深度；
（3）小組同學測得的實驗數(shù)據(jù)如表，當深度為5cm時，電壓表示數(shù)如圖乙所示，請將電壓值填入如表的空格中；
電極插入的深度h/cm123456
蘋果電池電壓U/V0.120.180.220.270.300.34
（4）分析表格中的數(shù)據(jù)，你能得到的實驗結論是：蘋果電池的電壓大小隨電極插入蘋果深度的增加而增大；
（5）科學猜想：蘋果電池的電壓大小還可能與蘋果的種類等有關．

分析 （1）電壓表要測蘋果電池的電壓，因此電壓表應并聯(lián)在蘋果電池的兩端，用開關控制電壓表與電池的連接與斷開，據(jù)此連接電路圖；
（2）實驗要探究蘋果電池電壓U大小與電極插入蘋果的深度h的關系，應保持其它條件不變，只改變電極插入蘋果的深度h；
（3）確定電壓表的量程和分度值讀出示數(shù)；
（4）分析表中數(shù)據(jù)，找出電池電壓與電極插入深度間的關系從而得出結論；
（5）可從蘋果的種類、蘋果大小、兩電極間的距離、電極面積大小、電極材料等方面猜想影響電池電壓大小的因素．

解答 解：（1）電壓表經開關接在電池兩端，電路圖如圖所示：

（2）實驗時，應保持其它條件不變，只改變電極插入蘋果的深度h；
（3）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，電壓表的示數(shù)應小于1V，所以選用的是0～3V的量程，分度值為0.1V，示數(shù)為0.3V；
（4）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，隨電極插入深度的增加，電池電壓增加；
（5）蘋果電池的電壓大小還可能與蘋果的種類（或蘋果大小、兩電極間的距離、電極面積大小、電極材料等）有關．
故答案為：（1）見上圖；（2）電極插入蘋果的深度；（3）0.30；（4）蘋果電池的電壓大小隨電極插入蘋果深度的增加而增大；（5）蘋果的種類等．

點評 本題為實驗探究題，探究了蘋果電池的電壓大小U與電極插入蘋果的深度h的關系，考查了對控制變量法的理解應用．

練習冊系列答案
相關習題

科目：初中物理 來源： 題型：解答題

12．小明在探究電流與電阻關系的實驗中，采用了如圖所示的電路圖，實驗中他選用的定值電阻分別是5Ω、10Ω、15Ω，電源由兩節(jié)新的干電池組成，滑動變阻器的阻值范圍是0～15Ω．
（1）連接電路時，開關應處于斷開狀態(tài)，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應處在阻值最大的位置．
（2）李明在實驗過程中始終保持滑動變阻器的滑片位置不變，先后在m、n間換上5Ω、10Ω和15Ω的電阻，并記錄電流表的示數(shù)．他這樣操作是否錯誤，原因是錯誤，因為這樣不能保證5Ω、10Ω和15Ω電阻兩端的電壓始終相等．
（3）正確操作應是每次更換電阻、閉合開關后，首先應調節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)保持不變，然后再記錄電流表的示數(shù)．
（4）通過分析實驗數(shù)據(jù)，你能得到的結論是在電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

13．某小組同學用圖甲的電路圖探究歐姆定律，實驗中他們所用的定值電阻分別是5Ω、10Ω、20Ω，電源電壓為3V不變．

（1）如圖甲所示，是小華所連接的不完整實驗電路，請你補充完整．
（2）閉合開關，移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均無示數(shù)，原因可能是下列中的哪一種：D（只填選項）
A．定值電阻斷路B．電壓表斷路C．電流表短路   D．滑動變阻器斷路
（3）在探究“導體中的電流跟電阻的關系”時，小華將5Ω的電阻接入電路，電壓表如圖乙所示．后把定值電阻由5Ω換成10Ω，閉合開關后，下一步的操作是：將變阻器的滑片P向右（填“左”或“右”）移動直至電壓表示數(shù)為2V． 若要完成整個實驗，選擇的滑動變阻器的最大阻值至少為10Ω．
（4）上述探究結束后，該組同學選擇原來的電源和兩只燈泡L1“2.5V 0.3A”和L2“3.8V 0.3A”，設計的電路如圖丙所示，探究“電功率跟電流、電壓的關系”．
①此實驗設計是為了探究電功率與電壓的關系，通過燈泡亮度判斷來電功率的大小．
②為了探究電功率與電流的關系，小明認為，利用圖丙電路只要通過移動滑動變阻器，改變電流觀察燈L1或L2亮度的變化，即可得出結論．請說出小明同學的方案是否合理？并說出你的理由．不合理，通過移動滑動變阻器滑片，改變電流觀察燈L1或L2亮度的變化時，電壓與電流同時在改變，未控制電壓一定，．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

10．小宇騎車時發(fā)現(xiàn)，不踩踏腳板，車也能滑行一段距離，他在不同的路面上多次嘗試后猜想：車滑行的距離可能與路面的粗糙程度和速度有關．為探究其中的奧秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做實驗，并用毛巾、棉布、木板等改變水平桌面的粗糙程度．
（1）為了探究小球在水平面上的滑行距離與速度的關系：小宇應先后三次將小球從斜面的不同（選填：“同一”或“不同”）高度處釋放，比較小球在同一（選填：“同一”或“不同”）粗糙面上滑行的路程．
（2）為探究小球滑行距離與水平面粗糙程度的關系：小宇應先后三次將小球從斜面上的同一（選填：“同一”或“不同”）高度處釋放；小宇認為，通過進一步推理可以得出結論：運動的物體如果不受阻力作用，物體將做勻速直線運動．
（3）在上述（2）的三次實驗中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功為W1，小球克服木板的摩擦力做的功為W2，則W1等于（選填：“大于”、“等于”或“小于”）W2．
（4）為了模擬研究汽車超速帶來的安全隱患，李斌同學設計了如圖乙所示的探究實驗：將A、B兩個小球先后從同一裝置，高分別為hA、hB的位置滾下（mA＜mB，hA＞hB），推動小木塊運動一段距離后靜止．同組的小紅認為他這樣設計實驗得出的結論有問題，理由是沒有控制兩個小球的質量相等．

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科目：初中物理 來源： 題型：實驗探究題

17．逆風騎自行車時，彎著身體，會省力些；雨天，撐傘逆風行走時，風速越大，行走越困難．這是因為受到空氣阻力的作用．物體所受空氣阻力大小與哪些因素有關呢？小明猜想可能與物體的迎風面積和風速有關．為驗證以上猜想，小明選用了如下器材：可調速電風扇（高、中、低三檔）、彈簧測力計、面積不同的塑料擋板三塊、光滑玻璃板、小車．
（1）小明設計了如圖所示實驗，用電風扇向小車及擋板吹風，模擬小車運動時受到的空氣阻力．根據(jù)二力平衡知識，通過彈簧測力計示數(shù)即可知道小車受到的空氣阻力．
（2）小明在探究風速對小車所受空氣阻力影響時，保 持迎風面積一定，測得數(shù)據(jù)如下：
風速低中高
小車受到的空氣阻力/N0.82.23.8
通過對表中數(shù)據(jù)分析，可得出的結論是：在迎風面積相同時，風速越大，阻力越大．
（3）小明還想探究迎風面積對小車所受空氣阻力的影響，請你幫他設計出主要的實驗步驟：①保持電風扇風速不變，②在小車上放置面積不同的塑料擋板，分別測出小車所受到的空氣阻力．
（4）你認為影響物體所受空氣阻力大小的因素可能還有物體的形狀（寫出一個）．

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科目：初中物理 來源： 題型：實驗探究題

7．探究籃球反彈性能的強弱與哪些因素有關？
【猜想與假設】猜想一：可能與籃球的材質有關；
猜想二：可能與籃球的充氣情況有關；
【制定計劃與設計實驗】在探究猜想一時，我們只選擇材質不同、其他因素都相同的籃球，設計了以下實驗方案．
方案一：其他條件都相同，用力向下拍不同的籃球，觀察比較它們反彈后的高度；
方案二：其他條件都相同，將不同的籃球從同一高度自由下落，觀察比較它們反彈后的高度；
方案三：其他條件都相同，使不同的籃球反彈到相同的高度，觀察比較它們所需自由下落的高度；
【評估與交流】
（1）按照方案一探究，其不足之處是很難控制向下拍的力相同；
（2）按照方案二探究，籃球反彈后的高度越高，反彈性能就越強；像這種用反彈的高度來表示籃球反彈性能強弱的方法，在物理學上，我們把這種研究方法稱之為轉換法；
（3）按照方案三探究，籃球所需自由下落的高度越高，反彈性能就越弱．
【拓展應用】類比于機械效率，我們可以用籃球反彈后的機械能與反彈前的機械能的比值來描述籃球反彈性能的強弱，其值越大，則反彈性能就越強．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

14．歸納式探究-研究金屬的受拉伸長量：
橋梁建筑工程中所用的金屬材料（如鋼筋鋼梁等）在外力作用下會伸長，其伸長量△l不僅和拉力F的大小有關，還與金屬材料的長度l，直徑D和金屬材料的種類有關，小明將利用不同規(guī)格的黃銅絲進行了如圖1所示的實驗，得到如下數(shù)據(jù)：
實驗次數(shù)F/ND/ml/m△l/m
10.11×10-311.2×10-6
20.11×10-30.50.6×10-6
30.21×10-312.4×10-6
424×10-30.30.45×10-6
（1）△l=k$\frac{LF}{{D}^{2}}$，其中k=1.2×10-11m2/N（填上數(shù)值和單位）．在尋求黃銅絲的伸長量與各個因素的具體比例關系時，我們運用的研究方法是控制變量法．
（2）在其它情況相同時，金屬受拉伸長量與金屬材料的長度的關系可用圖象如圖2中的圖線a表示．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

11．在透明塑料袋中滴入幾滴酒精，用細線把袋口扎緊，然后放入80℃的熱水中，看到塑料袋鼓起來了．小陽認為是塑料袋中的空氣受熱膨脹造成的，小紅查閱資料，發(fā)現(xiàn)酒精的沸點為78.5℃，于是她認為是酒精汽化造成的．請你選擇適當?shù)钠鞑模脤嶒炞C明小陽的觀點是錯誤的．請寫出實驗步驟和實驗現(xiàn)象．

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科目：初中物理 來源： 題型：實驗探究題

12．會測定滑輪組的機械效率，通過探究認識不同情況下滑輪組的機械效率不同，并能解釋其中的原因．
小芳和小蘭運用如圖所示的實驗裝置測定了滑輪組的機械效率，在全班交流實驗結果時，老師提出：如果各組所用滑輪和串燒繩子的方式不變，改變其它因素，是否會影響它們的機械效率呢？大家積極思考，提出了各種猜想，概括起來有如下幾種：
猜想1：可能與勻速提升的速度大小有關；
猜想2：可能與被提升的鉤碼重有關；
猜想3：可能與鉤碼被提升的高度有關．
小芳和小蘭分別根據(jù)各自的猜想進行了探究，每次提升的高度相同，實驗記錄如下表：
（A）從表二數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)，小蘭探究的猜想是第2種猜想
（B）請根據(jù)小蘭（表二）和小芳（表三）的實驗記錄，在表中寫出這次探究的結果．
表二
控制因素鉤碼重/N繩端拉力/N機械效率
相同的速度提升10483.3
155.487.7
探究結果
表三
　控制因素鉤碼重/N繩端拉力/N機械效率
較小提升速度10483.3
較大提升速度10483.3
探究結果
（C）歸納他兩的實驗探究，你所得的結論是滑輪組的機械效率與勻速提升物體的速度大小無關，與被提升物體的重力大小有關，物體的重力越大，滑輪組的機械效率越高．

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