潤州中學九年級同學在學習電路時,自制水果電池,他們把銅片、鐵片插入橙子中,并在銅片和鐵片間接入小電燈,小電燈發(fā)光:為了進一步探究影響水果電池電壓的因素,同學們進行了猜想,其中
小王同學猜想:水果電池的電壓與水果的種類有關;
小張同學猜想:水果電池的電壓與銅片和鐵片插入水果的深度有關;
小李間學猜想:水果電池的電壓與插入銅片和鐵片間的距離有關.
請你任選以上一種猜想進行探究,并完成下列問題.
(1)寫出實驗步驟.
(2)設計一個供記錄實驗數(shù)據(jù)的表格.
(3)在測量水果電池的電壓之前,先要判斷電池的正負極.請寫出用電壓表判斷正負極的方法.
【答案】
分析:本題可能通過電壓表測量兩金屬片間的電壓,來判斷電壓的高低.
(1)(2)寫實驗步驟、設計表格時注意控制變量是,選擇了某一猜想時設計實驗,要控制其他猜想的因素是一定的;
(3)不知道電池正負極之前,可以用電壓表試觸的方法.
解答:解:按照控制變量法的思想,分別給出了驗證三種猜想的參考答案.
驗證猜想1:
(1)選擇兩種不同的水果,如桔子、蘋果、菠蘿,將銅片和鐵片插入水果中,并保持銅片和鐵片的距離以及它們在水果中的深度相同,用電壓表測量銅片和鐵片之間的電壓,然后進行比較.
(2)
驗證猜想2:
(1)選擇一個水果,如菠蘿,將銅片和鐵片插入水果中,并保持銅片和鐵片的距離一定,分別用電壓表測出插入不同深度時銅片和鐵片間的電壓,然后進行比較.
(2)
驗證猜想3:
(1)選擇一個小果,如菠蘿,將銅片和鐵片插入水果一定深度,用電壓表測出兩銅片和鐵片間的電壓,改變銅片和鐵片的距離,再次插入水果中,保證每次插入的深度相等,分別測出每次銅片和鐵片間的電壓,然后進行比較.
(2)
(3)將電壓表的兩個接線柱分別連接在水果電池的兩極上,閉合開關并迅速斷開,觀察指針的偏轉方向,若指針向右偏轉,則連接電壓表的正接線柱的為電池的正極;若指針向左偏轉,則連接電壓表正接線柱的為電池的負極.
點評:本題是答案開放題,也用到了控制變量法,且答案開放的猜想類題,可通過對日常生活、自然現(xiàn)象或實驗觀察的分析思考,用文字表述自己的合理的猜想.控制變量法: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.在本題中控制了電壓不變,改變形狀或甜度來進行研究.
筆者對近幾年水果電池探究題的分析發(fā)現(xiàn),解答此類題需要明確以下幾點:1.水果電池的組成;2.知道基本的化學原理,如常見金屬的活動性差異;3.明確科學探究的基本過程和基本方法.